我們知道，ioc（控制反轉(zhuǎn)）和di（依賴注入）是spring里面很重要的東西，那么，我們?nèi)绾巫约菏謱懗鲞@樣的代碼呢？

什么是IOC

IOC，Inversion of Control，即控制反轉(zhuǎn)，這個(gè)不是一種什么技術(shù)，而是一種思想，平時(shí)我們寫代碼，都是把對(duì)象自己new出來，而現(xiàn)在我們用控制反轉(zhuǎn)這種思想，把對(duì)象的創(chuàng)建交給了程序，那么我們就不需要手動(dòng)創(chuàng)建對(duì)象了，這樣降低了程序的耦合度。
這是spring的核心，貫穿始終。對(duì)于spring框架來說，就是由spring來負(fù)責(zé)控制對(duì)象的生命周期和對(duì)象間的關(guān)系。這是什么意思呢，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們是如何找女朋友的？常見的情況是，我們到處去看哪里有長(zhǎng)得漂亮身材又好的mm，然后打聽她們的興趣愛好、qq號(hào)、電話號(hào)、wx號(hào)，想辦法認(rèn)識(shí)她們，投其所好送其所要，然后嘿嘿……這個(gè)過程是復(fù)雜深?yuàn)W的，我們必須自己設(shè)計(jì)和面對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的程序開發(fā)也是如此，在一個(gè)對(duì)象中，如果要使用另外的對(duì)象，就必須得到它（自己new一個(gè)，或者從JNDI中查詢一個(gè)），使用完之后還要將對(duì)象銷毀（比如Connection等），對(duì)象始終會(huì)和其他的接口或類藕合起來。

那么IoC是如何做的呢？有點(diǎn)像通過婚介找女朋友，在我和女朋友之間引入了一個(gè)第三者：婚姻介紹所?；榻楣芾砹撕芏嗄心信馁Y料，我可以向婚介提出一個(gè)列表，告訴它我想找個(gè)什么樣的女朋友，比如長(zhǎng)得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰倫，速度像卡洛斯，技術(shù)像齊達(dá)內(nèi)之類的，然后婚介就會(huì)按照我們的要求，提供一個(gè)mm，我們只需要去和她談戀愛、結(jié)婚就行了。

簡(jiǎn)單明了，如果婚介給我們的人選不符合要求，我們就會(huì)拋出異常。整個(gè)過程不再由我自己控制，而是有婚介這樣一個(gè)類似容器的機(jī)構(gòu)來控制。Spring所倡導(dǎo)的開發(fā)方式就是如此，所有的類都會(huì)在spring容器中登記，告訴spring你是個(gè)什么東西，你需要什么東西，然后spring會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行到適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，把你要的東西主動(dòng)給你，同時(shí)也把你交給其他需要你的東西。所有的類的創(chuàng)建、銷毀都由 spring來控制，也就是說控制對(duì)象生存周期的不再是引用它的對(duì)象，而是spring。對(duì)于某個(gè)具體的對(duì)象而言，以前是它控制其他對(duì)象，現(xiàn)在是所有對(duì)象都被spring控制，所以這叫控制反轉(zhuǎn)。

什么是DI

DI—Dependency Injection，即“依賴注入”：組件之間依賴關(guān)系由容器在運(yùn)行期決定，形象的說，即由容器動(dòng)態(tài)的將某個(gè)依賴關(guān)系注入到組件之中。依賴注入的目的并非為軟件系統(tǒng)帶來更多功能，而是為了提升組件重用的頻率，并為系統(tǒng)搭建一個(gè)靈活、可擴(kuò)展的平臺(tái)。通過依賴注入機(jī)制，我們只需要通過簡(jiǎn)單的配置，而無需任何代碼就可指定目標(biāo)需要的資源，完成自身的業(yè)務(wù)邏輯，而不需要關(guān)心具體的資源來自何處，由誰實(shí)現(xiàn)。

理解DI的關(guān)鍵是：“誰依賴誰，為什么需要依賴，誰注入誰，注入了什么”，那我們來深入分析一下：

●誰依賴于誰：當(dāng)然是應(yīng)用程序依賴于IoC容器；

●為什么需要依賴：應(yīng)用程序需要IoC容器來提供對(duì)象需要的外部資源；

●誰注入誰：很明顯是IoC容器注入應(yīng)用程序某個(gè)對(duì)象，應(yīng)用程序依賴的對(duì)象；

●注入了什么：就是注入某個(gè)對(duì)象所需要的外部資源（包括對(duì)象、資源、常量數(shù)據(jù)）。

IoC和DI由什么關(guān)系呢？其實(shí)它們是同一個(gè)概念的不同角度描述，由于控制反轉(zhuǎn)概念比較含糊（可能只是理解為容器控制對(duì)象這一個(gè)層面，很難讓人想到誰來維護(hù)對(duì)象關(guān)系），所以2004年大師級(jí)人物Martin Fowler又給出了一個(gè)新的名字：“依賴注入”，相對(duì)IoC 而言，“依賴注入”明確描述了“被注入對(duì)象依賴IoC容器配置依賴對(duì)象”。

IOC也叫依賴注入(DI)

2004年，Martin Fowler探討了同一個(gè)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(xì)地分析和論證后，他得出了答案：“獲得依賴對(duì)象的過程被反轉(zhuǎn)了”?？刂票环崔D(zhuǎn)之后，獲得依賴對(duì)象的過程由自身管理變?yōu)榱擞蒊OC容器主動(dòng)注入。于是，他給“控制反轉(zhuǎn)”取了一個(gè)更合適的名字叫做“依賴注入（Dependency Injection）”。他的這個(gè)答案，實(shí)際上給出了實(shí)現(xiàn)IOC的方法：注入。所謂依賴注入，就是由IOC容器在運(yùn)行期間，動(dòng)態(tài)地將某種依賴關(guān)系注入到對(duì)象之中。

實(shí)現(xiàn)IOC和DI

首先，我們需要掌握兩項(xiàng)必要的知識(shí)

• 反射
• 注解

如果對(duì)注解和反射沒有怎么了解的，可以看看我之前的寫的博客，java的反射和注解

建立項(xiàng)目

首先，我們先創(chuàng)建基本的項(xiàng)目，并且分好包

• dao
• entity
• service
• Annoation
• reflect

我們模擬的例子是學(xué)生借書，所以，我們先創(chuàng)建好每個(gè)包下的java文件

實(shí)體類下的User,Book

public class Book {
    private int id;
    private String name;

    public Book(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    public Book(){}

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

public class User implements Serializable {
    private int id;
    private String username;
    private String password;
    public User(int id, String username, String password) {
        this.id = id;
        this.username = username;
        this.password = password;
    }
    public User(){}
    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }



    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", username='" + username + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                '}';
    }
}

dao層的UserDao，UserDaoImpl,BookDao,BookDaoImpl

public interface BookDao {
    User findBookById();
    List<User> findAllBook();
    List<User>findBookByBookName(String username);
    void save(Book book);
}

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public User findBookById() {
        System.out.println("這里是BookDao-findBookById");
        return null;
    }

    @Override
    public List<User> findAllBook() {
        System.out.println("這里是BookDao-findAllBook");
        return null;
    }

    @Override
    public List<User> findBookByBookName(String username) {
        System.out.println("這里是BookDao-findBookByBookName");
        return null;
    }

    @Override
    public void save(Book book) {
        System.out.println("這里是BookDao-save");

    }
}

public interface UserDao {
    User findUserById();
    List<User>findAllUser();
    List<User>findUserByUserName(String username);
    void save(User user);
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public User findUserById() {
        System.out.println("這里是UserDao-findUserById");
        return null;
    }

    @Override
    public List<User> findAllUser() {
        System.out.println("這里是UserDao-findAllUser");
        return null;
    }

    @Override
    public List<User> findUserByUserName(String findUserByUserName) {
        System.out.println("這里是UserDao-findUserById");
        return null;
    }

    @Override
    public void save(User user) {
        System.out.println("這里是UserDao-save");
    }
}

service層的UserService,UserserviceImpl,BookService,BookServiceImpl

public interface BookService {
    void  borrow(User user, Book book);
}

public class BookServiceImpl implements BookService {
  
    @Override
    public void borrow(User user,Book book) {
        
    }
}

public interface UserService {
    void  login();
    void regist();
}

public class UserServiceImpl implements UserService {

   private UserDao userDao=new UserDaoImpl();
    @Override
    public void login() {
        userDao.findUserByUserName("劉水龍");
        System.out.println("登錄業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)");
    }

    @Override
    public void regist() {
        userDao.save(new User(1,"劉水龍","222"));
        System.out.println("注冊(cè)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)");
    }
}

基本思路

通過配置文件把類放入ioc容器

我們知道ioc有一個(gè)ioc容器，把全部的對(duì)象放入ioc容器之中，這樣我們就不需要自己去手動(dòng)創(chuàng)建對(duì)象了，那么我們是怎么把對(duì)象放入ioc容器之中的呢？很簡(jiǎn)單，在這里我們使用了Map

我們?cè)趓efect包下創(chuàng)建ApplicationContext的java文件

public class ApplicationContext<T> {

    private  HashMap<Class,Object> beanFactory=new HashMap<>();
    private static String filePath;
    public T getBean(Class clazz){
        return (T)beanFactory.get(clazz);
    }

}

這里我們創(chuàng)建了一個(gè)bean工廠，在ApplicationContext被實(shí)例化后，就會(huì)去自動(dòng)讀取配置類文件，把全部的需要放入ioc的容器放入bean工廠，那么如何把配置類文件放入bean工廠呢？我們需要新建議一個(gè)類

我們?cè)贏pplicationContext下寫一個(gè)initContext方法，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)和com文件同級(jí)的config文件夾，寫好配置文件

com.znb.service.BookService=com.znb.service.BookServiceImpl
com.znb.dao.BookDao=com.znb.dao.BookDaoImpl

 public void initContext() throws Exception {
        InputStream resource = ApplicationContext.class.getClassLoader().getResourceAsStream("config/bean.config");
        Properties properties=new Properties();
        properties.load(resource);
        Set<Object> keys=properties.keySet();
        System.out.println(properties);
        System.out.println(keys);
        for (Object key : keys) {
//             System.out.println(key.toString());
            beanFactory.put(Class.forName(key.toString()), Class.forName(properties.getProperty(key.toString())).newInstance());
        }
        System.out.println(beanFactory.keySet());
         System.out.println(beanFactory);

    }

在這里我們通過properties類獲取配置文件，然后把properties的文件的key放進(jìn)set集合中，
然后通過反射，將全部的類放進(jìn)bean工廠，之后需要的時(shí)候，就可以直接從bean工廠獲取

現(xiàn)在，我們測(cè)試一下，寫一個(gè)BootStrap類

public class BookStrap {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext applicationContext=new ApplicationContext();
        applicationContext.initContext();

    }
}

可以看到，當(dāng)我們需要的時(shí)候，直接從bean工廠里面拿就可以了，這就是通過配置文件把類放入ioc容器

通過注解把類放入ioc容器

我們通過配置文件把類放入ioc容器，但是這樣似乎很麻煩，每次需要放入ioc容器的時(shí)候，我們都需要自己去寫一次配置文件，那么我們也沒有什么方法簡(jiǎn)化這個(gè)步驟呢？

新建注解

我們?cè)贏nnotation文件下新建一個(gè)注解 Bean

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Bean {
}

在ApplicationContext下寫兩個(gè)方法，一個(gè)initContextByAnnotation，一個(gè)loadOne

 public void initContextByAnnotation() throws Exception {
       //掃描包
        filePath = ApplicationContext.class.getClassLoader().getResource("").getFile();
        loadOne(new File(filePath));

    }

private  void loadOne(File fileParent) {
        if (fileParent.isDirectory()) {
            File[] childrenFiles = fileParent.listFiles();
            if(childrenFiles == null || childrenFiles.length == 0){
                return;
            }
            for (File child : childrenFiles) {
                if (child.isDirectory()) {
                    //如果是個(gè)文件夾就繼續(xù)調(diào)用該方法,使用了遞歸
                    loadOne(child);
                } else {
                    //通過文件路徑轉(zhuǎn)變成全類名,第一步把絕對(duì)路徑部分去掉

                    String pathWithClass = child.getAbsolutePath().substring(filePath.length() - 1);
                    //選中class文件
                    if (pathWithClass.contains(".class")) {
                        //    com.xinzhi.dao.UserDao
                        //去掉.class后綴，并且把 \ 替換成 .
                        String fullName = pathWithClass.replaceAll("\\\\", ".").replace(".class", "");
                        try {
                            Class<?> aClass = Class.forName(fullName);


                            //把非接口的類實(shí)例化放在map中
                            if(!aClass.isInterface()){
                                Bean annotation = aClass.getAnnotation(Bean.class);
                                if(annotation != null){
                                    Object instance = aClass.newInstance();
                                    //判斷一下有沒有接口
                                    if(aClass.getInterfaces().length > 0) {
                                        //如果有接口把接口的class當(dāng)成key，實(shí)例對(duì)象當(dāng)成value
                                        System.out.println("正在加載【"+ aClass.getInterfaces()[0] +"】,實(shí)例對(duì)象是：" + instance.getClass().getName());
                                        beanFactory.put(aClass.getInterfaces()[0], instance);
                                    }else{
                                        //如果有接口把自己的class當(dāng)成key，實(shí)例對(duì)象當(dāng)成value
                                        System.out.println("正在加載【"+ aClass.getName() +"】,實(shí)例對(duì)象是：" + instance.getClass().getName());
                                        beanFactory.put(aClass, instance);
                                    }
                                }
                            }
                        } catch (ClassNotFoundException | IllegalAccessException | InstantiationException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

然后，我們給全部的接口實(shí)現(xiàn)類寫上@Bean注解

@Bean
public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public User findBookById() {
        System.out.println("這里是BookDao-findBookById");
        return null;
    }

    @Override
    public List<User> findAllBook() {
        System.out.println("這里是BookDao-findAllBook");
        return null;
    }

    @Override
    public List<User> findBookByBookName(String username) {
        System.out.println("這里是BookDao-findBookByBookName");
        return null;
    }

    @Override
    public void save(Book book) {
        System.out.println("這里是BookDao-save");

    }
}

都按照這個(gè)格式寫，其余的我就省略了，然后我們測(cè)試一下

 public static void main(String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext applicationContext=new ApplicationContext();
        applicationContext.initContextByAnnotation();
    }

結(jié)果：

這個(gè)時(shí)候，寫了@Bean的類都全部進(jìn)入了IOC容器，當(dāng)我們需要，只需要自己調(diào)用就可以了

依賴注入

我們已經(jīng)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了IOC，那么現(xiàn)在來實(shí)現(xiàn)一下依賴注入，我們?cè)贏pplicationContext里面新寫一個(gè)assembleObject方法，然后在initContextByAnnotation調(diào)用

 private void assembleObject() {
        for(Map.Entry<Class,Object> entry : beanFactory.entrySet()){
            //就是咱們放在容器的對(duì)象
            Object obj = entry.getValue();
            Class<?> aClass = obj.getClass();
            Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
            for (Field field : declaredFields){
                AutoWired annotation = field.getAnnotation(AutoWired.class);
                if( annotation != null ){
                    field.setAccessible(true);
                    try {
                        System.out.println("正在給【"+obj.getClass().getName()+"】屬性【" + field.getName() + "】注入值【"+ beanFactory.get(field.getType()).getClass().getName() +"】");
                        field.set(obj,beanFactory.get(field.getType()));
                    } catch (IllegalAccessException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

 public void initContextByAnnotation() throws Exception {
       //掃描包
        filePath = ApplicationContext.class.getClassLoader().getResource("").getFile();
        loadOne(new File(filePath));
        assembleObject();
    }

然后我們?cè)谌ソ涌趯?shí)現(xiàn)類上寫上自己需要的接口，以及注釋

public class BookServiceImpl implements BookService {
    @AutoWired
    private UserDao userDao;
    @AutoWired
    private BookDao bookDao;
    @Override
    public void borrow(User user,Book book) {
        userDao.save(user);
        System.out.println(user.getUsername()+"借了"+book.getName());
    }
}

測(cè)試一下

public class BookStrap {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext applicationContext=new ApplicationContext();
//        applicationContext.initContext();
//        System.out.println("======================");
//         System.out.println(applicationContext.getBean(BookDao.class));

        applicationContext.initContextByAnnotation();
        BookService bean = (BookService)applicationContext.getBean(BookService.class);
        bean.borrow(new User(1,"劉水龍","00"),new Book(1,"黃書"));
    }
}

結(jié)果：

總結(jié)：

在我們寫ssm項(xiàng)目，或者springboot項(xiàng)目的時(shí)候，我們都會(huì)要用到ioc和di，因?yàn)檫@樣可以降低系統(tǒng)的耦合性，以后修改迭代起來也很方便，但是由于ioc和di采用了大量的反射，所以性能消耗很大，而且由于ioc容器注入了大量的對(duì)象，所以啟動(dòng)起來會(huì)比較的慢。
整體的思想，是通過反射，來將對(duì)象注入ioc的容器里面，然后直接把接口的實(shí)現(xiàn)類創(chuàng)建，這樣就不需要自己new對(duì)象，就可以需要什么就拿什么了。