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Spring核心机制：深入理解控制反转(IoC)

news 2025/7/31 3:46:28

Spring核心机制：深入理解控制反转(IoC)

IoC的本质：控制权反转

在传统开发中，创建对象的责任由开发者承担。但在Spring框架中，这一责任被转移给了IoC容器。这种控制权转移就是"反转"的核心含义：

具体来说：

传统方式：开发者通过new关键字直接创建对象
Spring方式：IoC容器负责创建对象，开发者只需从容器中获取

传统对象创建方式

实体类定义

// src/main/java/com/test/entity/Student.java
package com.test.entity;public class Student {private Integer id;private String name;private Integer age;// 省略Getter/Setter/toString
}

手动创建对象

// src/main/java/com/Test.java
package com;import com.test.entity.Student;public class Test {public static void main(String[] args) {// 开发者手动创建对象Student student = new Student();student.setId(1);student.setName("张三");student.setAge(18);System.out.println(student);}
}

Spring IoC创建对象

1. 添加依赖(pom.xml)

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.3.21</version></dependency>
</dependencies>

在这里插入图片描述
确保正确引入依赖

2. 配置文件(spring.xml)

<!-- src/main/resources/spring.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!-- 配置Student对象 --><bean id="student" class="com.test.entity.Student"><property name="id" value="1"/><property name="name" value="张三"/><property name="age" value="22"/></bean>
</beans>

3. 从IoC容器获取对象

// src/main/java/com/Test.java
package com;import com.test.entity.Student;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Test {public static void main(String[] args) {// 加载Spring配置ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");// 从容器获取对象Student student = (Student) ioc.getBean("student");System.out.println(student);}
}

IoC底层原理：反射机制

Spring IoC容器通过反射技术动态创建对象：

public static void createObjectByReflection() {try {// 1. 加载类信息Class<?> clazz = Class.forName("com.test.entity.Student");// 2. 获取构造器Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();// 3. 创建对象实例Object instance = constructor.newInstance();// 4. 设置属性值（简化示例）Method setId = clazz.getMethod("setId", Integer.class);setId.invoke(instance, 1);System.out.println(instance);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
}

为什么默认使用无参构造器？

当IoC容器需要创建多种类型的对象时：

无法提前知道类的具体结构
无参构造器是Java类的默认构造器
无需指定参数，创建过程统一且简单

高级IoC特性

多种获取Bean的方式

1. 通过ID获取

Student student = (Student) ioc.getBean("student");

2. 通过类型获取

Student student = ioc.getBean(Student.class);

注意：当容器中存在多个同类型Bean时，通过类型获取会抛出NoUniqueBeanDefinitionException

有参构造器创建对象

实体类配置构造器

public class Student {public Student(Integer id, String name, Integer age) {// 构造逻辑}// 必须显式声明无参构造器public Student() {}
}

XML配置

<bean id="student3" class="com.test.entity.Student"><constructor-arg name="id" value="3"/><constructor-arg name="name" value="王五"/><constructor-arg name="age" value="18"/>
</bean>

对象级联赋值

关联实体类

// Class.java
public class Class {private Integer id;private String name;// getters/setters
}// Student.java
public class Student {private Class clazz; // 关联属性// 其他属性及方法
}

XML级联配置

<bean id="javaClass" class="com.test.entity.Class"><property name="id" value="101"/><property name="name" value="Java高级班"/>
</bean><bean id="student" class="com.test.entity.Student"><property name="id" value="1"/><property name="clazz" ref="javaClass"/> <!-- 关联引用 -->
</bean>

IoC容器的核心优势

特性	传统方式	Spring IoC
对象创建	开发者控制	容器控制
耦合度	高耦合	低耦合
可维护性	修改困难	配置修改即可
对象管理	分散管理	集中管理
测试难度	需要真实对象	轻松模拟依赖