Spring IOC 的核心机制：实例化与注入

上文我们介绍了 IOC 和 DI，IOC 是一种设计模式，DI 是它的具体实现，有很多的框架都有这样的实现，本文主要以 spring 框架的实现，来看具体的注入实现逻辑。

spring 是如何将对象加入容器的

spring 将对象加入容器的方式有很多种，最主要的是 xml 和注解的形式，而当下注解的形式应用更加的广泛，所以这里我们也主要介绍注解注入模式下的相关知识点。

spring 下的注解也是有很多种的，其中应用最为广泛的就是模式注解。

模式注解 stereotype annotations

咋一看，这是啥，说实话我也不太清楚，官方说的就叫这哈，其实他说的就是平时最常用的那些 @Component @Service @Controller @Repository @Configuration 注解。

如果一个类被打上 @Component 注解，那他就会被容器扫描到并加入到容器里去。那这里我们用 spring 的方式再来实现一下上篇文章的获取英雄的需求。

先给 Diana 这个英雄打上一个 @Component 注解：

@Component
public class Diana{
    private String skillName = "Diana R";

    public Diana() {
    }

    public void q(){
        System.out.println("Diana Q");
    }

    public void w(){
        System.out.println("Diana W");
    }

    public void e(){
        System.out.println("Diana E");
    }

    public void r(){
        System.out.println(this.skillName);
    }
}

假设现在有一个 Controller 需要用到 Diana

@RestController
public class BannerController {

    @Autowired
    private Diana diana;

    @RequestMapping(value = "/v2/banner", method = {RequestMethod.GET})
    public String test() {
        diana.r();
        return "Hello SpringBoot";
    }
}

@Autowired 的意思就是说在这里注入一个对象，然后我们启动应用，

通过浏览器访问 http://localhost:8081/v2/banner，会发现在控制台会输出 Diana 的 r 方法的打印内容，说明这里确实拿到了 Diana 这个对象。

对象的注入时机

如果我们把 Diana 的 @Component 注解去掉，其他地方不变，再运行程序会发生什么，试试看。

重新启动的时候会提示我们下面的错误：

看错误提示，说程序没有找到对应的 bean，就是说我这里要注入 bean 了，但是在容器里没有找到。

这里就会得出一个结论：容器在初始化后就会给相应的代码片段进行对象的注入。

从提示信息中可以看到 Autowired(required=true)，这里设置的默认是 true，表示注入的时候，该对象必须存在，否则就会注入失败。当然这里可设置不报错，Autowired(required=false),这个时候再启动就不会报错了，但是在访问的时候会报空指针异常。

那这里 spring 的容器究竟是在什么时候实例化的对象呢,是在访问 controller 的时候呢，还是在容器启动的时候呢？我们可以通过下面的手段检测一下，在 Diana 的无参构造方法中放一个打印语句，然后再启动程序：

public Diana() {
    System.out.println("I am Diana");
}

程序启动以后，会看到在控制台会显示出构造方法中打印的语句

这就说明在容器启动后把类加载到容器以后，就会实例化一个对象出来。这就又得出一个结论：容器初始化以后就会对 bean 进行实例化

对象的延迟注入

上面提到容器在确定后就会把对象(也就是 bean)实例化，那有没有办法让他不马上实例化？

spring 提供了 @Lazy 这个注解，用以表明某个 bean 可以延迟加载，用之前的 Diana 延时一下，给他加上 @Lazy 这个注解：

@Component
@Lazy
public class Diana{
    private String skillName = "Diana R";

    public Diana() {
        System.out.println("I am Diana");
    }

    public void q(){
        System.out.println("Diana Q");
    }

    public void w(){
        System.out.println("Diana W");
    }

    public void e(){
        System.out.println("Diana E");
    }

    public void r(){
        System.out.println(this.skillName);
    }
}

再次启动程序，会发现在控制台还是会执行构造方法里的打印语句，这是什么情况，不是明明已经加了延迟加载了么？

这里会设计到 spring 的一个机制，就是说如果某个 bean 没有设置延迟加载，这个 bean 会在容器启动就实例化，并且这个 bean 里面所依赖的其他 bean 都会进行过实例化，即使设置了懒加载。

我们在 BannerController 里用到了 Diana 这个 bean，并把它设置了延迟加载，但是并没有把 BannerController 也设置成延迟加载，所以容器再实例化 BannerController 的时候同样会 Diana 这个 bean 进行实例化。如果要真正做到延迟加载，需要让 BannerController 也要延迟加载。给它加上 @Lazy 以后，再启动看一下：

这个时候控制就没有那条打印语句的输出内容了，此时我们通过浏览器来访问 BannerController 的路由，此时就会在控制台输出构造方法里打印语句的输出内容了。

对象的注入逻辑

上文 Diana 的就是一个单独的类，没有实现任何接口，这种实现方式他是有问题的，很难进行扩展，这里不应该一类具体的实现类，而是要应该依赖抽象，这样才能满足开闭原则，让程序具有良好的扩展性。

这里让 Diana 实现了一 Skill 接口，

public interface Skill {
    void q();
    void w();
    void e();
    void r();
}

在 BannerController 注入这里也要改一下：

@Autowired
private Skill diana;

运行程序，发先能够运行成功,如果新添加一个英雄的实现类：

@Component
public class Irelia implements Skill {

    public Irelia() {
        System.out.println("Hello, Irelia");
    }
    public void q(){
        System.out.println("Irelia Q");
    }

    public void w(){
        System.out.println("Irelia W");
    }

    public void e(){
        System.out.println("Irelia E");
    }

    public void r(){
        System.out.println("Irelia R");
    }
}

我们再去运行程序，发现还是能运行成功，并且发现注入的是 Diana 而不是 Irelia,那这里我们可能会问为什么呀，前面好像也没指定注入哪个实现类。

难道是因为 private Skill diana; 这里写了 diana 么？你还别说，还真是这个原因，这里涉及到 spring 的注入机制了。

当 spring 的 IOC 容器注入 bean 的时候，如果发现有多个相同类型的 bean 时，就会去看它们的名称(name)，如果名称符合要求，就会注入这个名称的 bean。每个被容器扫描到的 bean 都会有一个默认的 name，就是它的类名，首字母会小写，比如我们实例中的：BannerController 的 name 就是 bannerController，Irelia 就是 irelia。

可以试着把 private Skill diana 改成 private Skill skill，再次运行，就会发生报错：

提示你找不到响应的 bean。这里要明确一点哈，虽然报错了，但是这种写法是标准的，上面那个直接写实现类的名字不是标准的写法。

那怎么解决这个找不到的问题呢？

spring 提供了一个 @Qualifier 的注解，给他传入要注入 bean 的名字，就可以指定注入的 bean，@Qualifier("irelia")。

总结

Autowired 的注入方式有两种，一种是按照类型注入，一种是按照名称注入，默认是按照类型注入，如果只有一个实现类 Diana，这里写成 private Skill skill，运行程序，你会发现是能够注入成功的。因为 Skill 类型下只有一个实现类，自然就是注入它了。如果有多个实现类，那就会先按照这个类型查找，这个类型下所有到的实现类再按照名称查找，直至找到符合要求的，找不到就报错。