IoC 容器
Spring IoC 容器根据配置创建对象、装配依赖，并管理对象的初始化与销毁。装配依赖，就是把对象需要的协作者传给它。本文先比较对象内部创建依赖与外部装配，再解释 IoC 和 DI，最后讨论测试替换、容器管理范围和单例线程安全。
1. 面试核心
先记住这几条，再读正文- IoC 与 DI。 IoC 将对象创建与装配交给外部容器，DI 则通过构造器、工厂方法参数或属性把依赖传给对象。卡 · 依赖创建与外部装配
- 定义与受管对象。 BeanDefinition 描述对象的创建方式和管理规则，Bean 是容器按定义创建并管理的对象。
- 依赖取得方式。 构造器注入在签名中声明依赖，Service Locator 则由业务对象主动查询所需依赖。
- 单例与线程安全。 Spring singleton 按容器和 Bean 定义共享实例，并发修改业务状态仍需同步。卡 · 单例与线程安全
- 容器管理范围。 实体和值对象可以直接创建，需要依赖注入、代理或生命周期管理的组件才注册为 Bean。
2. 依赖创建与外部装配
业务对象需要调用其他组件时，可以自己创建依赖，也可以接收外部传入的依赖。两种方式的区别在于谁决定具体实现。下面把同一个订单服务的两种写法放在一起比较：
// 写法一：业务类内部创建依赖
public final class OrderService {
private final PaymentClient paymentClient =
new HttpPaymentClient("https://pay.example.com");
}
// 写法二：通过构造器接收依赖，与上面的写法分别使用
public final class OrderService {
private final PaymentClient paymentClient;
public OrderService(PaymentClient paymentClient) {
this.paymentClient = paymentClient;
}
}
- 第一种写法让
OrderService同时决定业务流程、客户端实现和支付地址。测试时若要换成本地桩，或生产环境要更换地址，都需修改业务代码。 - 第二种写法只声明需要一个
PaymentClient。创建哪种实现、使用哪个地址，由调用构造器的一方决定。
两种写法都通过 PaymentClient 调用支付能力。变化的是实现选择的位置：构造器注入把它移到应用组装对象的地方，也就是装配处。
3. IoC 与 DI
**控制反转（IoC）**指创建对象和装配协作关系的控制权，从业务对象转移到外部容器。**依赖注入（DI）**是实现这种控制反转的方式。容器可以通过构造器、工厂方法参数或属性，把依赖传给对象，Setter 就是写入属性的一种方式。
业务类声明需要什么，Spring 再根据配置完成装配。容器管理包含以下工作：
- 从 Java 配置、组件扫描等来源读取对象定义。
- 根据类型、名称和限定符选择依赖。限定符用于进一步指定需要哪个实现。
- 按作用域管理实例，并执行初始化和销毁回调。作用域决定哪些调用共享同一个对象。
- 通过后处理器处理生命周期注解，或为事务、异步、方法校验等功能加入代理。
4. BeanDefinition 与实例
BeanDefinition 保存创建对象所需的类型、依赖和生命周期配置，容器先注册定义，再按作用域创建 Bean 实例。
定义字段、创建时机，以及 @Bean 工厂方法的参数注入见 BeanDefinition。
5. 替换与测试
依赖由外部传入后，单元测试就能直接替换它。桩对象用预设结果代替真实服务，下面让支付调用始终返回成功：
PaymentClient stub = request -> PaymentResult.approved();
OrderService service = new OrderService(stub);
测试通过构造器传入桩对象，就能验证业务对支付结果的处理，无需为这个单元测试启动 Spring。集成测试再检查组件扫描、条件配置和代理是否生效，以及数据库等真实资源能否正常使用。
集中装配也会增加容器的启动与诊断成本。可以借助启动记录和诊断工具查看 Bean 创建耗时、依赖关系和配置来源：
- Bean 缺失时，检查定义来源，以及条件配置是否匹配。
- 同一依赖出现多个候选 Bean 时，检查注册位置和选择规则。
- 依赖成环时，沿依赖关系检查组件职责。
这些问题发生在容器组装对象时，因此需要查看定义与装配信息，单看业务类中的 new 调用无法定位完整原因。
6. 容器管理范围
容器管理适合需要统一装配的组件，业务对象应通过清楚的接口声明依赖。业务类若主动调用 applicationContext.getBean(...) 查找对象，就是 **Service Locator（服务定位）**模式。此时依赖藏在方法内部，从构造器签名中看不到，测试替换和静态分析也更困难。
需要动态选择实现时，可以注入策略集合、ObjectProvider 或工厂接口：
Map<String, Strategy>提供多个策略，让业务按名称选择。ObjectProvider<T>按需获取依赖，适合延迟获取或可选依赖。- 明确的工厂接口把创建或选择规则封装起来。
框架扩展和插件系统确实需要查询容器时，可以直接使用容器 API。实体、值对象和方法内的临时对象则可以直接 new。需要装配、代理、作用域或生命周期管理的组件，再注册为 Bean。
7. 单例与线程安全
一个 Bean 被多个请求共用时，需要区分共享范围与状态保护。Spring singleton 表示同一容器内按 Bean 定义共享实例。同一类型可以注册多个 Bean，多个容器也可以各自创建实例。
容器会安全发布初始化结果，也就是让取得 Bean 的线程看见已完成的初始化。发布之后，业务字段的并发修改仍需按 Java 并发规则保护。比如 singleton Controller 的字段会被并发请求共享，把当前用户写入字段就会互相覆盖。
请求数据应保存在方法参数、局部变量或请求作用域对象中。共享的计数、缓存和集合，则需使用锁、原子变量或合适的并发容器。
prototype 表示每次向容器获取时创建新实例。如果它被注入 singleton 并长期持有，后续请求仍会使用那一个实例。因此，改作用域后还要检查实际获取和持有对象的方式。
8. 常见问题
8.1 使用 Spring 后还可以直接 new 对象吗？
可以。短生命周期的实体、值对象和方法内临时对象可以直接创建。需要容器注入、代理或生命周期回调的组件，则交给容器管理，才能获得这些功能。
8.2 IoC 能消除对象之间的耦合吗？
IoC 分离的是实现选择与业务处理，业务对象仍依赖协作者的接口契约。比如 OrderService 仍需要知道 PaymentClient 返回成功意味着什么。替换实现时必须保持这些语义，才能让业务行为符合预期。
9 · 面试题卡片
9.1 Spring IoC 和依赖注入分别是什么
出现公司：美团
考察重点：区分对象创建和装配的控制权与依赖传入方式，并说明定义、实例和生命周期之间的关系。
相关内容：依赖创建与外部装配至BeanDefinition 与实例。
参考回答
IoC 把对象创建、实现选择和生命周期管理交给外部容器，DI 则是容器把依赖传给对象的方式。
注入可以通过构造器、工厂方法参数或属性完成，因此业务类只需声明需要哪些协作者。
Spring 先读取并注册 BeanDefinition，再解析依赖、按作用域创建实例，并执行初始化等扩展点。实现选择集中到装配处后，更容易替换和测试。各组件仍需遵守相同的业务契约，应用也需要承担容器启动和诊断成本。
9.2 Spring singleton Bean 是否天然线程安全？
出现公司：暂无已核验的公开来源（本站自测）
考察重点：解释 singleton 的共享范围，并区分初始化结果的可见性与运行时字段修改的线程安全。
相关内容：单例与线程安全。
参考回答
Spring singleton Bean 并不天然线程安全，多个请求会共享同一实例中的业务字段。
容器负责安全发布初始化结果，后续字段修改则由业务代码同步。
让 Bean 保持无状态，并把请求数据放进局部变量，可以减少共享状态。确需共享计数或集合时，要使用锁、原子变量或并发数据结构，按实际操作保证线程安全。