理解控制反转和依赖注入

什么是IoC

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。

什么是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。

(don‘t call us, we‘ll call you)”这是著名的好莱坞原则。在好莱坞,把简历递交给演艺公司后就只有回家等待。由演艺公司对整个娱乐项的完全控制,演员只能被动式的接受公司的差使,在需要的环节中,完成自己的演出。这一点完美的提现了在IOC身上,IOC所注重的是设计思想上,从一个常规的创建对象的做法,即new一个对象,转变成向IOC容器递交”简历“,被动的等待IOC容器返回资源给你。控制反转即指的是”演艺公司控制演员“,而说到依赖,则是“演员需要公司混饭”,我们所需求的对象,需要依赖容器来获得,这个过程即是依赖注入。本质上IOC和DI是同一思想下不同维度的表现。

A->B->C->A

O->A
O->B
O->C

控制反转(Inversion of Control)是一种是面向对象编程中的一种设计原则,用来减低计算机代码之间的耦合度。其基本思想是:借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。

依赖注入 就是将实例变量传入到一个对象中去(Dependency injection means giving an object its instance variables)。

如果在 Class A 中,有 Class B 的实例,则称 Class A 对 Class B 有一个依赖。例如下面类 Human 中用到一个 Father 对象,我们就说类 Human 对类 Father 有一个依赖。

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public class Human {
...
Father father;
...
public Human() {
father = new Father();
}
}

仔细看这段代码我们会发现存在一些问题:
如果现在要改变 father 生成方式,如需要用new Father(String name)初始化 father,需要修改 Human 代码;
如果想测试不同 Father 对象对 Human 的影响很困难,因为 father 的初始化被写死在了 Human 的构造函数中;
如果new Father()过程非常缓慢,单测时我们希望用已经初始化好的 father 对象 Mock 掉这个过程也很困难。

上面将依赖在构造函数中直接初始化是一种 Hard init 方式,弊端在于两个类不够独立,不方便测试。我们还有另外一种 Init 方式,如下:
构造函数注入和setter注入

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public class Human {
...
Father father;
...
public Human(Father father) {
this.father = father;
}
}
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public class Human {
...
Father father;
...
public Human() {
}

public void setFather(Father father) {
this.father = father;
}
}
  • 控制反转是一种思想
  • 依赖注入是一种设计模式

IoC框架使用依赖注入作为实现控制反转的方式,但是控制反转还有其他的实现方式,例如说ServiceLocator,所以不能将控制反转和依赖注入等同。

参考

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