分层解耦 | 梦屿

上一次介绍了JavaWeb中请求响应相关的内容，这次来了解一下JavaWeb中分层解耦的思想及其实现，重点在于理解控制反转（IOC）和依赖注入（DI）。

一、三层架构

1、概述

1.1 controller(接收请求、响应数据)

控制层，接收前端发送的请求，对请求进行处理，并响应数据。

1.2 service(逻辑处理)

业务逻辑层，处理具体的业务逻辑。

1.3 dao(数据访问)

数据访问层(Data Access Object)(持久层)，负责数据访问操作，包括数据的增、删、改、查。

1.4 对比

以前的方式与三层架构方式对比。

二、分层解耦

1、基本概念

1）内聚：软件中各个功能模块内部的功能联系。
2）耦合：衡量软件中各个层/模块之间的依赖、关联的程度。

软件设计原则：高内聚低耦合。

2、问题导入

探讨传统的MVC模式，三层架构代码书写存在的问题。我们先看一个代码示例，再对问题进行剖析。

注：MVC模式是软件工程中常见的一种软件架构模式，该模式把软件系统（项目）分为三个基本部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。

1）Dao层（dao包下接口和对应实现类）
1.1）BookDao接口（com.itweb.dao.BookDao）

package com.itweb.dao;

public interface BookDao {
    void save(); // 抽象方法
}

1.2）BookDaoImpl实现类（com.itweb.dao.impl.BookDaoImpl）

package com.itweb.dao.impl;

import com.itweb.dao.BookDao;

public class BookDaoImpl implements BookDao { // BookDao接口的实现类
    @Override
    public void save() { // 重写接口中的抽象方法
        System.out.println("book dao save...");
    }
}

2）Service层（service包下接口和对应实现类）
2.1）BookService接口（com.itweb.service.BookService）

package com.itweb.service;

public interface BookService {
    void save();
}

2.2）BookServiceImpl实现类（com.itweb.service.impl.BookServiceImpl）

package com.itweb.service.impl;

import com.itweb.dao.BookDao;
import com.itweb.dao.impl.BookDaoImpl;
import com.itweb.service.BookService;

public class BookServiceImpl implements BookService {
    // 在业务层(Service层)的接口实现类中调用数据层(Dao层)的接口实现类,高耦合的根源。
    private BookDao bookDao=new BookDaoImpl(); // 面向接口编程
    @Override
    public void save() {
        bookDao.save(); // 调用BookDaoImpl实现类中的方法
    }
}

3）存在问题分析

3.1）在业务层(Service层)的接口实现类中调用数据层(Dao层)的接口实现类时，存在较高耦合性（即数据层实现类如果修改，则在业务层中调用的实现类也要修改，导致需要重新编译、测试、部署…），究其原因，是调用的实现类导致高耦合（凡是new出来的对象的调用都存在一定的耦合性）

3.2）解决办法

思路1：将new出来的实现类去掉，直接写接口，即将 private BookDao bookDao=new BookDaoImpl(); 改为 private BookDao bookDao; 但这样也是存在问题的，对象从哪里来呢？（IOC–>解耦）

思路2：在BookServiceImpl实现类中，业务层实现依赖 dao对象运行（因为在Service层中调用了dao对象的save方法），那么这种依赖关系该如何绑定呢？（依赖注入–>绑定）

综上，由此引出了两个重要话题：IOC（控制反转）和 DI（依赖注入）

3、IOC & DI概述

3.1 控制反转（IOC）

Inversion Of Control，简称IOC。对象的创建控制权由程序自身转移到外部（容器），这种思想称为控制反转。

Spring对 IOC思想进行了实现：Spring提供了一个容器，称为IOC容器（即Spring架构中的 Core Container），用来充当IOC思想中的外部。IOC容器负责对象的创建、初始化等一系列工作，被创建或被管理的对象在IOC容器中统称为 Bean（Spring中对象都称为Bean）

3.2 依赖注入（DI）

Dependency Injection，简称DI。容器为应用程序提供运行时所依赖的资源（即在容器中建立bean与bean之间的依赖关系的整个过程）称为依赖注入。

3.3 Bean对象

IOC容器中创建、管理的对象，称为bean。

3.4 小结：(Spring实现充分解耦过程)

1.使用 IOC容器管理 bean对象 (IOC)
2.在IOC容器内将有依赖关系的 bean进行关系绑定 (DI)
3.最终效果
- 使用对象时不仅可以直接从IOC容器中获取，并且获取到的bean已经绑定了所有的依赖关系

4、IOC & DI入门程序

同样以我们问题导入那个案例作为入门程序，在原基础上做一些修改即可。具体为：

1、在对应的实现类上方添加 @Component注解实现控制反转
2、在删掉new对象的上方添加 @Autowired注解实现依赖注入

1）Dao层（dao包下接口和对应实现类）
1.1）BookDao接口（com.itweb.dao.BookDao）

package com.itweb.dao;

public interface BookDao {
    void save(); // 抽象方法
}

1.2）BookDaoImpl实现类（com.itweb.dao.impl.BookDaoImpl）

package com.itweb.dao.impl;

import com.itweb.dao.BookDao;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component //将当前类交给IOC容器管理，成为IOC容器中的bean
public class BookDaoImpl implements BookDao { // BookDao接口的实现类
    @Override
    public void save() { // 重写接口中的抽象方法
        System.out.println("book dao save...");
    }
}

2）Service层（service包下接口和对应实现类）
2.1）BookService接口（com.itweb.service.BookService）

package com.itweb.service;

public interface BookService {
    void save();
}

2.2）BookServiceImpl实现类（com.itweb.service.impl.BookServiceImpl）

package com.itweb.service.impl;

import com.itweb.dao.BookDao;
import com.itweb.dao.impl.BookDaoImpl;
import com.itweb.service.BookService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component //1.将当前类交给IOC容器管理，成为IOC容器中的bean
public class BookServiceImpl implements BookService {
    // 在业务层(Service层)的接口实现类中调用数据层(Dao层)的接口实现类,高耦合的根源。
    // private BookDao bookDao=new BookDaoImpl();

    @Autowired // 2.运行时，IOC容器会提供该类型的bean对象，并赋值给该变量（依赖注入）
    private BookDao bookDao; // 删除业务层中使用new方式创建的dao对象
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("book service save...");
        bookDao.save(); // 调用BookDaoImpl实现类中的方法
    }
}

5、IOC & DI详解

5.1 Bean的声明

要把某个对象交给IOC容器管理，需要在对应的类上加上如下注解之一

注：Controller（请求处理、响应数据），Service（逻辑处理），Dao（数据访问）

声明bean的时候，可以通过value属性指定bean的名字，如果没有指定，默认为类名首字母小写。

使用以上四个注解都可以声明bean，但是在springboot集成web开发中，声明控制器bean只能用@Controller。

5.2 Bean组件扫描

前面声明bean的四大注解，要想生效，还需要被组件扫描注解@ComponentScan扫描。

注：@ComponentScan注解虽然没有显式配置，但是实际上已经包含在了启动类声明注解@SpringBootApplication中，默认扫描的范围是启动类所在包及其子包。

@SpringBootApplication具有包扫描作用，默认扫描当前包及其子包

5.3 Bean注入

@Autowired注解，即自动装配，默认是按照类型进行，如果存在多个相同类型的bean，将会报出如下错误

通过以下几种方案来解决
1）**@Primary**
见名知意，该注解的作用即设置bean的优先级

@Primary
@Service
public class EmpServiceA implements EmpService {
}

2）**@Qualifier**
配合@Autowired一起使用

@RestController
public class EmpController {
    @Autowired
    @Qualifier("empServiceA")
    private EmpService empService ;

3）**@Resource**
指定名称，按名称注入

@RestController
public class EmpController {
    @Resource(name= "empServiceB")
    private EmpService empService ;

4）小结

1.依赖注入的注解
- @Autowired: 默认按照类型自动装配。
- 如果同类型的bean存在多个:
  - @Primary
  - @Autowired +@Qualifier(“bean的名称”)
  - @Resource(name=”bean的名称”)
2.@Resource 与@Autowired区别（重点–面试题）
- @Autowired 是spring框架提供的注解而@Resource是JDK提供的注解。
- @Autowired默认是按照类型注入，而 @Resource默认是按照名称注入。