來源:廖雪峰的官方網站
Spring提供的容器又稱為IoC容器，什麼是IoC？

IoC全稱Inversion of Control，直譯為控制反轉。那麼何謂IoC？在理解IoC之前，我們先看看通常的Java元件是如何協作的。

我們假定一個線上書店，通過BookService獲取書籍：

public class BookService {
private HikariConfig config = new HikariConfig();
private DataSource dataSource = new HikariDataSource(config);

public Book getBook(long bookId) {
    try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
        ...
        return book;
    }
}
}
 

為了從資料庫查詢書籍，BookService持有一個DataSource。為了例項化一個HikariDataSource，又不得不例項化一個HikariConfig。

現在，我們繼續編寫UserService獲取使用者：

public class UserService {
private HikariConfig config = new HikariConfig();
private DataSource dataSource = new HikariDataSource(config);

public User getUser(long userId) {
    try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
        ...
        return user;
    }
}
}
 

因為UserService也需要訪問資料庫，因此，我們不得不也例項化一個HikariDataSource。

在處理使用者購買的CartServlet中，我們需要例項化UserService和BookService：

public class CartServlet extends HttpServlet {
private BookService bookService = new BookService();
private UserService userService = new UserService();

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    long currentUserId = getFromCookie(req);
    User currentUser = userService.getUser(currentUserId);
    Book book = bookService.getBook(req.getParameter("bookId"));
    cartService.addToCart(currentUser, book);
    ...
}
}
 

類似的，在購買歷史HistoryServlet中，也需要例項化UserService和BookService：

public class HistoryServlet extends HttpServlet {
private BookService bookService = new BookService();
private UserService userService = new UserService();
}

上述每個元件都採用了一種簡單的通過new建立例項並持有的方式。仔細觀察，會發現以下缺點：

• 例項化一個元件其實很難，例如，BookService和UserService要建立HikariDataSource，實際上需要讀取配置，才能先例項化HikariConfig，再例項化HikariDataSource。

• 沒有必要讓BookService和UserService分別建立DataSource例項，完全可以共享同一個DataSource，但誰負責建立DataSource，誰負責獲取其他元件已經建立的DataSource，不好處理。類似的，CartServlet和HistoryServlet也應當共享BookService例項和UserService例項，但也不好處理。

• 很多元件需要銷燬以便釋放資源，例如DataSource，但如果該元件被多個元件共享，如何確保它的使用方都已經全部被銷燬？

• 隨著更多的元件被引入，例如，書籍評論，需要共享的元件寫起來會更困難，這些元件的依賴關係會越來越複雜。

• 測試某個元件，例如BookService，是複雜的，因為必須要在真實的資料庫環境下執行。

從上面的例子可以看出，如果一個系統有大量的元件，其生命週期和相互之間的依賴關係如果由元件自身來維護，不但大大增加了系統的複雜度，而且會導致元件之間極為緊密的耦合，繼而給測試和維護帶來了極大的困難。

因此，核心問題是：

• 誰負責建立元件？

• 誰負責根據依賴關係組裝元件？

• 銷燬時，如何按依賴順序正確銷燬？

解決這一問題的核心方案就是IoC。

傳統的應用程式中，控制權在程式本身，程式的控制流程完全由開發者控制，例如：

CartServlet建立了BookService，在建立BookService的過程中，又建立了DataSource元件。這種模式的缺點是，一個元件如果要使用另一個元件，必須先知道如何正確地建立它。

在IoC模式下，控制權發生了反轉，即從應用程式轉移到了IoC容器，所有元件不再由應用程式自己建立和配置，而是由IoC容器負責，這樣，應用程式只需要直接使用已經建立好並且配置好的元件。為了能讓元件在IoC容器中被“裝配”出來，需要某種“注入”機制，例如，BookService自己並不會建立DataSource，而是等待外部通過setDataSource()方法來注入一個DataSource：

public class BookService {
private DataSource dataSource;

public void setDataSource(DataSource dataSource) {
    this.dataSource = dataSource;
}
}

不直接new一個DataSource，而是注入一個DataSource，這個小小的改動雖然簡單，卻帶來了一系列好處：

• BookService不再關心如何建立DataSource，因此，不必編寫讀取資料庫配置之類的程式碼；
• DataSource例項被注入到BookService，同樣也可以注入到UserService，因此，共享一個元件非常簡單；
• 測試BookService更容易，因為注入的是DataSource，可以使用記憶體資料庫，而不是真實的MySQL配置。

因此，IoC又稱為依賴注入（DI：Dependency Injection），它解決了一個最主要的問題：將元件的建立+配置與元件的使用相分離，並且，由IoC容器負責管理元件的生命週期。

因為IoC容器要負責例項化所有的元件，因此，有必要告訴容器如何建立元件，以及各元件的依賴關係。一種最簡單的配置是通過XML檔案來實現，例如：

<beans>
    <bean id="dataSource" class="HikariDataSource" />
    <bean id="bookService" class="BookService">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
    </bean>
    <bean id="userService" class="UserService">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
    </bean>
</beans>

上述XML配置檔案指示IoC容器建立3個JavaBean元件，並把id為dataSource的元件通過屬性dataSource（即呼叫setDataSource()方法）注入到另外兩個元件中。

在Spring的IoC容器中，我們把所有元件統稱為JavaBean，即配置一個元件就是配置一個Bean。

依賴注入方式
我們從上面的程式碼可以看到，依賴注入可以通過set()方法實現。但依賴注入也可以通過構造方法實現。

很多Java類都具有帶引數的構造方法，如果我們把BookService改造為通過構造方法注入，那麼實現程式碼如下：

public class BookService {
private DataSource dataSource;

public BookService(DataSource dataSource) {
    this.dataSource = dataSource;
}
}

Spring的IoC容器同時支援屬性注入和構造方法注入，並允許混合使用。

無侵入容器

在設計上，Spring的IoC容器是一個高度可擴充套件的無侵入容器。所謂無侵入，是指應用程式的元件無需實現Spring的特定介面，或者說，元件根本不知道自己在Spring的容器中執行。這種無侵入的設計有以下好處：

• 應用程式元件既可以在Spring的IoC容器中執行，也可以自己編寫程式碼自行組裝配置；
• 測試的時候並不依賴Spring容器，可單獨進行測試，大大提高了開發效率。