Spring 笔记（二）：IoC 概念详解

发表于 | 更新于 | 分类于
本文字数： 3.1k | 阅读时长 ≈ 3 分钟

✎程序的耦合

  • 耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过接口传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系，包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多，其耦合性越强，同时表明其独立性越差( 降低耦合性，可以提高其独立性)。 耦合性存在于各个领域，而非软件设计中独有的，但是我们只讨论软件工程中的耦合。
  • 在软件工程中， 耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。 软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。 划分模块的一个准则就是高内聚，低耦合。

✎分类

  1. 内容耦合：当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时，或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时，这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免使用之。
  2. 公共耦合：两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项，这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中，确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
  3. 外部耦合：一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。
  4. 控制耦合：一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号，接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作，这种耦合被称为控制耦合。
  5. 标记耦合：若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数，那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。
  6. 数据耦合：模块之间通过参数来传递数据，那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式，系统中一般都存在这种类型的耦合，因为为了完成一些有意义的功能，往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。
  7. 非直接耦合：两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

总结：耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素，在设计上我们应采用以下原则：如果模块间必须存在耦合，就尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范围，尽量避免使用内容耦合。

✎内聚与耦合

  • 内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。 内聚是从功能角度来度量模块内的联系，一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。
  • 耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量，耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。
  • 程序讲究的是低耦合，高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密，但是各个模块之间的相互依存度却要不那么紧密。
  • 内聚和耦合是密切相关的，同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚，而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在进行软件设计时，应力争做到高内聚，低耦合。

✎例子

在实际开发中，有些依赖关系是必须的，有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。应该做到 编译期不依赖，运行时才依赖。

比如：

1
2
3
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
	private AccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}

上面的代码表示：业务层调用持久层，并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类，编译将不能通过。 这种编译期依赖关系，应该在我们开发中杜绝。 我们需要优化代码解决。

再比如：

早期我们的 JDBC 操作，注册驱动时，我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法，而是采用 Class.forName 的方式？

1
2
3
4
5
6
7
8
9
public static void main(String[] args) throws Exception {
    //1.注册驱动
    //DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    //2.获取连接
    //3.获取预处理 sql 语句对象
    //4.获取结果集
    //5.遍历结果集
}

原因就是：我们的类依赖了数据库的具体驱动类（MySQL） ，如果这时候更换了数据库品牌（比如 Oracle） ，需要修改源码来更新数据库驱动。这显然不利于程序扩展和维护。

✎解耦的思路

  1. 使用反射来创建对象，而避免使用 new 关键字；
  2. 通过读取配置文件来获取要创建的对象全限定类名。

例如：

使用 JDBC 时，是通过反射来注册驱动的，代码如下：

1
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 此处只是一个字符串

此时的好处是，类中不再依赖具体的驱动类，此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包，依然可以编译（运行就不要想了，没有驱动不可能运行成功的） 。
同时，也产生了一个新的问题， mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的（硬编码），一旦要改还是要修改源码。解决这个问题也很简单，使用配置文件配置。

✎工厂模式解耦

  • 在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来，当启动服务器应用加载的时候， 让一个类中的方法通过读取配置文件，把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候，直接拿过来用就好了。
  • 那么，这个读取配置文件， 创建和获取三层对象的类就是工厂。

上述思路仍存在两个问题：

  1. 存哪去？
    • 分析：由于有很多对象，肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求，选 Map。
    • 答案：在应用加载时，创建一个 Map，用于存放三层对象。我们把这个 Map 称之为容器。
  2. 什么是工厂？
    • 工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。
    • 原来：获取对象时，都是采用 new 的方式。 是主动的；
    • 现在：获取对象时，是跟工厂要，然后由工厂为我们查找或者创建对象。 是被动的。

这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转，它是 spring 框架的核心之一。

✎控制反转

  • **控制反转（Inversion of Control，IoC）**是一种设计思想，简单说就是创建 Java 对象的过程从之前 new 出来，变成了由 Spring 工厂创建出来（由 Spring 来负责控制对象的生命周期和对象之间的关系），控制反转，转移的就是创建对象的主动权/控制权。
  • 作用：削减计算机程序的耦合，设计出松耦合、更优良的程序。
  • 实现原理：通过配置文件将需要创建的对象的信息进行定义，在运行时，当对象 A 需要对象 B，Spring 工厂会通过反射生成配置文件定义的类对应的对象。

✎依赖注入

  • **依赖注入（Dependency Injection，DI）**是 spring 框架核心 IoC 的具体实现。即在运行时，动态地将某个依赖关系注入到程序中，从而向某个对象提供它所需要的其他对象。
  • IoC 和 DI 的关系：同一个概念的不同角度描述。
0%