理解控制反转和依赖注入

Jan 15, 2018

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。

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

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

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。

Spring为什么这么火呢，我觉得一大部分原因是Spring的出现让绝大部分程序员可以很容易的写代码了 @Autowired 注解的使用很大程度上提供了便利，但大部分注入的方式都是不那么测试友好的。你可以在一个类中写很多的Service，这种对于单元测试需要mock服务时非常不友好。更合理的方式应该是使用构造器注入，这样当一个服务的构造方法多时，会让你好好思考这个服务应不应该属于这个类

什么是IoC

什么是DI

参考