对依赖注入和控制反转的一点理解

1.1、IoC是什么

Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

谁控制谁,控制什么:传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对 象的创建;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。

为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

1.2、IoC能做什么

IoC 不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是 松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则:“别找我们,我们找你”;即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。

1.3、IoC和DI

DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:

  • 谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;
  • 为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;
  • 谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;
  • 注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

IoC和DI由什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”。

看过很多对Spring的Ioc理解的文章,好多人对Ioc和DI的解释都晦涩难懂,反正就是一种说不清,道不明的感觉,读完之后依然是一头雾水,感觉就是开涛这位技术牛人写得特别通俗易懂,他清楚地解释了IoC(控制反转) 和DI(依赖注入)中的每一个字,读完之后给人一种豁然开朗的感觉。我相信对于初学Spring框架的人对Ioc的理解应该是有很大帮助的。

用php例子来解释控制反转和依赖注入

先看一个例子:

class A
{
    public $b;
    public $c;
    public function A()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        $this->b=new B();
        $this->c=new C();

        $this->b->Method();
        $this->c->Method();

        //TODO
    }
}

class B
{
    public function B()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        //TODO
        echo 'b';
    }
}

class C
{
    public function C()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        //TODO
        echo 'c';
    }
}

$a=new A();
$a->Method();

上面代码,我们很容易理解一句话:

A类依赖B类和C类

也就是说,如果今后开发过程中,要对B类或者C类修改,一旦涉及函数改名,函数参数数量变动,甚至整个类结构的调整,我们也要对A类做出相应的调整,A类的独立性丧失了,这在开发过程中是很不方便的,也就是我们说的“牵一发动全身”,如果两个类是两个人分别写的,矛盾往往就在这个时候产生了。。。 万一真的要改动B类和C类,有没有办法,可以不去改动或者尽量少改动A类的代码呢?这里要用到控制反转。

高层模块不应该依赖于底层模块,两个都应该依赖抽象。

控制反转(IOC)是一种思想,依赖注入(DI)是实施这种思想的方法。

第一种方法叫做:构造器注入(这种方法也不推荐用,但比不用要好)

class A
{
    public $b;
    public $c;
    public function A($b,$c)
    {
        $this->b=$b;
        $this->c=$c;
    }
    public function Method()
    {
        $this->b->Method();
        $this->c->Method();
    }
}

客户端类这样写

$a=new A(new B(),new C());
$a->Method();

A类的构造器依赖B类和C类,通过构造器的参数传入,至少实现了一点,就是B类对象b和C类对象c的创建都移至了A类外,所以一旦B类和C类发生改动,A类无需做修改,只要在client类里改就可以了

假如有一天,我们需要扩充B类,做两个B类的子类:

class B
{
    public function B()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        //TODO
        echo 'b';
    }
}
class B1 extends B
{
    public function B1()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        echo 'b1';
    }
}
class B2 extends B
{
    public function B2()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        echo 'b2';
    }
}

也很简单,客户端类这么写

$a=new A(new B2(),new C());
$a->Method();

所以A类是不用关心B类到底有哪些个子类的,只要在客户端类关心就可以了。

第二种方法叫做:工厂模式注入(推荐使用)

class Factory
{
    public function Factory()
    {
        //TODO
    }
    public function create($s)
    {
        switch($s)
        {
            case 'B':
            {
                return new B();
                break;
            }
            case 'C':
            {
                return new C();
                break;
            }
            default:
            {
                return null;
                break;
            }
        }
    }
}

我们A类代码改为

class A
{
    public $b;
    public $c;
    public function A()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        $f=new Factory();
        $this->b=$f->create('B');
        $this->c=$f->create('C');

        $this->b->Method();
        $this->c->Method();

        //TODO
    }
}

其实已经解耦了一小部分,至少如果B类和C类的构造函数要是发生变化,比如修改函数参数等,我们只需要改Factory类就可以了。

把B类和C类中的方法再抽象出来,做一个接口

interface IMethod
{
    public function Method();
}

这样,A类中的b变量和c变量就不再是一个具体的变量了,而是一个抽象类型的变量,不到运行那一刻,不知道他们的Method方式是怎么实现的。

class B implements IMethod
{
    public function B()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        //TODO
        echo 'b';
    }
}

class C implements IMethod
{
    public function C()
    {
        //TODO
    }
    public function Method()
    {
        //TODO
        echo 'c';
    }
}

总结几点:

1.我们把A类中的B类对象和C类对象的创建移至A类外 2.原本A类依赖B类和C类,现在变成了A依赖Factory,Factory依赖B和C。

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