控制反转(IOC) 和依赖注入(DI) 的理解

本文通过《墨攻》电影中的场景比喻,形象解释了IoC(控制反转)和DI(依赖注入)的概念及其在Spring框架中的作用。并详细介绍了三种依赖注入方式:构造函数注入、属性注入和接口注入。

1.      IOC(控制反转) inverseof control是spring容器的内核,AOP.声明事务等功能在此基础上开花结果。

2.      通过实例理解IOC概念:

实例:《墨攻》电影中有一个场景:当刘德华所饰演的墨者革离到达梁国都城下,城上梁国守军问道:“来者何人?“刘德华回答道:“墨者革离”。以此场景通过一个java类为这个“城门叩问”的场景进行编剧。

MoAttract:通过演员安排剧本

public class MoAttack {

      public voidcityuGateAsk(){

         LiuDeHualdh=newLiuDeHua();//演员直接侵入脚本

         ldh.responseAsk("墨者革离");

      }

}

在上面代码注释处,作为具体角色饰演者的刘德华直接侵入到剧本中,使剧本和演员直接耦合在一起,如图:


一个明智的编剧在剧情创作时应该围绕故事的角色进行,而不应该考虑角色的具体饰演者,这样才可能在剧本投拍时自由地遴选任何适合的演员,而非绑定在刘德华一个人身上。

通过以上的分析,知道需要为盖剧本主人公革离定义一个接口:

public classMoAttack {

   public void cityuGateAsk(){

      GeLigeli=newLiuDeHua();//引入革离角色接口

      geli.responseAsk("墨者革离");//通过接口开展剧情

   }

}

 

墨攻,革离,刘德华三者的类图关系:


从上图中可以看出MoAttrack同时依赖于GeLi接口和LIuDeHua类,并没有达到所期望的剧本依赖于角色的目的。但是角色最终必须通过具体的演员才能拍摄,如何让LiuDeHua和剧本无关而又能完成GeLi的具体动作呢?当然是在拍摄时,导演将LiuDeHua安排在GeLi的角色上,导演将剧本、角色、饰演者装配起来:


通过引入导演,剧本和具体的饰演者解耦了,对应到软件中,导演像是一个装配器,将具体的饰演者赋予了剧本的角色。

         现在可以反过来理解IoC的概念了。IOC(Inverseof control)的字面意思是控制反转,它包括两个内容:一是控制:二是反转。到底是什么东西的控制被反转了呢?对应前面的例子,控制是指选择GeLi角色扮演者的控制权;反转是指在这种控制权从《墨攻》剧本中移除,转交到了导演手中。对于软件来说,既是某一接口具体实现类的选择控制权从调用类中移除,转交给第三方裁决。

         因为IOC不够开门见山,因此业界曾进行广泛的讨论,最终软件界的泰斗人物Martin Fowler提出了DI(依赖注入:Dependency Injection)的概念用以代替IoC,即调用类对接口实现类的依赖关系由第三方(容器或者协作类)注入,已移除调用类对接口实现类的依赖。

1.      Ioc类型

从注入方法上看,主要可以划分为三种类型:构造函数注入、属性注入和接口注入。

构造函数注入:

         public class MoAttack {

      private GeLigeli;

      public MoAttack(GeLi geli){ //注入革离的具体扮演者

         this.geli=geli;

      }

      public voidcityuGateAsk(){

         geli.responseAsk("墨者革离");

      }

}

         MoAttack的构造函数并不关心具体是谁扮演革离的角色,只要在构造函数中传入扮演者按剧本要求完成角色功能即可。角色的具体扮演者由导演来安排,如下代码:

public classDirector {

   public void direct(){

      GeLigeli=newLiuDeHua();//指定角色的扮演者

      MoAttackmoAttack=newMoAttack(geli);//注如具体扮演者到剧本中

      moAttack.cityGateAsk();

   }

}

属性注入:

         有时,导演会发现,虽然革离是影片《墨攻》的第一主角,但是并非每一个场景都需要革离的出现,在这种情况下通过构造函数并不妥当,这是可以考虑使用属性注入。属性注入可以有选择的通过setter方法完成调用类所需依赖的注入,更加灵活方便。

public classMoAttack {

   private GeLigeli;

   public void setGeli(GeLi geli) { //属性注入

      this.geli = geli;

   }

   public void cityGateAsk(){

      geli.responseAsk("墨者革离");

   }

}

Director通过Setter方法注入革离扮演者:

public classDirector {

   public void direct(){

      GeLigeli=newLiuDeHua();

      MoAttackmoAttack=newMoAttack();

      moAttack.setGeli(geli);  //调用setter方法注入

      moAttack.cityGateAsk();

   }

}

接口注入:

         将调用类所有注入的方法抽取到一个接口中,调用类实现这一接口规定的注入方法,为了采用接口注入的方式,声明一个ActorArrangable接口

public interfaceActorArrangable {

   void injectGeli(GeLi geli);

}

MoAttack通过接口方法注入革离扮演者

public classMoAttack implementsActorArrangable{

   private GeLigeli;

   public void injectGeli(GeLi geli){ //实现接口方法

      this.geli=geli;

   }

   public void cityGateAsk(){

      geli.responseAsk("墨者革离");

   }

}

Director通过接口方法注入革离扮演者:

public classDirector {

   public void direct(){

      GeLigeli=newLiuDeHua();

      MoAttackmoAttack=newMoAttack();

      moAttack.injectGeli(geli);

      moAttack.cityGateAsk();

   }

}

由于接口注入需要额外声明一个接口,增加类的数目,而且它的效果和属性输入并无本质区别,因此不提倡使用。

 



声明:本文引用spring企业应用开发详解,并做了修改。

### 控制反转IoC)与依赖注入DI)的联系与相互关系 #### 1. **控制反转IoC)的本质** 控制反转是一种软件设计原则,核心在于将对象的创建管理权从应用程序内部转移到外部容器中。这种转变使得开发人员无需再手动编写复杂的对象初始化逻辑,从而降低了模块间的耦合度[^1]。具体而言,IoC改变了传统程序中对象创建的方式——原本是由程序员通过`new`关键字显式创建对象,而现在这一职责被委托给了像Spring这样的外部容器。 例如,在没有采用IoC的情况下,一个类可能如下所示: ```java public class UserService { private UserRepository userRepository; public UserService() { this.userRepository = new UserRepository(); // 手动创建依赖 } } ``` 而使用IoC后,则变为由容器负责实例组装依赖关系。 --- #### 2. **依赖注入DI)的作用** 依赖注入实现控制反转的具体技术手段之一。它通过某种机制(如构造器注入、Setter方法注入或字段注入),将依赖项传递给目标对象,从而使目标对象能够专注于自身的业务逻辑而不必关心依赖项的来源[^3]。换句话说,DI定义了如何在运行时动态地为对象提供其所需要的服务或其他组件。 以下是一个基于构造器注入的例子: ```java @Component public class UserService { private final UserRepository userRepository; @Autowired public UserService(UserRepository userRepository) { // 构造器注入 this.userRepository = userRepository; } public void performAction() { userRepository.save(); } } ``` 在这里,`UserService` 不再自己创建 `UserRepository` 实例,而是等待Spring容器将其注入进来。 --- #### 3. **两者的内在联系** 尽管IoCDI看似独立的概念,实际上它们密不可分: - **IoC 是一种高层次的设计理念**,旨在解决整体架构中的对象管理依赖问题。 - **DI 则是 IoC 的主要实现方式**,提供了具体的解决方案来满足IoC的目标。 更进一步地说,IoC描述了一个宏观的方向:即“谁应该负责对象及其依赖的管理”。而DI则细化到了微观层面,说明了“怎样才能有效地完成这项工作”[^4]。因此,可以认为DIIoC的一部分或者说是其实现途径之一。 为了更好地理解这一点,我们可以回顾一下经典的比喻:“IoC就像一座房子的整体结构规划图,告诉你哪些房间该放什么家具;而DI则是施工队按照图纸一步步把每件家具摆放到指定位置的过程。” --- #### 4. **总结对比** | 特性 | 控制反转IoC) | 依赖注入DI) | |------------------|------------------------------------------------|-------------------------------------------| | 定义域 | 提供了一种新的控制流方向 | 明确指出了如何装配依赖 | | 关注点 | 整体架构层面上的对象管理及依赖关系 | 单个对象级别的依赖传递 | | 是否可替代 | 可以通过多种方式实现 | 基本上局限于几种固定的注入形式 | 综上所述,IoC代表了一种广义的思想指导方针,而DI充当着落实这些思想的关键工具角色。 --- ###
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