形象化的spring 依赖注入原理

 

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IoC就是Inversion of Control，控制反转。在Java开发中，IoC意味着将你设计好的类交给系统去控制，而不是在你的类内部控制。这称为控制反转。 


下面我们以几个例子来说明什么是IoC 


假设我们要设计一个Girl和一个Boy类，其中Girl有kiss方法，即Girl想要Kiss一个Boy。那么，我们的问题是，Girl如何能够认识这个Boy？ 


在我们中国，常见的MM与GG的认识方式有以下几种 
1 青梅竹马； 2 亲友介绍； 3 父母包办 
那么哪一种才是最好呢？ 


青梅竹马：Girl从小就知道自己的Boy。 


public class Girl { 
void kiss(){ 
Boy boy = new Boy(); 
} 
} 


然而从开始就创建的Boy缺点就是无法在更换。并且要负责Boy的整个生命周期。如果我们的Girl想要换一个怎么办？（严重不支持Girl经常更换Boy,#_#） 


亲友介绍：由中间人负责提供Boy来见面 


public class Girl { 
void kiss(){ 
Boy boy = BoyFactory.createBoy(); 
} 
} 


亲友介绍，固然是好。如果不满意，尽管另外换一个好了。但是，亲友BoyFactory经常是以Singleton的形式出现，不然就是，存在于Globals，无处不在，无处不能。实在是太繁琐了一点，不够灵活。我为什么一定要这个亲友掺和进来呢？为什么一定要付给她介绍费呢？万一最好的朋友爱上了我的男朋友呢？ 


父母包办：一切交给父母，自己不用费吹灰之力，只需要等着Kiss就好了。 


public class Girl { 
void kiss(Boy boy){ 
// kiss boy 
boy.kiss(); 
} 
} 


Well，这是对Girl最好的方法，只要想办法贿赂了Girl的父母，并把Boy交给他。那么我们就可以轻松的和Girl来Kiss了。看来几千年传统的父母之命还真是有用哦。至少Boy和Girl不用自己瞎忙乎了。 


这就是IOC，将对象的创建和获取提取到外部。由外部容器提供需要的组件。 


我们知道好莱坞原则：“Do not call us, we will call you.” 意思就是，You, girlie, do not call the boy. We will feed you a boy。


我们还应该知道依赖倒转原则即 Dependence Inversion Princinple，DIP 


Eric Gamma说，要面向抽象编程。面向接口编程是面向对象的核心。 


组件应该分为两部分，即 Service, 所提供功能的声明 Implementation, Service的实现 


好处是：多实现可以任意切换，防止 “everything depends on everything” 问题．即具体依赖于具体。 


所以，我们的Boy应该是实现Kissable接口。这样一旦Girl不想kiss可恶的Boy的话，还可以kiss可爱的kitten和慈祥的grandmother。 
二、IOC的type 


IoC的Type指的是Girl得到Boy的几种不同方式。我们逐一来说明。 


IOC type 0：不用IOC 
public class Girl implements Servicable { 
private Kissable kissable; 
public Girl() { 
kissable = new Boy(); 
} 
public void kissYourKissable() { 
kissable.kiss(); 
} 
} 

Girl自己建立自己的Boy，很难更换，很难共享给别人，只能单独使用，并负责完全的生命周期。 


IOC type 1，先看代码：代码 


public class Girl implements Servicable { 

Kissable kissable; 

public void service(ServiceManager mgr) { 
kissable = (Kissable) mgr.lookup(“kissable”); 
} 

public void kissYourKissable() { 
kissable.kiss(); 
} 

} 


这种情况出现于Avalon Framework。一个组件实现了Servicable接口，就必须实现service方法，并传入一个ServiceManager。其中会含有需要的其它组件。只需要在service方法中初始化需要的Boy。 


另外，J2EE中从Context取得对象也属于type 1。它依赖于配置文件。 


IOC type 2： 


public class Girl { 

private Kissable kissable; 

public void setKissable(Kissable kissable) { 
this.kissable = kissable; 
} 

public void kissYourKissable() { 
kissable.kiss(); 
} 

} 


Type 2出现于Spring Framework，是通过JavaBean的set方法来将需要的Boy传递给Girl。它必须依赖于配置文件。 

IOC type 3: 


public class Girl { 

private Kissable kissable; 

public Girl(Kissable kissable) { 
this.kissable = kissable; 
} 

public void kissYourKissable() { 
kissable.kiss(); 
} 

} 


这就是PicoContainer的组件 。通过构造函数传递Boy给Girl 

PicoContainer container = new DefaultPicoContainer(); 
container.registerComponentImplementation(Boy.class); 
container.registerComponentImplementation(Girl.class); 
Girl girl = (Girl) container.getComponentInstance(Girl.class); 
girl.kissYourKissable(); 

参考资料 

1 http://www.picocontainer.org/presentations/JavaPolis2003.ppt 
http://www.picocontainer.org/presentations/JavaPolis2003.pdf 

2 DIP， Robert C Martin, Bob大叔的优秀论文 
http://www.objectmentor.com/resources/articles/dip.pdf 

3 Dependency Injection 依赖注射，Matrin Fowler对DIP的扩展 
http://www.martinfowler.com/articles/injection.html 

4 IOC框架 

PicoContainer 优秀的IOC框架 
http://picocontainer.org/ 

Avalon 
http://avalon.apache.org/ 

Spring Framework 
http://www.springframework.org/ 

HiveMind 
http://jakarta.apache.org/commons/hivemind 

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IoC是一种模式 
IoC(Inversion of Control)中文译为控制反转，目前Java社群中流行的各种轻量级容器的实现都是以IoC模式作为基础的。控制反转意味着在系统开发过程中，设计的类将交由容器去控制，而不是在类的内部去控制，类与类之间的关系将交由容器处理,一个类在需要调用另一个类时,只要调用另一个类在容器中注册的名字就可以得到这个类的实例,与传统的编程方式有了很大的不同,”不用你找,我来提供给你”,这就是控制反转的含义。Martin Fowler在他的一篇文章中给IoC起了一个更为直观的名字：依赖注射DI(Dependency Injection)。下面先引入这个模式。 

在设计模式中，我们已经习惯一种思维编程方式：Interface Driven Design 接口驱动，接口驱动有很多好处，可以提供不同灵活的子类实现，增加代码稳定和健壮性等等，但是接口一定是需要实现的，也就是如下语句迟早要执行： 

InterfaceA a = new InterfaceAImp()； 

InterfaceAImp是接口InterfaceA的一个子类，IoC模式可以延缓接口的实现，根据需要实现，有个比喻：接口如同空的模型套，在必要时，需要向模型套注射石膏，这样才能成为一个模型实体，因此，我们将人为控制接口的实现成为注射。IoC模式是解决调用者和被调用者之间的一种关系，上述InterfaceA实现语句表明当前是在调用被调用者InterfaceAImp，由于被调用者名称写入了调用者的代码中，这产生了一个接口实现的原罪：彼此联系，调用者和被调用者有紧密联系，在UML中是用依赖 Dependency 表示。但是这种依赖在分离关注的思维下是不可忍耐的，必须切割，实现调用者和被调用者解耦，新的Ioc模式依赖注射 (Dependency Injection)模式由此产生了，也就是将依赖先剥离，然后在适当时候再注射进入。