IoC 这样理解更简单

小伙伴们大家好，我是小牛肉，最近看 IoC 的源码头都看大了 😂，先出一篇读起来比较轻松的描述 IoC 概念的文章，原文来自这里 https://www.zhihu.com/question/23277575/answer/169698662，可能比喻不是特别贴切，不过在帮助理解 IoC 上面，还是比较通俗易懂的，然后我做了一些修改整理和总结，背诵版在文末~

依赖倒置原则

要了解 控制反转( Inversion of Control，IoC), 我觉得有必要先了解软件设计的一个重要思想：依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle ）。

什么是依赖倒置原则？

假设我们设计一辆汽车：先设计轮子，然后根据轮子大小设计底盘，接着根据底盘设计车身，最后根据车身设计好整个汽车。这里就出现了一个 “依赖” 关系：汽车依赖车身，车身依赖底盘，底盘依赖轮子。

这样的设计看起来没问题，但是可维护性却很低。

假设设计完工之后，上司却突然说根据市场需求的变动，要我们把车子的轮子设计都改大一码。这下我们就蛋疼了：因为我们是根据轮子的尺寸设计的底盘，轮子的尺寸一改，底盘的设计就得修改；同样因为我们是根据底盘设计的车身，那么车身也得改，同理汽车设计也得改——整个设计几乎都得改！

我们现在换一种思路。我们先设计汽车的大概样子，然后根据汽车的样子来设计车身，根据车身来设计底盘，最后根据底盘来设计轮子。这时候，依赖关系就倒置过来了：轮子依赖底盘，底盘依赖车身，车身依赖汽车。

这时候，上司再说要改动轮子的设计，我们就只需要改动轮子的设计，而不需要动底盘，车身，汽车的设计了。

这就是依赖倒置原则 — 把原本的高层建筑依赖底层建筑“倒置”过来，变成底层建筑依赖高层建筑。高层建筑决定需要什么，底层去实现这样的需求，但是高层并不用管底层是怎么实现的。这样就不会出现前面的“牵一发动全身”的情况。

控制反转 IoC

控制反转（Inversion of Control） 就是依赖倒置原则的一种具体的设计思路，或者说是一种可行的思想。而 IoC 的具体实现方法呢，就是 依赖注入（Dependency Injection）。这几种概念的关系大概如下：

为了理解这几个概念，我们还是用上面汽车的例子。只不过这次换成代码。我们先定义四个 Class，车，车身，底盘，轮胎。然后初始化这辆车，最后跑这辆车。代码结构如下：

这样，就相当于上面第一个例子，上层建筑依赖下层建筑——每一个类的构造函数都直接调用了底层代码的构造函数。假设我们需要改动一下轮胎（Tire）类，把它的尺寸变成动态的，而不是一直都是30。我们需要这样改：

由于我们修改了轮胎的定义，为了让整个程序正常运行，我们需要做以下改动：

由此我们可以看到，仅仅是为了修改轮胎的构造函数，这种设计却需要修改整个上层所有类的构造函数！在实际工程项目中，有的类可能会是几千个类的底层，如果每次修改这个类，我们都要修改所有以它作为依赖的类，那软件的维护成本就太高了。

所以我们需要进行控制反转（IoC），及上层控制下层，而不是下层控制着上层。我们用依赖注入（Dependency Injection）这种方式来实现控制反转。所谓依赖注入，就是把底层类作为参数传入上层类，实现上层类对下层类的“控制”。这里我们用构造方法传递的依赖注入方式重新写车类的定义：

这里我们再把轮胎尺寸变成动态的，同样为了让整个系统顺利运行，我们需要做如下修改：

看到没？这里**我只需要修改轮胎类就行了，不用修改其他任何上层类。**这显然是更容易维护的代码。

看到这里你应该能理解什么控制反转和依赖注入了。那什么是 控制反转容器(IoC Container) 呢？

其实上面的例子中，对车类进行初始化的那段代码发生的地方，就是控制反转容器（IoC 容器）做的事情。

显然你也应该观察到了，因为采用了依赖注入，在初始化的过程中就不可避免的会写大量的 new。这里 IoC 容器就解决了这个问题。这个容器可以自动对你的代码进行初始化，你只需要维护一个配置文件，而不用每次初始化一辆车都要亲手去写那一大段初始化的代码。这是引入 IoC Container 的第一个好处。

IoC Container的第二个好处是：我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节。在上面的例子中，我们自己手动创建一个车 instance 时候，是从底层往上层 new 的：

这个过程中，我们需要了解整个 Car/Framework/Bottom/Tire 类构造函数是怎么定义的，才能一步一步 new/注入。

而 IoC Container 在进行这个工作的时候是反过来的，它先从最上层开始往下找依赖关系，到达最底层之后再往上一步一步 new（有点像深度优先遍历）：

这里 IoC Container 可以直接隐藏具体的创建实例的细节，在我们来看它就像一个工厂：

我们就像是工厂的客户。我们只需要向工厂请求一个 Car 实例，然后它就给我们按照 Config 创建了一个 Car 实例。我们完全不用管这个 Car 实例是怎么一步一步被创建出来。

实际项目中，有的 Service Class 可能是十年前写的，有几百个类作为它的底层。假设我们新写的一个API需要实例化这个Service，我们总不可能回头去搞清楚这几百个类的构造函数吧？

IoC Container 的这个特性就很完美的解决了这类问题

因为这个架构要求你在写 class 的时候需要写相应的 Config 文件，所以你要初始化很久以前的 Service 类的时候，前人都已经写好了 Config 文件，你直接在需要用的地方注入这个 Service 就可以了。这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。

最后我来总结下放上 IoC 的背诵版：

🥸 面试官：讲一下你对 IoC (依赖注入) 的理解

😎 小牛肉：首先，IoC（Inverse of Control，控制反转）在其他语言中也有应用，并非 Spring 特有，它是一种设计思想，基本概念就是将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由 Spring 框架来管理。IoC 具体的实现方式是依赖注入。

简单的说之前我们在代码中创建一个对象是通过 new 关键字，而使用了 Spring 之后，我们不在需要自己去 new 一个对象了，而是直接通过容器里面去取出来，再将其自动注入到我们需要的对象之中，也就说创建对象的控制权不在我们程序员手上了，全部交由 Spring 进行管理。

交给 Spring 管理的也称为 Bean，所有的 Bean 都被存储在一个 Map 集合中，这个 Map 集合也称为 IoC 容器。

将对象之间的相互依赖关系交给 IoC 容器来管理，并由 IoC 容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发，把应用从复杂的依赖关系中解放出来。IoC 容器就像是一个工厂一样，当我们需要创建一个对象的时候，只需要配置好配置文件/注解即可，完全不用考虑对象是如何被创建出来的。

比如说，在实际项目中一个 Service 类可能有几百甚至上千个类作为它的底层，假如我们需要实例化这个 Service，你可能每次都要搞清这个 Service 所有底层类的构造函数，这显然过于繁琐。如果利用 IoC 的话，你只需要配置好，然后在需要的地方引用就行了，这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。