IoC控制反轉基礎入門

文章目錄

• 1. 簡介
• 2. 控制反轉 IoC
• • 2.1 概念的了解
  • 2.2 例子說明
• 3. 依賴倒轉原則 DIP
• • 3.1 定義
  • 3.2 例子
• 4. 依賴注入DI
• • 4.1 依賴注入的類型
  • 4.2 例子 略

參考：https://www.tutorialsteacher.com/ioc

作者本人在學習Ioc時，始終不了解IoC的本質什麼，很多中文資料在我看來比較難懂，于是搜尋英文資料，終于找到一篇比較淺顯易懂的文章。原文代碼是C#寫的，本人用Java重寫。

1. 簡介

你可能聽說過以下幾個名詞：

中文	英文	英文縮寫
控制反轉	Inversion of Control	IoC
依賴倒轉原則	Dependency Inversion Principle	DIP
依賴注入	Dependency Injection	DI
IoC容器	Ioc Container	無

但是你可能不清楚他們之間的差別。

如上圖所示，IoC和DIP是處于上層的設計原則（Principle），也正因為是原則，是以沒有提供具體的實作細節，這些原則是我們設計類時需要遵循的原則。DI是模式（Pattern），Ioc容器是架構（Framework）。

讓我們先簡單過一下上面的幾個概念。

• 控制反轉 IoC

IoC是一種設計原則，它建議在面向對象設計中反轉（Inversion）各種控制（Control），以達到在類之間的松耦合（Loose Coupling）。在這裡，控制更多指的是類的附加職責，而不是它的主要職責，比如控制應用的流程或控制所依賴類的建立和綁定。

• 依賴倒轉原則 DIP

DIP同樣可以達到類之間的松耦合，強烈建議同時使用IoC和DIP來達到松耦合設計。

DIP建議高層子產品（high-level modules）不應該依賴低層子產品（low-levle modules），兩者都應該依賴抽象（abstaction, ）。在java中，抽象指的是抽象類或者接口。

• 依賴注入 DI

DI是一種設計模式（Pattern），用來實作IoC，以達到反轉依賴類的建立的目的。

• IoC容器

IoC容器是一種架構，用來管理應用程式中的自動依賴注入，是以我們程式猿可以節省體力。著名的spring中就提供IoC容器ApplicationContext。

下圖所示，我們一步一步地學習從耦合類到松耦合類的設計過程。

強耦合類 -> 使用工廠模式實作IoC -> 通過建立抽象實作DIP -> 實作DI -> 使用IoC容器 - > 松耦合類。

2. 控制反轉 IoC

2.1 概念的了解

學習一個東西，首先了解概念。先解釋一下控制反轉的概念，分成控制和反轉兩個部分。

控制：更多指的是控制類的附加職責，而不是它的主要職責，比如控制應用的流程或控制所依賴類的建立和綁定。

反轉：指的将附加職責交給其他類來完成，而不是自己來完成。

比如，你開車去上班，那麼意味着你控制着車，反轉就是你不自己開車，而是坐的士去上班，車的控制權從你的手上轉移到了計程車司機，你就不用操心開車的事，不用操心車停哪裡，不用操心車的保養維修等等，你隻需要關注自己的工作即可。

個人的簡單了解：聚焦于自己主要的職責，把次要的職責外包出去，以此達到類之間松耦合的目的。

2.2 例子說明

public class A {
    private B b;
    public A() {
        b = new B();
    }

    public void task() {
        // do something here
        b.someMethod();
        // do something here
    }
}
public class B {
    public void someMethod() {
        // do something
    }
}
           

如上面的代碼，A調用B類的someMethod()方法，換句話說A依賴于B。A類直接控制B類的建立和生命周期。Ioc原則推薦反轉控制，就是說把B類的建立交給其他類。如下代碼：

public class A {
    private B b;
    public A() {
        b = Factory.getObjectOfB();
    }

    public void task() {
        // do something here
        b.someMethod();
        // do something here
    }
}
public class B {
    public void someMethod() {
        // do something
    }
}

public class Factory {
    public static B getObjectOfB() {
        return new B();
    }
}

           

你可以看到B類的建立已經交給Factory了，A隻需要拿來用就行，專注于自己的主要職責task()方法。這就是控制反轉。

3. 依賴倒轉原則 DIP

3.1 定義

• 高層子產品不應該依賴底層子產品，兩者都應該依賴抽象；
• 抽象不應該依賴細節，細節應該依賴抽象。

3.2 例子

public class CustomerBusinessLogic {
    public CustomerBusinessLogic() {
    }
    public String getCustomerName(int id) {
        DataAccess dataAccess = DataAccessFactory.GetDataAccessObj();
        return dataAccess.getCustomerName(id);
    }
}
public class DataAccess {
    public DataAccess() {
    }

    public String getCustomerName(int id) {
        // get it from DB in real app
        return "Dummy Customer Name";
    }
}

public class DataAccessFactory {
    public static DataAccess GetDataAccessObj() {
        return new DataAccess();
    }
}

           

以上的例子，我們用簡單工廠方法實作IoC原則，但是CustomerBusinessLogic直接用DataAccess，還是緊耦合。

正如DIP定義，高層子產品不應該依賴低層子產品，所謂高層子產品就是依賴其他子產品的子產品，例如這裡的CustomerBusinessLogic，那麼被依賴的DataAccess就是低層子產品；另外一個原則是抽象不依賴細節，細節依賴抽象。這裡的抽象是什麼？ 在java中，就是抽象類和接口。

public class CustomerBusinessLogic {

    private IDataAccess dataAccess;

    public CustomerBusinessLogic() {
        this.dataAccess = DataAccessFactory.GetDataAccessObj();
    }
    public String getCustomerName(int id) {
        return dataAccess.getCustomerName(id);
    }
}
public interface IDataAccess {
    String getCustomerName(int id);
}
public class DataAccess implements IDataAccess {
    public DataAccess() {
    }

    @Override
    public String getCustomerName(int id) {
        // get it from DB in real app
        return "Dummy Customer Name";
    }
}
public class DataAccessFactory {
    public static IDataAccess GetDataAccessObj() {
        return new DataAccess();
    }
}

           

如上，高層子產品CustomerBusinessLogic和低層子產品DataAccess都依賴于抽象IDataAccess，細節DataAccess依賴于抽象IDataAccess。

4. 依賴注入DI

DI是一種設計模式，使用DI，我們可以将類的建立和綁定在依賴類的外部完成。簡單的說A依賴于B，B的建立和綁定在A類的操作都不在A類内完成，而是其他類中完成。

實作DI涉及到三種類：

• client class：用戶端類，依賴服務類的類；
• service class：服務類，給client提供服務的類；
• injector class：注入類，建立服務類，并且把服務類注入用戶端類的類。

4.1 依賴注入的類型

有三種方式實作依賴注入：

• Constructor Injection：構造函數注入；
• Property Injection：屬性注入，也即setter方法注入；
• Method Injection：方法注入，

4.2 例子 略