本文分享自華為雲社群《超詳細的Java後臺開發面試題之Spring IOC與AOP》，作者：GaussDB 資料庫。
一、前言
IOC和AOP是Spring中的兩個核心的概念，下面談談對這兩個概念的理解。
二、IOC（Inverse of Control）
控制反轉，也可以稱為依賴倒置。
所謂依賴，從程式的角度看，就是比如A要呼叫B的方法，那麼A就依賴於B，反正A要用到B，則A依賴於B。所謂倒置，你必須理解如果不倒置，會怎麼著，因為A必須要有B，才可以呼叫B，如果不倒置，意思就是A主動獲取B的例項：B b = new B()，這就是最簡單的獲取B例項的方法（當然還有各種設計模式可以幫助你去獲得B的例項，比如工廠、Locator等等），然後你就可以呼叫b物件了。所以，不倒置，意味著A要主動獲取B，才能使用B；到了這裡，就應該明白了倒置的意思了。倒置就是A要呼叫B的話，A並不需要主動獲取B，而是由其它人自動將B送上門來。
形象的舉例就是：
通常情況下，假如你有一天在家裡口渴了，要喝水，那麼你可以到你小區的小賣部去，告訴他們，你需要一瓶水，然後小賣部給你一瓶水！這本來沒有太大問題，關鍵是如果小賣部很遠，那麼你必須知道：從你家如何到小賣部；小賣部裡是否有你需要的水；你還要考慮是否開著車去；等等等等，也許有太多的問題要考慮了。也就是說，為了一瓶水，你還可能需要依賴於車等等這些交通工具或別的工具，問題是不是變得複雜了？那麼如何解決這個問題呢？
解決這個問題的方法很簡單：小賣部提供送貨上門服務，凡是小賣部的會員，你只要告知小賣部你需要什麼，小賣部將主動把貨物給你送上門來！這樣一來，你只需要做兩件事情，你就可以活得更加輕鬆自在：
第一：向小賣部註冊為會員。
第二：告訴小賣部你需要什麼。
這和Spring的做法很類似！Spring就是小賣部，你就是A物件，水就是B物件
第一：在Spring中宣告一個類：A
第二：告訴Spring，A需要B
假設A是UserAction類，而B是UserService類。
<bean id="userService" class="org.leadfar.service.UserService"/> <bean id="documentService" class="org.leadfar.service.DocumentService"/> <bean id="orgService" class="org.leadfar.service.OrgService"/> <bean id="userAction" class="org.leadfar.web.UserAction"> <property name="userService" ref="userService"/> </bean>
在Spring這個商店（工廠）中，有很多物件/服務：userService,documentService,orgService，也有很多會員：userAction等等，宣告userAction需要userService即可，Spring將透過你給它提供的通道主動把userService送上門來，因此UserAction的程式碼示例類似如下所示：
package org.leadfar.web; public class UserAction{ private UserService userService; public String login(){ userService.valifyUser(xxx); } public void setUserService(UserService userService){ this.userService = userService; } }
在這段程式碼裡面，你無需自己建立UserService物件（Spring作為背後無形的手，把UserService物件透過你定義的setUserService()方法把它主動送給了你，這就叫依賴注入！），當然咯，我們也可以使用註解來注入。Spring依賴注入的實現技術是：動態代理。
三、AOP：面向切面程式設計
面向切面程式設計的目標就是分離關注點。什麼是關注點呢？就是你要做的事，就是關注點。假如你是個公子哥，沒啥人生目標，天天就是衣來伸手，飯來張口，整天只知道玩一件事！那麼，每天你一睜眼，就光想著吃完飯就去玩（你必須要做的事），但是在玩之前，你還需要穿衣服、穿鞋子、疊好被子、做飯等等等等事情，這些事情就是你的關注點，但是你只想吃飯然後玩，那麼怎麼辦呢？這些事情通通交給別人去幹。在你走到飯桌之前，有一個專門的僕人A幫你穿衣服，僕人B幫你穿鞋子，僕人C幫你疊好被子，僕人D幫你做飯，然後你就開始吃飯、去玩（這就是你一天的正事），你幹完你的正事之後，回來，然後一系列僕人又開始幫你幹這個幹那個，然後一天就結束了！
AOP的好處就是你只需要幹你的正事，其它事情別人幫你幹。也許有一天，你想裸奔，不想穿衣服，那麼你把僕人A解僱就是了！也許有一天，出門之前你還想帶點錢，那麼你再僱一個僕人E專門幫你幹取錢的活！這就是AOP。每個人各司其職，靈活組合，達到一種可配置的、可插拔的程式結構。
從Spring的角度看，AOP最大的用途就在於提供了事務管理的能力。事務管理就是一個關注點，你的正事就是去訪問資料庫，而你不想管事務（太煩），所以，Spring在你訪問資料庫之前，自動幫你開啟事務，當你訪問資料庫結束之後，自動幫你提交/回滾事務！
我們在使用Spring框架的過程中，其實就是為了使用IOC(依賴注入)和AOP(面向切面程式設計)，這兩個是Spring的靈魂。主要用到的設計模式有工廠模式和代理模式。IOC就是典型的工廠模式，透過sessionfactory去注入例項;AOP就是典型的代理模式的體現。
代理模式是常用的java設計模式，他的特徵是代理類與委託類有同樣的介面，代理類主要負責為委託類預處理訊息、過濾訊息、把訊息轉發給委託類，以及事後處理訊息等。代理類與委託類之間通常會存在關聯關係，一個代理類物件與一個委託類物件關聯，代理類物件本身並不真正實現服務，而是透過呼叫委託類的物件相關方法，來提供特定的服務。
Spring IoC容器是spring的核心，spring AOP是spring框架的重要組成部分。
在傳統的程式設計中，當呼叫者需要被呼叫者的協助時，通常由呼叫者來建立被呼叫者的例項。但在spring裡建立被呼叫者的工作不再由呼叫者來完成，因此控制反轉（IoC）；建立被呼叫者例項的工作通常由spring容器來完成，然後注入呼叫者，因此也被稱為依賴注入（DI），依賴注入和控制反轉是同一個概念。
面向方面程式設計（AOP)是從另一個角度來考慮程式結構，透過分析程式結構的關注點來完善物件導向程式設計（OOP）。OOP將應用程式分解成各個層次的物件，而AOP將程式分解成多個切面。spring AOP只實現了方法級別的連線點，在J2EE應用中，AOP攔截到方法級別的操作就已經足夠。在spring中為了使IoC方便地使用健壯、靈活的企業服務，需要利用spring AOP實現為IoC和企業服務之間建立聯絡。
IOC:控制反轉也叫依賴注入。利用了工廠模式。
將物件交給容器管理，你只需要在spring配置檔案中配置相應的bean，以及設定相關的屬性，讓spring容器來生成類的例項物件以及管理物件。在spring容器啟動的時候，spring會把你在配置檔案中配置的bean都初始化好，然後在你需要呼叫的時候，就把它已經初始化好的那些bean分配給你需要呼叫這些bean的類（假設這個類名是A），分配的方法就是呼叫A的setter方法來注入，而不需要你在A裡面new這些bean了。
注意：面試的時候，如果有條件，畫圖，這樣更加顯得你懂了.
四、AOP（Aspect-Oriented Programming）:面向切面程式設計補充說明
AOP可以說是對OOP的補充和完善。OOP引入封裝、繼承和多型性等概念來建立一種物件層次結構，用以模擬公共行為的一個集合。當我們需要為分散的物件引入公共行為的時候，OOP則顯得無能為力。也就是說，OOP允許你定義從上到下的關係，但並不適合定義從左到右的關係。例如日誌功能。日誌程式碼往往水平地散佈在所有物件層次中，而與它所散佈到的物件的核心功能毫無關係。在OOP設計中，它導致了大量程式碼的重複，而不利於各個模組的重用。
將程式中的交叉業務邏輯（比如安全，日誌，事務等），封裝成一個切面，然後注入到目標物件（具體業務邏輯）中去。
實現AOP的技術，主要分為兩大類：一是採用動態代理技術，利用擷取訊息的方式，對該訊息進行裝飾，以取代原有物件行為的執行；二是採用靜態織入的方式，引入特定的語法建立“方面”，從而使得編譯器可以在編譯期間織入有關“方面”的程式碼.
簡單點解釋，比方說你想在你的biz層所有類中都加上一個列印‘你好’的功能,這時就可以用aop思想來做.你先寫個類寫個類方法，方法經實現列印‘你好’,然後Ioc這個類 ref＝“biz.*”讓每個類都注入即可實現。
五、Spring中對 AOP的支援
Spring中 AOP代理由Spring IoC容器負責生成、管理，其依賴關係也由 IoC容器負責管理。因此，AOP代理可以直接使用容器中的其他 Bean例項作為目標，這種關係可由 IoC容器的依賴注入提供。Spring預設使用 Java動態代理來建立AOP代理，這樣就可以為任何介面例項建立代理了。當需要代理的類不是代理介面的時候，Spring自動會切換為使用 CGLIB代理，也可強制使用 CGLIB。
5.1 程式設計師參與部分
AOP程式設計其實是很簡單的事情。縱觀 AOP程式設計，其中需要程式設計師參與的只有三個部分：
- 定義普通業務元件。
- 定義切入點，一個切入點可能橫切多個業務元件。
- 定義增強處理，增強處理就是在AOP框架為普通業務元件織入的處理動作。
所以進行AOP程式設計的關鍵就是定義切入點和定義增強處理。一旦定義了合適的切入點和增強處理，AOP框架將會自動生成AOP代理，即：代理物件的方法 =增強處理 +被代理物件的方法。
5.2 Spring中使用方式
基於 Annotation的“零配置”方式。
（1）啟動註解，配置檔案applicationContext.xml
<!-- 啟動對@AspectJ註解的支援 --> <aop:aspectj-autoproxy/> <bean id="user" class="com.tgb.spring.aop.IUserImpl"/> <bean id="check" class="com.tgb.spring.aop.CheckUser"/>
（2）編寫切面類
package com.tgb.spring.aop; import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint; import org.aspectj.lang.annotation.After; import org.aspectj.lang.annotation.Around; import org.aspectj.lang.annotation.Aspect; import org.aspectj.lang.annotation.Before; import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut; @Aspect public class CheckUser { @Pointcut("execution(* com.tgb.spring.aop.*.find*(..))") public void checkUser(){ System.out.println("The System is Searching Information For You"); } @Pointcut("execution(* com.tgb.spring.aop.*.add*(..))") public void checkAdd(){ System.out.println("<< Add User >> Checking....."); } @Before("checkUser()") public void beforeCheck(){ System.out.println(">>>>>>>> 準備搜查使用者.........."); } @After("checkUser()") public void afterCheck(){ System.out.println(">>>>>>>> 搜查使用者完畢.........."); } @Before("checkAdd()") public void beforeAdd(){ System.out.println(">>>>>>>> 增加使用者--檢查ing.........."); } @After("checkAdd()") public void afterAdd(){ System.out.println(">>> 增加使用者--檢查完畢！未發現異常!........"); } //宣告環繞通知 @Around("checkUser()") public Object doAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { System.out.println("進入方法---環繞通知"); Object o = pjp.proceed(); System.out.println("退出方法---環繞通知"); return o; } }
（3）定義介面
package com.tgb.spring.aop; public interface IUser { public String findUser(String username); public void addUser(String username); public void findAll(); }
（4）定義實現
package com.tgb.spring.aop; import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class IUserImpl implements IUser { public static Map map = null; public static void init(){ String[] list = {"Lucy", "Tom", "小明", "Smith", "Hello"}; Map tmp = new HashMap(); for(int i=0; i<list.length; i++){ tmp.put(list[i], list[i]+"00"); } map = tmp; } public void addUser(String username) { init(); map.put(username, username+"11"); System.out.println("---【addUser】: "+username+" --------"); System.out.println("【The new List:"+map+"】"); } public void findAll() { init(); System.out.println("---------------【findAll】: "+map+" ------------------"); } public String findUser(String username) { init(); String password = "沒查到該使用者"; if(map.containsKey(username)){ password = map.get(username).toString(); } System.out.println("-----------------【findUser】-----------------"); System.out.println("-----------Username:"+username+"------------"); System.out.println("-----【Result】:"+password+"--------"); return password; } }
（5）測試
public class Test { public static void main(String as[]){ BeanFactory factory = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); IUser user = (IUser) factory.getBean("user"); user.findAll(); User u = new User(); // u.setUsername("Tom"); // user.findUser(u.getUsername()); /*u.setUsername("haha"); user.addUser(u.getUsername());*/ } }
注：@Before是在所攔截方法執行之前執行一段邏輯。@After是在所攔截方法執行之後執行一段邏輯。@Around是可以同時在所攔截方法的前後執行一段邏輯。
以上是針對註解的方式來實現，那麼配置檔案也一樣，只需要在applicationContext.xml中新增如下程式碼：
<!-- <aop:config>
<aop:pointcut id="find" expression="execution(* com.tgb.spring.aop.*.find*(..))" />
<aop:pointcut id="add" expression="execution(* com.tgb.spring.aop.*.add*(..))" />
<aop:aspect id="checkUser" ref="check">
<aop:before method="beforeCheck" pointcut-ref="find"/>
<aop:after method="afterCheck" pointcut-ref="find"/>
</aop:aspect>
<aop:aspect id="checkAdd" ref="check">
<aop:before method="beforeAdd" pointcut-ref="add"/>
<aop:after method="afterAdd" pointcut-ref="add"/>
</aop:aspect>
</aop:config>-->
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