控制反转---依赖注入理解

在学习Spring的时候,意外找到这个控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架之前，我们先来看一下什么是控制反转(IoC)。

　控制反转（Ioc）和依赖注入（DI)刚听到感到很难理解，平时也程序也很少想到这一点，这几天学Spring的相关资料是看到的最多的是这个概念，网上放狗搜了一下，内容挺多。总算明白了一些。

　　Ioc,照我的理解应该是为了满足高内聚低耦合的设计原则，将对象的创建和获取交给外部容器来控制，从外部容器的角度（第三方参照物）来看，达到程序控制权的转移，这样估计好理解了。

　　DI,依赖注入，从字面的意思来说是从外部导入的方式实现低耦合，比如构造函数、属性设置等。

　　控制反转（Inversion of Control，英文缩写为IoC），也叫依赖注入（Dependency Injection）。我个人认为控制反转的意思是依赖对象发生改变，由最初的类本身来管理依赖对象改变为IoC框架来管理这些对象，使得依赖脱离类本身的控制，从而实现松耦合。

我们先来看一段代码

1. namespace Dao
   {
       public interface IPersonDao
       {
           void Save();
       }
       public class PersonDao : IPersonDao
       {
           public void Save()
           {
               Console.WriteLine("保存 Person");
           }
       }
   }
   namespace SpringNetIoC
   {
       class Program
       {
           private static void NormalMethod()
           {
               IPersonDao dao = new PersonDao();
               dao.Save();
               Console.WriteLine("我是一般方法");
           }
       }
   }

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Program必然需要知道IPersonDao接口和PersonDao类。为了不暴露具体实现，我可以运用设计模式中的抽象工厂模式（Abstract Factory）来解决。

1. namespace DaoFactory
   {
       public static class DataAccess
       {
           public static IPersonDao CreatePersonDao()
           {
               return new PersonDao();
           }
       }
   }

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FactoryMethod

1. namespace SpringNetIoC
   {
       class Program
       {        private static void FactoryMethod()
           {
               IPersonDao dao = DataAccess.CreatePersonDao();
               dao.Save();
               Console.WriteLine("我是工厂方法");
           }
       }
   }

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这时，Program只需要知道IPersonDao接口和工厂，而不需要知道PersonDao类。然后我们试图想象，要是有这样的工厂框架帮我们管理依赖的对象就好了，于是控制反转出来了。

App.config
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
    <sectionGroup name="spring">
      <section name="context" type="Spring.Context.Support.ContextHandler, Spring.Core" />
      <section name="objects" type="Spring.Context.Support.DefaultSectionHandler, Spring.Core" />
    </sectionGroup>
  </configSections>
  <spring>
    <context>
      <resource uri="config://spring/objects" />
    </context>
    <objects xmlns="http://www.springframework.net">
      <description>一个简单的控制反转例子</description>
      <object id="PersonDao" type="Dao.PersonDao, Dao" />
    </objects>
  </spring>
</configuration>

 

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Program

1. using System;
   using System.Collections.Generic;
   using System.Linq;
   using System.Text;
   using Dao;
   using DaoFactory;
   using Spring.Context;
   using Spring.Context.Support;
   namespace SpringNetIoC
   {
       class Program
       {
           static void Main(string[] args)
           {
               //NormalMethod();  // 一般方法
               //FactoryMethod();  // 工厂方法
               IoCMethod();  // IoC方法"
               Console.ReadLine();
           }
           private static void NormalMethod()
           {
               IPersonDao dao = new PersonDao();
               dao.Save();
               Console.WriteLine("我是一般方法");
           }
           private static void FactoryMethod()
           {
               IPersonDao dao = DataAccess.CreatePersonDao();
               dao.Save();
               Console.WriteLine("我是工厂方法");
           }
           private static void IoCMethod()
           {
               IApplicationContext ctx = ContextRegistry.GetContext();
               IPersonDao dao = ctx.GetObject("PersonDao") as IPersonDao;
               if (dao != null)
               {
                   dao.Save();
                   Console.WriteLine("我是IoC方法");
               }
           }
       }
   }

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一个简单的控制反转程序例子就实现了。

这样从一定程度上解决了Program与PersonDao耦合的问题，但是实际上并没有完全解决耦合，只是把耦合放到了XML 文件中，通过一个容器在需要的时候把这个依赖关系形成，即把需要的接口实现注入到需要它的类中。我个人认为可以把IoC模式看做是工厂模式的升华，可以把 IoC看作是一个大工厂，只不过这个大工厂里要生成的对象都是在XML文件中给出定义的。

 

 

 

 

依赖注入

 

 

1.控制反转(Inversion of Control)与依赖注入(Dependency Injection)

控制反转即IoC (Inversion of Control)，它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器，通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移，从程序代码本身转移到了外部容器。

IoC是一个很大的概念，可以用不同的方式来实现。其主要实现方式有两种：<1>依赖查找（Dependency Lookup）：容器提供回调接口和上下文环境给组件。EJB和Apache Avalon都使用这种方式。<2>依赖注入（Dependency Injection）：组件不做定位查询，只提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。后者是时下最流行的IoC类型，其又有接口注入（Interface Injection），设值注入（Setter Injection）和构造子注入（Constructor Injection）三种方式。

 

图1 控制反转概念结构

依赖注入之所以更流行是因为它是一种更可取的方式：让容器全权负责依赖查询，受管组件只需要暴露JavaBean的setter方法或者带参数的构造子或者接口，使容器可以在初始化时组装对象的依赖关系。其与依赖查找方式相比，主要优势为：<1>查找定位操作与应用代码完全无关。<2>不依赖于容器的API，可以很容易地在任何容器以外使用应用对象。<3>不需要特殊的接口，绝大多数对象可以做到完全不必依赖容器。

 

2.好莱坞原则

IoC体现了好莱坞原则，即“不要打电话过来，我们会打给你”。第一次遇到好莱坞原则是在了解模板方法(Template Mathod)模式的时候，模板方法模式的核心是，基类（抽象类）定义了算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。

 

图2 模板方法模式类图

 

现在来考虑IoC的实现机制，组件定义了整个流程框架，而其中的一些业务逻辑的实现要借助于其他业务对象的加入，它们可以通过两种方式参与到业务流程中，一种是依赖查找（Dependency Lookup），类似与JDNI的实现，通过JNDI来找到相应的业务对象（代码1），另一种是依赖注入，通过IoC容器将业务对象注入到组件中。

 

3. 依赖查找（Dependency Lookup）

下面代码展示了基于JNDI实现的依赖查找机制。

public class MyBusniessObject{
  private DataSource ds;
  private MyCollaborator myCollaborator;
 
  public MyBusnissObject(){
Context ctx = null;
try{
    ctx = new InitialContext();
    ds = (DataSource) ctx.lookup(“java:comp/env/dataSourceName”);
    myCollaborator =
 (MyCollaborator) ctx.lookup(“java:comp/env/myCollaboratorName”);
    }……

代码1依赖查找（Dependency Lookup）代码实现

依赖查找的主要问题是，这段代码必须依赖于JNDI环境，所以它不能在应用服务器之外运行，并且如果要用别的方式取代JNDI来查找资源和协作对象，就必须把JNDI代码抽出来重构到一个策略方法中去。

 

4. 依赖注入（Dependency Injection）

依赖注入的基本原则是：应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。配置对象的工作应该由IoC容器负责，“查找资源”的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来，交给IoC容器负责。

下面分别演示3中注入机制。

代码2 待注入的业务对象Content.java

package com.zj.ioc.di;
 
public class Content {
 
    public void BusniessContent(){
       System.out.println("do business");
    }
   
    public void AnotherBusniessContent(){
       System.out.println("do another business");
    }
}

MyBusniess类展示了一个业务组件，它的实现需要对象Content的注入。代码3，代码4，代码5，6分别演示构造子注入（Constructor Injection），设值注入（Setter Injection）和接口注入（Interface Injection）三种方式。

 

代码3构造子注入（Constructor Injection）MyBusiness.java

package com.zj.ioc.di.ctor;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public class MyBusiness {
    private Content myContent;
 
    public MyBusiness(Content content) {
       myContent = content;
    }
   
    public void doBusiness(){
       myContent.BusniessContent();
    }
   
    public void doAnotherBusiness(){
       myContent.AnotherBusniessContent();
    }
}

 

代码4设值注入（Setter Injection） MyBusiness.java

package com.zj.ioc.di.set;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public class MyBusiness {
    private Content myContent;
 
    public void setContent(Content content) {
       myContent = content;
    }
   
    public void doBusiness(){
       myContent.BusniessContent();
    }
   
    public void doAnotherBusiness(){
       myContent.AnotherBusniessContent();
    }
}

 

代码5 设置注入接口InContent.java

package com.zj.ioc.di.iface;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public interface InContent {
    void createContent(Content content);
}

 

代码6接口注入（Interface Injection）MyBusiness.java

package com.zj.ioc.di.iface;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public class MyBusiness implements InContent{
    private Content myContent;
 
    public void createContent(Content content) {
       myContent = content;
    }
   
    public void doBusniess(){
       myContent.BusniessContent();
    }
   
    public void doAnotherBusniess(){
       myContent.AnotherBusniessContent();
    }
}

 

5.依赖拖拽(Dependency Pull)

最后需要介绍的是依赖拖拽，注入的对象如何与组件发生联系，这个过程就是通过依赖拖拽实现。

代码7 依赖拖拽示例

public static void main(String[] args) throws Exception{
//get the bean factory
BeanFactory factory = getBeanFactory();
MessageRender mr = (MessageRender) factory.getBean(“renderer”);
mr.render();
}

而通常对注入对象的配置可以通过一个xml文件完成。

使用这种方式对对象进行集中管理，使用依赖拖拽与依赖查找本质的区别是，依赖查找是在业务组件代码中进行的，而不是从一个集中的注册处，特定的地点执行。