控制反轉與依賴注入（IOC和DI）

linghu_java發表於2016-04-21
依賴注入
1.控制反轉(Inversion of Control)與依賴注入(Dependency Injection)
控制反轉即IoC (Inversion of Control)，它把傳統上由程式程式碼直接操控的物件的呼叫權交給容器，通過容器來實現物件元件的裝配和管理。所謂的“控制反轉”概念就是對元件物件控制權的轉移，從程式程式碼本身轉移到了外部容器。
IoC是一個很大的概念，可以用不同的方式來實現。其主要實現方式有兩種：<1>依賴查詢（Dependency Lookup）：容器提供回撥介面和上下文環境給元件。EJB和Apache Avalon都使用這種方式。<2>依賴注入（Dependency Injection）：元件不做定位查詢，只提供普通的Java方法讓容器去決定依賴關係。後者是時下最流行的IoC型別，其又有介面注入（Interface Injection），設值注入（Setter Injection）和構造子注入（Constructor Injection）三種方式。
圖1 控制反轉概念結構
依賴注入之所以更流行是因為它是一種更可取的方式：讓容器全權負責依賴查詢，受管元件只需要暴露JavaBean的setter方法或者帶引數的構造子或者介面，使容器可以在初始化時組裝物件的依賴關係。其與依賴查詢方式相比，主要優勢為：<1>查詢定位操作與應用程式碼完全無關。<2>不依賴於容器的API，可以很容易地在任何容器以外使用應用物件。<3>不需要特殊的介面，絕大多數物件可以做到完全不必依賴容器。
 
2.好萊塢原則
IoC體現了好萊塢原則，即“不要打電話過來，我們會打給你”。第一次遇到好萊塢原則是在瞭解模板方法(Template Mathod)模式的時候，模板方法模式的核心是，基類（抽象類）定義了演算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。
圖2 模板方法模式類圖
 
現在來考慮IoC的實現機制，元件定義了整個流程框架，而其中的一些業務邏輯的實現要藉助於其他業務物件的加入，它們可以通過兩種方式參與到業務流程中，一種是依賴查詢（Dependency Lookup），類似與JDNI的實現，通過JNDI來找到相應的業務物件（程式碼1），另一種是依賴注入，通過IoC容器將業務物件注入到元件中。
 
3. 依賴查詢（Dependency Lookup）
下面程式碼展示了基於JNDI實現的依賴查詢機制。
public class MyBusniessObject{
  private DataSource ds;
  private MyCollaborator myCollaborator;
 
  public MyBusnissObject(){
Context ctx = null;
try{
    ctx = new InitialContext();
    ds = (DataSource) ctx.lookup(“java:comp/env/dataSourceName”);
    myCollaborator =
 (MyCollaborator) ctx.lookup(“java:comp/env/myCollaboratorName”);
    }……
程式碼1依賴查詢（Dependency Lookup）程式碼實現
依賴查詢的主要問題是，這段程式碼必須依賴於JNDI環境，所以它不能在應用伺服器之外執行，並且如果要用別的方式取代JNDI來查詢資源和協作物件，就必須把JNDI程式碼抽出來重構到一個策略方法中去。
 
4. 依賴注入（Dependency Injection）
依賴注入的基本原則是：應用元件不應該負責查詢資源或者其他依賴的協作物件。配置物件的工作應該由IoC容器負責，“查詢資源”的邏輯應該從應用元件的程式碼中抽取出來，交給IoC容器負責。
下面分別演示3中注入機制。
程式碼2 待注入的業務物件Content.java
package com.zj.ioc.di;
 
public class Content {
 
    public void BusniessContent(){
       System.out.println("do business");
    }
   
    public void AnotherBusniessContent(){
       System.out.println("do another business");
    }
}
MyBusniess類展示了一個業務元件，它的實現需要物件Content的注入。程式碼3，程式碼4，程式碼5，6分別演示構造子注入（Constructor Injection），設值注入（Setter Injection）和介面注入（Interface Injection）三種方式。
 
程式碼3構造子注入（Constructor Injection）MyBusiness.java
package com.zj.ioc.di.ctor;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public class MyBusiness {
    private Content myContent;
 
    public MyBusiness(Content content) {
       myContent = content;
    }
   
    public void doBusiness(){
       myContent.BusniessContent();
    }
   
    public void doAnotherBusiness(){
       myContent.AnotherBusniessContent();
    }
}
 
程式碼4設值注入（Setter Injection） MyBusiness.java
package com.zj.ioc.di.set;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public class MyBusiness {
    private Content myContent;
 
    public void setContent(Content content) {
       myContent = content;
    }
   
    public void doBusiness(){
       myContent.BusniessContent();
    }
   
    public void doAnotherBusiness(){
       myContent.AnotherBusniessContent();
    }
}
 
程式碼5 設定注入介面InContent.java
package com.zj.ioc.di.iface;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public interface InContent {
    void createContent(Content content);
}
 
程式碼6介面注入（Interface Injection）MyBusiness.java
package com.zj.ioc.di.iface;
import com.zj.ioc.di.Content;
 
public class MyBusiness implements InContent{
    private Content myContent;
 
    public void createContent(Content content) {
       myContent = content;
    }
   
    public void doBusniess(){
       myContent.BusniessContent();
    }
   
    public void doAnotherBusniess(){
       myContent.AnotherBusniessContent();
    }
}
 
5.依賴拖拽(Dependency Pull)
最後需要介紹的是依賴拖拽，注入的物件如何與元件發生聯絡，這個過程就是通過依賴拖拽實現。
程式碼7 依賴拖拽示例
public static void main(String[] args) throws Exception{
//get the bean factory
BeanFactory factory = getBeanFactory();
MessageRender mr = (MessageRender) factory.getBean(“renderer”);
mr.render();
}
而通常對注入物件的配置可以通過一個xml檔案完成。
使用這種方式對物件進行集中管理，使用依賴拖拽與依賴查詢本質的區別是，依賴查詢是在業務元件程式碼中進行的，而不是從一個集中的註冊處，特定的地點執行。

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