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Spring IoC 详解：原理、实现与实战

news 2025/6/6 6:22:13

Spring IoC 详解：原理、实现与实战

前言

Spring IoC（Inversion of Control，控制反转）是Spring框架的核心基础。它通过解耦对象的创建与依赖关系管理，极大提升了系统的可维护性和扩展性。本文将系统梳理Spring IoC的原理、核心概念、配置方式、源码机制、常见应用场景和最佳实践。

1. 什么是IoC？

1.1 IoC的基本概念

IoC（控制反转）是一种设计思想，将对象的创建和依赖关系的管理交给容器（如Spring），而不是在代码中手动控制。IoC的核心目标是解耦。

1.2 IoC与DI的关系

IoC：一种思想，强调对象控制权的反转。
DI（Dependency Injection，依赖注入）：IoC的具体实现方式。

2. Spring IoC的核心概念

2.1 Bean

Bean是由Spring IoC容器管理的对象。通常是应用中的组件、服务、DAO等。

2.2 IoC容器

Spring IoC容器负责Bean的创建、装配、生命周期管理。常用容器有：

ApplicationContext（推荐，功能更全）
BeanFactory（底层接口，延迟加载）

2.3 依赖注入方式

构造器注入
Setter方法注入
字段注入（@Autowired）

2.4 Bean的作用域

singleton（默认，单例）
prototype（原型，每次获取新实例）
request、session、application（Web环境）

2.5 Bean的生命周期

实例化 → 属性赋值 → 初始化（@PostConstruct/init-method）→ 使用 → 销毁（@PreDestroy/destroy-method）

3. Spring IoC的配置方式

3.1 基于XML的配置

<!-- applicationContext.xml -->
<bean id="userService" class="com.example.service.UserService"><property name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>
<bean id="userDao" class="com.example.dao.UserDao"/>

3.2 基于注解的配置

@Component
public class UserService {@Autowiredprivate UserDao userDao;
}@Repository
public class UserDao {}

@Configuration
@ComponentScan("com.example")
public class AppConfig {}

3.3 基于Java Config的配置

@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic UserService userService(UserDao userDao) {return new UserService(userDao);}@Beanpublic UserDao userDao() {return new UserDao();}
}

4. IoC容器的工作原理

4.1 Bean的创建流程

读取配置（XML/注解/Java Config）
解析Bean定义，注册到BeanDefinitionMap
实例化Bean（反射）
属性注入（依赖注入）
初始化回调（InitializingBean、@PostConstruct）
Bean可用
容器关闭时销毁回调（DisposableBean、@PreDestroy）

4.2 依赖注入的实现机制

通过反射设置属性或调用构造方法
支持循环依赖（单例）
支持懒加载、条件装配、自动装配

4.3 Bean的生命周期回调

@Component
public class ExampleBean implements InitializingBean, DisposableBean {@Overridepublic void afterPropertiesSet() {// 初始化逻辑}@Overridepublic void destroy() {// 销毁逻辑}@PostConstructpublic void init() {}@PreDestroypublic void cleanup() {}
}