SSM框架中IoC、DI与AOP的理解

时间:2022-01-27 14:25:42

  框架封装了普通项目中程序员需要重复书写的代码和调用过程,就比如说在传统的jsp项目中,我们的controller接收到前端的请求然后程序员就需要去开发Dao层,里面还涉及数据库的连接和存储过程的代码,大部分都是冗余的代码,而有了SSM框架后极大的简化了程序猿在controller以下层的开发,只需要一个service层和mapper层就行了,mapper层用来连接mapper.xml文件的,而直接用mapper.xml做sql语句的开发就行了,而数据库连接的和存储的过程都直接由Mybatis负责了,你只需要负责传递形参和接收返回数据就行了,这样就完成了一次完整的数据库交互!

1.1、IoC是什么

  Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转,哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

谁控制谁,控制什么:传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对象的创建;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。

为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

  用图例说明一下,传统程序设计如下图,都是主动去创建相关对象然后再组合起来:

SSM框架中IoC、DI与AOP的理解

  当有了IoC/DI的容器后,在客户端类中不再主动去创建这些对象了,如下图所示:

SSM框架中IoC、DI与AOP的理解

1.2  IoC能做什么

  IoC不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

  其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

  IoC的原理是基于好莱坞法则:“别找我们,我们找你(don‘t call us, we‘ll call you)”,即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。所有的组件都是被动的(Passive),所有的组件初始化和调用都由容器负责。

1.3  IoC和DI

  DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:是组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态地将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

Spring IoC容器的依赖有两层含义:Bean依赖容器容器注入Bean的依赖资源

  Bean依赖容器:也就是说Bean要依赖于容器,这里的依赖是指容器负责创建Bean并管理Bean的生命周期,正是由于由容器来控制创建Bean并注入依赖,也就是控制权被反转了,这也正是IoC名字的由来,此处的有依赖是指Bean和容器之间的依赖关系

  容器注入Bean的依赖资源:容器负责注入Bean的依赖资源,依赖资源可以是Bean、外部文件、常量数据等,在Java中都反映为对象,并且由容器负责组装Bean之间的依赖关系,此处的依赖是指Bean之间的依赖关系可以认为是传统类与类之间的“关联”、“聚合”、“组合”关系

理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:

  谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;

  为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;

  谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;

  注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

为什么要应用依赖注入,应用依赖注入能给我们带来哪些好处呢?

  动态替换Bean依赖对象,程序更灵活:替换Bean依赖对象,无需修改源文件:应用依赖注入后,由于可以采用配置文件方式实现,从而能随时动态的替换Bean的依赖对象,无需修改java源文件;

  更好实践面向接口编程,代码更清晰:在Bean中只需指定依赖对象的接口,接口定义依赖对象完成的功能,通过容器注入依赖实现;

  更好实践优先使用对象组合,而不是类继承:因为IoC容器采用注入依赖,也就是组合对象,从而更好的实践对象组合。

    采用对象组合,Bean的功能可能由几个依赖Bean的功能组合而成,其Bean本身可能只提供少许功能或根本无任何功能,全部委托给依赖Bean,对象组合具有动态性,能更方便的替换掉依赖Bean,从而改变Bean功能;

    而如果采用类继承,Bean没有依赖Bean,而是采用继承方式添加新功能,,而且功能是在编译时就确定了,不具有动态性,而且采用类继承导致Bean与子Bean之间高度耦合,难以复用。

  增加Bean可复用性:依赖于对象组合,Bean更可复用且复用更简单;

  降低Bean之间耦合:由于我们完全采用面向接口编程,在代码中没有直接引用Bean依赖实现,全部引用接口,而且不会出现显示的创建依赖对象代码,而且这些依赖是由容器来注入,很容易替换依赖实现类,从而降低Bean与依赖之间耦合;

  代码结构更清晰:要应用依赖注入,代码结构要按照规约方式进行书写,从而更好的应用一些最佳实践,因此代码结构更清晰。

  从以上我们可以看出,其实依赖注入只是一种装配对象的手段,设计的类结构才是基础,如果设计的类结构不支持依赖注入,Spring IoC容器也注入不了任何东西,从而从根本上说“如何设计好类结构才是关键,依赖注入只是一种装配对象手段”。

  IoC 和 DI 有什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”。相对IoC 而言,依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”。

注:如果想要更加深入的了解IoC和DI,请参考大师级人物Martin Fowler的一篇经典文章《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》,原文地址:http://www.martinfowler.com/articles/injection.html。

1.4  IoC容器的概念

  IoC容器就是具有依赖注入功能的容器,IoC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象,应用程序由IoC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IoC容器的实际代表者。

  Spring IoC容器如何知道哪些是它管理的对象呢?这就需要配置文件,Spring IoC容器通过读取配置文件中的配置元数据,通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。一般使用基于xml配置文件进行配置元数据,而且Spring与配置文件完全解耦的,可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据,比如注解、基于java文件的、基于属性文件的配置都可以。

  那Spring IoC容器管理的对象叫什么呢?

2.1  Bean的概念

  由IoC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean, Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象,除此之外,bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了。那IoC怎样确定如何实例化Bean、管理Bean之间的依赖关系以及管理Bean呢?这就需要配置元数据,在Spring中由BeanDefinition代表,配置元数据指定如何实例化Bean、如何组装Bean等。

  让我们来看下IoC容器到底是如何工作。在此我们以xml配置方式来分析一下:

  ① 准备配置文件:就像前边Hello World配置文件一样,在配置文件中声明Bean定义也就是为Bean配置元数据。

  ② 由 IoC容器进行解析元数据: IoC容器的Bean Reader读取并解析配置文件,根据定义生成BeanDefinition配置元数据对象,IoC容器根据BeanDefinition进行实例化、配置及组装Bean。

  ③ 实例化 IoC容器:由客户端实例化容器,获取需要的Bean。

  执行过程如下图:

SSM框架中IoC、DI与AOP的理解

2.2  实例化Bean

  Spring IoC容器如何实例化Bean呢?传统应用程序可以通过new和反射方式进行实例化Bean。而Spring IoC容器则需要根据Bean定义里的配置元数据使用反射机制来创建Bean。在Spring IoC容器中根据Bean定义创建Bean主要有以下几种方式:

  1、使用构造器实例化Bean:这是最简单的方式,Spring IoC容器既能使用默认空构造器也能使用有参数构造器两种方式创建Bean,如以下方式指定要创建的Bean类型:

    ① 使用空构造器进行定义,使用此种方式,class属性指定的类必须有空构造器

 <bean name="bean1" class="cn.javass.spring.chapter2.HelloImpl2"/>

    ② 使用有参数构造器进行定义,使用此种方式,可以使用< constructor-arg >标签指定构造器参数值,其中index表示位置,value表示常量值,也可以指定引用,指定引用使用ref来引用另一个Bean定义:

 <bean name="bean2" class="cn.javass.spring.chapter2.HelloImpl2">
<!-- 指定构造器参数 -->
<constructor-arg index="0" value="Hello Spring!"/>
</bean>

  2、使用静态工厂方式实例化Bean,使用这种方式除了指定必须的class属性,还要指定factory-method属性来指定实例化Bean的方法,而且使用静态工厂方法也允许指定方法参数,spring IoC容器将调用此属性指定的方法来获取Bean,配置如下所示:

    ① 先来看看静态工厂类代码吧HelloApiStaticFactory:

 public class HelloApiStaticFactory {
//工厂方法
public static HelloApi newInstance(String message) {
//返回需要的Bean实例
return new HelloImpl2(message);
}
}

    ② 静态工厂写完了,让我们在配置文件(resources/chapter2/instantiatingBean.xml)配置Bean定义:

 <!-- 使用静态工厂方法 -->
<bean id="bean3" class="cn.javass.spring.chapter2.HelloApiStaticFactory" factory-method="newInstance">
<constructor-arg index="0" value="Hello Spring!"/>
</bean>

  3、使用实例工厂方法实例化Bean,使用这种方式不能指定class属性,此时必须使用factory-bean属性来指定工厂Bean,factory-method属性指定实例化Bean的方法,而且使用实例工厂方法允许指定方法参数,方式和使用构造器方式一样,配置如下:

    ① 实例工厂类代码(HelloApiInstanceFactory.java)如下:

 public class HelloApiInstanceFactory {
public HelloApi newInstance(String message) {
return new HelloImpl2(message);
}
}

    ② 在配置文件(resources/chapter2/instantiatingBean.xml)配置Bean定义:

 <!—1、定义实例工厂Bean -->
<bean id="beanInstanceFactory" class="cn.javass.spring.chapter2.HelloApiInstanceFactory"/>
<!—2、使用实例工厂Bean创建Bean -->
<bean id="bean4" factory-bean="beanInstanceFactory"factory-method="newInstance">
<constructor-arg index="0" value="Hello Spring!"></constructor-arg>
</bean>

  通过以上例子我们已经基本掌握了如何实例化Bean了,大家是否注意到?这三种方式只是配置不一样,从获取方式看完全一样,没有任何不同。这也是Spring IoC的魅力,Spring IoC帮我们创建Bean,我们只管使用就可以了。

3  AOP

  面向切面编程(AOP)提供另外一种角度来思考程序结构,通过这种方式弥补了面向对象编程(OOP)的不足。
  除了类(classes)以外,AOP提供了切面。切面对关注点进行模块化,例如横切多个类型和对象的事务管理。Spring的一个关键的组件就是AOP框架,可以*选择是否使用AOP。
  提供声明式企业服务,特别是为了替代EJB声明式服务。最重要的服务是声明性事务管理,这个服务建立在Spring的抽象事物管理之上。
  允许用户实现自定义切面,用AOP来完善OOP的使用可以把Spring AOP看作是对Spring的一种增强。

4  总结

  1. Ioc和DI其实是一种思想,并不是具体的技术,当我们在搭建SSM项目的时候就是用到了这种思想。

  2. 首先Spring是个大容器,可以把整个项目都包含进去,而Ioc和DI就是运转整个项目的核心思想。

  3. 项目的运行和周期由Ioc控制,事件的请求和反应由DI控制

  4. 就比如:org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet前端配置类,当前端发出请求后,Ioc会控制这个请求的接收,通过spring中的类来找到controller,而不是用户自己去接收前端请求,这就是Ioc的一个应用

  比如就是有一个商场类,人类要去买东西,有了依赖注入后,我们就不需要New一个商场类、人类、和具体商品类,我们只需要在配置中配好,然后调用具体的购买方法,传入想买的物品类,就可以通过同期得到想要的结果了,说白了,就是让你少New了几个类,但是在大项目中就可以节省程序员很多精力,更加专注的开发具体逻辑。 
  详情例子:http://blog.csdn.net/u014563989/article/details/55188673

  5. DI(依赖注入)的思想可以在创建数据库连接上体现,整个项目穿件连接时并不是当需要连接时new一个连接,而是项目在配置的时候创建好连接,当要用的时候,DI会给程序去用,而程序在什么时候用和怎么用时开发者不知道的,但最后还是实现了功能。

本文部分内容转自:http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1413846

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