什么是IoC控制反转，还不懂的，莫要错过一个理解的机会

IoC（Inversion Of Control）控制反转，作为Spring Framework的两个核心理念之一，已成为Java开发程序员面试的必考题目之一，但是这个概念又特别抽象，仅仅从字面意思是很难产生感性认识的，理解的不到位，怎么说都说不明白。

特别是刚接触Spring框架那会儿，把IoC控制反转这几个字，反过来看，正过来看，还查阅了很多文档资料；最终也没有搞清楚IoC到底是个什么玩意，到底什么才是控制反转，如何反转控制的，控制的啥呢，反转的啥呢？

一般的资料和教材里都是这样写的：
SpringIoC容器是一种通过描述来生成和获取对象的技术...

何为描述，就是使用注解的方式，来生成和获取对象的技术，以前是利用new的方式创建对象。然后呢，没然后了。对IoC的理解到此为止，就这样一句话。这样来回答面试官的话，让面试官也无语了。相当于对概念的死记硬背。

况且还漏掉了一个核心，控制反转这几个关键字还是没有搞清楚，用描述来生成获取对象，和控制反转有什么关系，为何叫控制反转，而不叫控制正转，不知道呀！

如今使用Spring Framework好几年了，在闷头写了很多代码之后，回过头来再看看IoC这个概念，想要获得对IoC的感性认识，还需要对对象的生成、对象之间的关系有一个深刻的对比才行。

众所周知，Java是面对对象的开发语言，那么在开发过程中最主要做的事情就是管理对象以及对象之间的依赖关系。Java组件又是如何生成对象、协调对象之间的关系的呢？

在Service业务逻辑层里，通过new关键字的方式创建并获取Dao层对象，在Dao层里再通过new关键字的方式创建并获取数据库的连接；如果Service业务逻辑层有很多个业务逻辑对象，那么在处理业务逻辑的时候，就会创建和获取更多的Dao层对象，更多的Dao层对象又通过new关键字的方式，产生了大量的数据库连接。

这些Service层、Dao层对象，在需要时每次都创建一个新的对象，使用一次丢弃一次，丢给垃圾回收机制进行回收，很是浪费资源。这样不仅耗费性能，而且对对象的管理也很分散。这就是相对于控制反转的控制正转。

那么Spring IoC容器是如何做的呢？

Spring IoC容器是管理bean的容器，不再使用new关键字创建对象，而使用xml或注解的方式统一管理，XML文件和注解就是定义中所提到的描述方式。

传统的Java组件和Spring IoC容器在管理对象上主要有以下几个区别：
1.在对象的创建上，生成方式不一样；一个用new关键字创建，一个是描述生成；
2.在对象的管理上，管理方式不一样；一个分散，创建的对象分散在代码的各个角落；一个集中，将来可能要使用的对象集中在Spring IoC容器里；
3.在生命周期上，一个是在使用时创建；一个是预加载，在项目启动时，就把Java对象预加载到IoC容器里，在使用时直接从容器里取出。

把SpringIoc容器的特性，用两句简单的话概括：
通过描述管理bean，包括发布与获取；
通过描述完成bean之间的依赖。

先来看看，在使用xml来时是如何管理bean的呢？
首先，要先定义xml文件；

<?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-3.0.xsd">
   <bean id="userService"  class="com.example.UserService" >
   </bean>
</beans>

然后使用容器获取bean，以下是两种获取方式；

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");
UserService userService = context.getBean(UserService.class);

BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("application.xml"));
UserService userService = factory.getBean(UserService.class);

ApplicationContext间接实现了BeanFactory接口；先看看BeanFactory接口的源码：

package org.springframework.beans.factory;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;
import org.springframework.lang.Nullable;

public interface BeanFactory {
        //前缀
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
        //多个bean获取方法
        //通过名称获取bean
    Object getBean(String name) throws BeansException;
        //通过名称和类型获取bean
    <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;
        
    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
        //通过类型获取bean
    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;

    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> requiredType);

    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType requiredType);
        //通过名称判断是否包含某个bean
    boolean containsBean(String name);
        //是否单例
    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
        //是否原型
    boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
        //是否匹配某个类型
    boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    boolean isTypeMatch(String name, Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
        //获取bean的类型
    @Nullable
    Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

        //获取bean的别名
    String[] getAliases(String name);

}

通过这个接口，可以看到，获取bean，还有这么多种方式。
在SpringIoC容器中，默认情况下，Bean都是以单例形式存在的；在项目中最常使用的Spring容器是ApplicationContext。

BeanFactory和ApplicationContext的区别在于，BeanFactory的实现是按需创建，即第一次获取Bean时才创建这个Bean，而ApplicationContext会一次性创建所有的Bean。如果不存在某个Bean，ApplicationContext在启动的时候就报错，BeanFactory则在使用的时候才报错。

在使用注解是如何获取bean的呢？
AnnotationConfigApplicationContext是基于注解的IoC容器。
当在一个类上加上@Configuration时，就代表这个一个Java配置文件，Spring会根据这个文件自动装配文件中的所有Bean。

@Bean是加在方法上的，一般用来覆盖自动配置的bean或来自第三方的bean；
@Controller是加在控制层Controller类上的；
@Service是加在业务逻辑层Service类上的；
@Repository是加在Dao层资源类上的；
@Component是加在组件上的；
@Autowired注解是自动装配，必须配合以上注解中的其中一个注解使用，否则在启动的时候就报错；固称为依赖注入，该注解是不能够单独使用的；

@ComponentScan是用来设置扫描包的，在该注解中可以增加要扫码的包或类，还可以通过名称或类别排除不需要扫码的。

当一个接口被多个类实现，在写注解的时候，如何避免冲突，这时可以使用@Primary设置其中的一个作为默认的、放在第一位主要的bean，还可以使用@Qualifier在bean装配或使用时加以区分。

除了以上这些注解，还有很多注解，这里就不再一一罗列了。本文最主要的目的是基于自己的理解，谈谈对控制反转概念的理解，肯定还有理解不到位的地方，就像看源码，每看一次就感觉又有新的收获一样。

参考资料：
https://www.w3cschool.cn/wkspring/pesy1icl.html
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1266263217140032