概念

IOC（Inversion of Control 控制反轉(zhuǎn)）是spring的核心，貫穿始終。所謂IOC，對于spring框架來說，就是由spring來負責(zé)控制對象的生命周期和對象間的關(guān)系。

傳統(tǒng)開發(fā)模式與IOC開發(fā)模式的對比

傳統(tǒng)開發(fā)模式：對象之間互相依賴。在一個對象中，如果要使用一個另外的對象，就必須要得到它，就必須要new一個，使用完之后，我們還要將對象銷毀，比如說數(shù)據(jù)庫的連接。對象始終會對其它的接口或類耦合起來。

IOC開發(fā)模式：IOC容器安排對象之間的依賴。所有的類都會在Spring容器當(dāng)中登記，告訴Spring你是一個什么東西，你需要什么東西，然后Spring會在系統(tǒng)運行到適當(dāng)?shù)臅r候把你所要的東西主動送給你，同時也把你交給其它需要你的東西，所有的類的創(chuàng)建銷毀都由Spring來控制，也就是說控制對象生存周期的不再是引用它的對象，而是Spring。對于某個對象具體而言，以前是它控制其它對象，而現(xiàn)在是所有的對象都由Spring控制，所以這叫控制反轉(zhuǎn)。

IOC的理論背景

　　　　　　　　圖一：耦合的對象

上圖一是我們傳統(tǒng)系統(tǒng)當(dāng)中，對象之間相互引用的一幅圖形。我們都知道，在采用面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計的軟件系統(tǒng)中，它的底層實現(xiàn)都是由N個對象組成的，所有的對象通過彼此的合作，最終實現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。如果我們打開機械式手表的后蓋，就會看到與上面類似的情形，各個齒輪分別帶動時針、分針和秒針順時針旋轉(zhuǎn)，從而在表盤上產(chǎn)生正確的時間。圖1中描述的就是這樣的一個齒輪組，它擁有多個獨立的齒輪，這些齒輪相互嚙合在一起，協(xié)同工作，共同完成某項任務(wù)。我們可以看到，在這樣的齒輪組中，如果有一個齒輪出了問題，就可能會影響到整個齒輪組的正常運轉(zhuǎn)。齒輪組中齒輪之間的嚙合關(guān)系,與軟件系統(tǒng)中對象之間的耦合關(guān)系非常相似。對象之間的耦合關(guān)系是無法避免的，也是必要的，這是協(xié)同工作的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，伴隨著工業(yè)級應(yīng)用的規(guī)模越來越龐大，對象之間的依賴關(guān)系也越來越復(fù)雜，經(jīng)常會出現(xiàn)對象之間的多重依賴性關(guān)系，因此，架構(gòu)師和設(shè)計師對于系統(tǒng)的分析和設(shè)計，將面臨更大的挑戰(zhàn)。對象之間耦合度過高的系統(tǒng)，必然會出現(xiàn)牽一發(fā)而動全身的情形。

如何降低系統(tǒng)之間、模塊之間和對象之間的耦合度，是軟件工程永遠追求的目標(biāo)之一。為了解決對象之間的耦合度過高的問題，軟件專家Michael Mattson提出了IOC理論，用來實現(xiàn)對象之間的“解耦”，目前這個理論已經(jīng)被成功地應(yīng)用到實踐當(dāng)中，很多的J2EE項目均采用了IOC框架產(chǎn)品。

　　　　　　　　圖二：解耦的過程

上圖二就是利用IOC的原理為對象之間的關(guān)系進行解耦。簡單來說就是把復(fù)雜系統(tǒng)分解成相互合作的對象，這些對象類通過封裝以后，內(nèi)部實現(xiàn)對外部是透明的，從而降低了解決問題的復(fù)雜度，而且可以靈活地被重用和擴展。IOC理論提出的觀點大體是這樣的：借助于“第三方”實現(xiàn)具有依賴關(guān)系的對象之間的解耦。

大家看到了吧，由于引進了中間位置的“第三方”，也就是IOC容器，使得A、B、C、D這4個對象沒有了耦合關(guān)系，齒輪之間的傳動全部依靠“第三方”了，全部對象的控制權(quán)全部上繳給“第三方”IOC容器，所以，IOC容器成了整個系統(tǒng)的關(guān)鍵核心，它起到了一種類似“粘合劑”的作用，把系統(tǒng)中的所有對象粘合在一起發(fā)揮作用，如果沒有這個“粘合劑”，對象與對象之間會彼此失去聯(lián)系，這就是有人把IOC容器比喻成“粘合劑”的由來。

我們再來做個試驗：把上圖中間的IOC容器拿掉，然后再來看看這套系統(tǒng)。如下圖三

　　　　　　　　圖三：理想的系統(tǒng)

我們現(xiàn)在看到的畫面，就是我們要實現(xiàn)整個系統(tǒng)所需要完成的全部內(nèi)容。這時候，A、B、C、D這4個對象之間已經(jīng)沒有了耦合關(guān)系，彼此毫無聯(lián)系，這樣的話，當(dāng)你在實現(xiàn)A的時候，根本無須再去考慮B、C和D了，對象之間的依賴關(guān)系已經(jīng)降低到了最低程度。所以，如果真能實現(xiàn)IOC容器，對于系統(tǒng)開發(fā)而言，這將是一件多么美好的事情，參與開發(fā)的每一成員只要實現(xiàn)自己的類就可以了，跟別人沒有任何關(guān)系！
我們再來看看，控制反轉(zhuǎn)(IOC)到底為什么要起這么個名字？我們來對比一下：
軟件系統(tǒng)在沒有引入IOC容器之前，如圖1所示，對象A依賴于對象B，那么對象A在初始化或者運行到某一點的時候，自己必須主動去創(chuàng)建對象B或者使用已經(jīng)創(chuàng)建的對象B。無論是創(chuàng)建還是使用對象B，控制權(quán)都在自己手上。
軟件系統(tǒng)在引入IOC容器之后，這種情形就完全改變了，如圖2所示，由于IOC容器的加入，對象A與對象B之間失去了直接聯(lián)系，所以，當(dāng)對象A運行到需要對象B的時候，IOC容器會主動創(chuàng)建一個對象B注入到對象A需要的地方。
通過前后的對比，我們不難看出來：對象A獲得依賴對象B的過程,由主動行為變?yōu)榱吮粍有袨?#xff0c;控制權(quán)顛倒過來了，這就是“控制反轉(zhuǎn)”這個名稱的由來。

依賴注入（DI）

2004年，Martin Fowler探討了同一個問題，既然IOC是控制反轉(zhuǎn)，那么到底是“哪些方面的控制被反轉(zhuǎn)了呢？”，經(jīng)過詳細地分析和論證后，他得出了答案：“獲得依賴對象的過程被反轉(zhuǎn)了”?？刂票环崔D(zhuǎn)之后，獲得依賴對象的過程由自身管理變?yōu)榱擞蒊OC容器主動注入。于是，他給“控制反轉(zhuǎn)”取了一個更合適的名字叫做“依賴注入（Dependency Injection）”。他的這個答案，實際上給出了實現(xiàn)IOC的方法：注入。所謂依賴注入，就是由IOC容器在運行期間，動態(tài)地將某種依賴關(guān)系注入到對象之中。

所以，依賴注入(DI)和控制反轉(zhuǎn)(IOC)是從不同的角度的描述的同一件事情，就是指通過引入IOC容器，利用依賴關(guān)系注入的方式，實現(xiàn)對象之間的解耦。
我們舉一個生活中的例子，來幫助理解依賴注入的過程。大家對USB接口和USB設(shè)備應(yīng)該都很熟悉吧，USB為我們使用電腦提供了很大的方便，現(xiàn)在有很多的外部設(shè)備都支持USB接口。

　　　　　圖四：USB接口和USB設(shè)備

現(xiàn)在，我們利用電腦主機和USB接口來實現(xiàn)一個任務(wù)：從外部USB設(shè)備讀取一個文件。
電腦主機讀取文件的時候，它一點也不會關(guān)心USB接口上連接的是什么外部設(shè)備，而且它確實也無須知道。它的任務(wù)就是讀取USB接口，掛接的外部設(shè)備只要符合USB接口標(biāo)準(zhǔn)即可。所以，如果我給電腦主機連接上一個U盤，那么主機就從U盤上讀取文件；如果我給電腦主機連接上一個外置硬盤，那么電腦主機就從外置硬盤上讀取文件。掛接外部設(shè)備的權(quán)力由我作主，即控制權(quán)歸我，至于USB接口掛接的是什么設(shè)備，電腦主機是決定不了，它只能被動的接受。電腦主機需要外部設(shè)備的時候，根本不用它告訴我，我就會主動幫它掛上它想要的外部設(shè)備。這就是我們生活中常見的一個依賴注入的例子。在這個過程中，我就起到了IOC容器的作用。
通過這個例子,依賴注入的思路已經(jīng)非常清楚：當(dāng)電腦主機讀取文件的時候，我就把它所要依賴的外部設(shè)備，幫他掛接上。整個外部設(shè)備注入的過程和一個被依賴的對象在系統(tǒng)運行時被注入另外一個對象內(nèi)部的過程完全一樣。
我們把依賴注入應(yīng)用到軟件系統(tǒng)中，再來描述一下這個過程：
對象A依賴于對象B,當(dāng)對象 A需要用到對象B的時候，IOC容器就會立即創(chuàng)建一個對象B送給對象A。IOC容器就是一個對象制造工廠，你需要什么，它會給你送去，你直接使用就行了，而再也不用去關(guān)心你所用的東西是如何制成的，也不用關(guān)心最后是怎么被銷毀的，這一切全部由IOC容器包辦。
在傳統(tǒng)的實現(xiàn)中，由程序內(nèi)部代碼來控制組件之間的關(guān)系。我們經(jīng)常使用new關(guān)鍵字來實現(xiàn)兩個組件之間關(guān)系的組合，這種實現(xiàn)方式會造成組件之間耦合。IOC很好地解決了該問題，它將實現(xiàn)組件間關(guān)系從程序內(nèi)部提到外部容器，也就是說由容器在運行期將組件間的某種依賴關(guān)系動態(tài)注入組件中。

IOC為我們帶來了什么好處

IOC在編程過程中不會對業(yè)務(wù)對象構(gòu)成很強的侵入性，使用IOC之后，回想具有更好的可實行新，可重用性和可擴展性。

我們還是從USB的例子說起，使用USB外部設(shè)備比使用內(nèi)置硬盤，到底帶來什么好處？
1、降低組件之間的耦合度

USB設(shè)備作為電腦主機的外部設(shè)備，在插入主機之前，與電腦主機沒有任何的關(guān)系，只有被我們連接在一起之后，兩者才發(fā)生聯(lián)系，具有相關(guān)性。所以，無論兩者中的任何一方出現(xiàn)什么的問題，都不會影響另一方的運行。這種特性體現(xiàn)在軟件工程中，就是可維護性，非常便于進行單元測試，便于調(diào)試程序和診斷故障。代碼中的每一個Class都可以單獨測試，彼此之間互不影響，只要保證自身的功能無誤即可，這就是組件之間低耦合或者無耦合帶來的好處。

2、提高開發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量

USB設(shè)備和電腦主機的之間無關(guān)性，還帶來了另外一個好處，生產(chǎn)USB設(shè)備的廠商和生產(chǎn)電腦主機的廠商完全可以是互不相干的人，各干各事，他們之間唯一需要遵守的就是USB接口標(biāo)準(zhǔn)。這種特性體現(xiàn)在軟件開發(fā)過程中，好處可是太大了。每個開發(fā)團隊的成員都只需要關(guān)心實現(xiàn)自身的業(yè)務(wù)邏輯，完全不用去關(guān)心其它的人工作進展，因為你的任務(wù)跟別人沒有任何關(guān)系，你的任務(wù)可以單獨測試，你的任務(wù)也不用依賴于別人的組件，再也不用扯不清責(zé)任了。所以，在一個大中型項目中，團隊成員分工明確、責(zé)任明晰，很容易將一個大的任務(wù)劃分為細小的任務(wù)，開發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量必將得到大幅度的提高。

3、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高模塊的復(fù)用性

同一個USB外部設(shè)備可以插接到任何支持USB的設(shè)備，可以插接到電腦主機，也可以插接到DV機，USB外部設(shè)備可以被反復(fù)利用。在軟件工程中，這種特性就是可復(fù)用性好，我們可以把具有普遍性的常用組件獨立出來，反復(fù)利用到項目中的其它部分，或者是其它項目，當(dāng)然這也是面向?qū)ο蟮幕咎卣?。顯然，IOC不僅更好地貫徹了這個原則，提高了模塊的可復(fù)用性。符合接口標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)，都可以插接到支持此標(biāo)準(zhǔn)的模塊中。

4、模塊具有熱插拔特性

同USB外部設(shè)備一樣，模塊具有熱插拔特性。IOC生成對象的方式轉(zhuǎn)為外置方式，也就是把對象生成放在配置文件里進行定義，這樣，當(dāng)我們更換一個實現(xiàn)子類將會變得很簡單，只要修改配置文件就可以了，完全具有熱插撥的特性。
以上幾點好處，難道還不足以打動我們，讓我們在項目開發(fā)過程中使用IOC框架嗎？

IOC總結(jié)

IOC控制反轉(zhuǎn)：說的是創(chuàng)建對象實例的控制權(quán)從代碼控制剝離到IOC容器控制，實際就是你在xml文件控制，側(cè)重于原理

DI依賴注入：說的是創(chuàng)建對象實例時，為這個對象注入屬性值或其它對象實例，側(cè)重于實現(xiàn)

?本文章參考于牧濤：http://www.cnblogs.com/superjt/p/4311577.html的文章

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Spring---浅谈IOC的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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