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深入理解IOC与DI

ai 2025/6/16 11:25:43

掌握控制反转（IOC）和依赖注入（DI）是理解Spring Boot框架的关键

一、传统开发模式的痛点

典型场景：用户服务调用用户仓库

// 传统实现（紧耦合）
public class UserService {private UserRepository userRepo = new UserRepository();public User findUser(Long id) {return userRepo.findById(id);}
}

问题分析：

UserService 主动创建UserRepository实例（控制权在Service）
变更实现类（如MysqlUserRepo→MongoUserRepo）需修改源码
单元测试需真实数据库难以Mock）

二、IOC：控制反转（Inversion of Control）

核心思想：将对象创建权交给容器

// Spring IOC实现
@Component
public class UserService {private UserRepository userRepo;// 不再主动创建对象
}

运作原理：

Spring启动时扫描@Component, @Service等注解
自动创建Bean实例存入IOC容器（内存数据库）
容器管理Bean的生命周期（创建→装配→销毁）

IOC优势：

解耦：调用者与被调用者分离
资源集中管理：容器统一分配对象
可扩展性：方便替换实现类

三、DI：依赖注入（Dependency Injection）

核心思想：由容器动态注入依赖对象

Spring提供三种主流注入方式：

1. 构造器注入（Spring官方推荐）

@Service
public class UserService {private final UserRepository userRepo;// 容器自动注入依赖@Autowiredpublic UserService(UserRepository userRepo) {this.userRepo = userRepo;}
}

优势：

保证依赖不可变（final关键字）
避免循环依赖问题
明确依赖关系

2. Setter注入

@Service
public class UserService {private UserRepository userRepo;@Autowiredpublic void setUserRepo(UserRepository userRepo) {this.userRepo = userRepo;}
}

适用场景：可选依赖或需要重新配置的依赖

3. 字段注入

@Service
public class UserService {@Autowired  // 直接注入字段private UserRepository userRepo;
}

注意：虽然简洁，但不利于单元测试（需通过反射注入）

四、IOC容器工作流程

sequenceDiagram启动类->>IOC容器： @SpringBootApplicationIOC容器->>扫描器： 组件扫描扫描器->>Bean工厂： 发现@Component/@BeanBean工厂->>依赖解析： 分析依赖关系依赖解析->>DI引擎： 创建依赖图谱DI引擎->>Bean实例化： 构造器+Setter注入Bean实例化->>IOC容器： 托管BeanIOC容器->>应用： 提供运行时Bean

关键注解解析

注解	作用	示例
@Component	通用Bean声明	@Component public class MyBean
@Autowired	自动依赖注入	@Autowired private Dependency dep;
@Qualifier	解决歧义注入	@Qualifier("mysqlImpl")
@Primary	设置首选Bean	@Bean @Primary
@Lazy	延迟初始化	@Lazy @Service

五、彻底理解IOC与DI的关系

概念对比表

概念	控制反转 (IOC)	依赖注入 (DI)
核心思想	转移对象控制权	实现控制反转的具体手段
实现方式	容器托管Bean	通过构造器/Setter注入依赖
关注点	谁控制对象的生命周期	如何传递依赖对象
关系	设计思想	具体实现技术

重要结论：

DI是IOC的一种实现方式（还有服务定位器等），Spring选择DI实现IOC

六、最佳实践与常见误区

正确姿势

// 1. 使用构造器注入 + final
@Service
public class OrderService {private final PaymentService paymentService;@Autowired // Spring 4.3+可省略public OrderService(PaymentService paymentService) {this.paymentService = paymentService;}
}// 2. 面向接口编程
public interface UserRepository {...}
@Repository 
public class JpaUserRepository implements UserRepository {...}// 3. 使用@Configuration声明配置类
@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic DataSource dataSource() {return new HikariDataSource();}
}

典型错误

// 反例1：在Bean中主动new对象
@Service
public class UserService {private UserRepository repo = new UserRepository(); // 破坏IOC
}// 反例2：循环依赖
@Service
public class A {@Autowired B b;
}
@Service
public class B {@Autowired A a; // 启动报错
}