Spring 核心筆記 (一)：IoC 容器、Bean 生命週期與依賴注入詳解

前言

Spring 框架的核心是 IoC (Inversion of Control，控制反轉) 與 DI (Dependency Injection，依賴注入)。本文通過示例梳理 Bean 的定義、實例化方式、作用域、生命週期回調以及 DI 的配置細節。

一、快速入門示例

1. 接口與實現

// 接口
public interface PersonInterface {
    void show();
}

// 實現類
public class UserBean implements PersonInterface {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("UserBean 實現了 PersonInterface 接口的 show 方法");
    }
}

2. Spring 配置文件 (spring.xml)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="https://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="https://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="https://www.springframework.org/schema/beans
                           https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- 核心配置：id 對應獲取時的名稱，class 為全限定類名 -->
    <bean id="userBean" class="com.imooc.mybean.UserBean" />

</beans>

3. 測試代碼

@Test
public void testUserBean() {
    // 1. 創建容器，加載配置
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
    // 2. 獲取 Bean
    PersonInterface person = (PersonInterface) context.getBean("userBean");
    // 3. 使用
    person.show();
}

輸出： UserBean 實現了 PersonInterface 接口的 show 方法

二、Bean 實例化的三種方式

三、Bean 核心屬性配置

1. 作用域

• singleton (默認)：**容器級單例**，啟動時或首次獲取創建，全局唯一。getBean 多次返回同一實例 (== 為 true)。
• prototype：**多例**，每次 getBean 或注入時創建新實例。
• Web 環境擴展：request、session、application、websocket。

2. 延遲初始化

• 單個 Bean：<bean ... lazy-init="true" /> — 首次獲取時才創建。
• 全局默認：<beans default-lazy-init="true">。

3. 生命週期回調

• 初始化：init-method="initMethodName" (對應 @PostConstruct 或 InitializingBean 接口)。
• 銷毀：destroy-method="destroyMethodName" (對應 @PreDestroy 或 DisposableBean 接口)。
  ※ 僅對 singleton 生效，prototype 銷毀不由容器管理。

四、依賴注入 (DI) / 控制反轉 (IoC) 核心機制

1. 核心概念

IoC： 創建對象的控制權從「應用程式碼」轉移到「Spring 容器」。
DI： 容器在創建對象時，將依賴關係「注入」到對象中 (Setter/構造器/字段)。
本質： 獲得依賴對象的方式被反轉了 — 從主動 new 變為被動接收。

2. Setter 注入示例 (最經典形式)

// Service 依賴 Dao
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private UserDao userDao; // 接口類型，面向接口編程

    // 必須提供 setter
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }

    @Override
    public void show() {
        userDao.show();
    }
}

// spring.xml 配置
<bean id="mysqlDao" class="com.imooc.impl.UserDao4MysqlImpl" />
<bean id="oracleDao" class="com.imooc.impl.UserDao4OracleImpl" />

<bean id="userService" class="com.imooc.impl.UserServiceImpl">
    <!-- ref 引用另一個 bean 的 id -->
    <property name="userDao" ref="mysqlDao" />
</bean>

運行測試，輸出 UserDao4MysqlImpl。若需切換 Oracle，只需修改配置文件 ref="oracleDao"，業務代碼零修改，實現了解耦。

3. 其他注入方式補充

• 構造器注入： <constructor-arg ref="..." /> — 強依賴、不可變對象首選。
• p 命名空間簡化： <bean ... p:userDao-ref="mysqlDao" /> (需引入 p namespace)。
• 自動裝配： autowire="byType" 或 byName — 便利但降低可讀性，大型項目慎用。

五、總結

1. Spring 通過 BeanFactory / ApplicationContext 管理 Bean 生命週期。
2. 掌握三種實例化方式、作用域、生命週期回調是基礎。
3. DI 實現鬆耦合，面向接口編程 + 配置文件聲明依賴 是 Spring 核心設計哲學體現。