控制反转(IoC=Inversion of Control)IoC,用白话来讲,就是由容器控制程序之间的(依赖)关系,而非传统实现中,由程序代码直接操控。这也就是所谓“控制反转”的概念所在:(依赖)控制权由应用代码中转到了外部容器,控制权的转移,是所谓反转。
IoC也称为好莱坞原则(HollywoodPrinciple):“Don’tcallus,we’llcallyou”。即,如果大腕明星想演节目,不用自己去找好莱坞公司,而是由好莱坞公司主动去找他们(当然,之前这些明星必须要在好莱坞登记过)。
正在业界为IoC争吵不休时,大师级人物MartinFowler也站出来发话,以一篇经典文章《InversionofControlContainersandtheDependencyInjectionpattern》为IoC正名,至此,IoC又获得了一个新的名字:“依赖注入(DependencyInjection)”。
相对IoC而言,“依赖注入”的确更加准确的描述了这种古老而又时兴的设计理念。从名字上理解,所谓依赖注入,即组件之间的依赖关系由容器在运行期决定,形象的来说,即由容器动态的将某种依赖关系注入到组件之中。
例如前面用户注册的例子。UserRegister依赖于UserDao的实现类,在最后的改进中我们使用IoC容器在运行期动态的为UserRegister注入UserDao的实现类。即UserRegister对UserDao的依赖关系由容器注入,UserRegister不用关心UserDao的任何具体实现类。如果要更改用户的持久化方式,只要修改配置文件applicationContext.xm即可。
依赖注入机制减轻了组件之间的依赖关系,同时也大大提高了组件的可移植性,这意味着,组件得到重用的机会将会更多。
依赖注入的三种实现形式
我们将组件的依赖关系由容器实现,那么容器如何知道一个组件依赖哪些其它的组件呢?例如用户注册的例子:容器如何得知UserRegister依赖于UserDao呢。这样,我们的组件必须提供一系列所谓的回调方法(这个方法并不是具体的Java类的方法),这些回调方法会告知容器它所依赖的组件。根据回调方法的不同,我们可以将IoC分为三种形式:
Type1-接口注入(InterfaceInjection)
它是在一个接口中定义需要注入的信息,并通过接口完成注入。ApacheAvalon是一个较为典型的Type1型IOC容器,WebWork框架的IoC容器也是Type1型。
当然,使用接口注入我们首先要定义一个接口,组件的注入将通过这个接口进行。我们还是以用户注册为例,我们开发一个InjectUserDao接口,它的用途是将一个UserDao实例注入到实现该接口的类中。InjectUserDao接口代码如下:
voidsetUserDao(UserDaouserDao);
}
UserRegister需要容器为它注入一个UserDao的实例,则它必须实现InjectUserDao接口。UserRegister部分代码如下:
voidsetUserDao(UserDaouserDao)this.userDao=userDao;
}
UserRegister的其它业务方法
}
同时,我们需要配置InjectUserDao接口和UserDao的实现类。如果使用WebWork框架则配置文件如下:
scope>request</> classcom.dev.spring.simple.MemoryUserDaoenablercom.dev.spring.simple.InjectUserDao
这样,当IoC容器判断出UserRegister组件实现了InjectUserDao接口时,它就将MemoryUserDao实例注入到UserRegister组件中。
Type2-设值方法注入(SetterInjection)
在各种类型的依赖注入模式中,设值注入模式在实际开发中得到了最广泛的应用(其中很大一部分得力于Spring框架的影响)。
基于设置模式的依赖注入机制更加直观、也更加自然。前面的用户注册示例,就是典
型的设置注入,即通过类的setter方法完成依赖关系的设置。
Type3-构造子注入(ConstructorInjection)
构造子注入,即通过构造函数完成依赖关系的设定。将用户注册示例该为构造子注入,UserRegister代码如下:
几种依赖注入模式的对比总结
接口注入模式因为历史较为悠久,在很多容器中都已经得到应用。但由于其在灵活性、易用性上不如
其他两种注入模式,因而在IOC的专题世界内并不被看好。
Type2和Type3型的依赖注入实现则是目前主流的IOC实现模式。这两种实现方式各有特点,也各具优势。
Type2设值注入的优势
1.对于习惯了传统JavaBean开发的程序员而言,通过setter方法设定依赖关系显得更加直观,更加自然。
2.如果依赖关系(或继承关系)较为复杂,那么Type3模式的构造函数也会相当庞大(我们需要在构造函数中设定所有依赖关系),此时Type2模式往往更为简洁。
3.对于某些第三方类库而言,可能要求我们的组件必须提供一个默认的构造函数(如Struts中的Action),此时Type3类型的依赖注入机制就体现出其局限性,难以完成我们期望的功能。
Type3构造子注入的优势:
1.“在构造期即创建一个完整、合法的对象”,对于这条Java设计原则,Type3无疑是最好的响应者。
2.避免了繁琐的setter方法的编写,所有依赖关系均在构造函数中设定,依赖关系集中呈现,更加易读。
3.由于没有setter方法,依赖关系在构造时由容器一次性设定,因此组件在被创建之后即处于相对“不变”的稳定状态,无需担心上层代码在调用过程中执行setter方法对组件依赖关系产生破坏,特别是对于Singleton模式的组件而言,这可能对整个系统产生重大的影响。
4.同样,由于关联关系仅在构造函数中表达,只有组件创建者需要关心组件内部的依赖关系。对调用者而言,组件中的依赖关系处于黑盒之中。对上层屏蔽不必要的信息,也为系统的层次清晰性提供了保证。
5.通过构造子注入,意味着我们可以在构造函数中决定依赖关系的注入顺序,对于一个大量依赖外部服务的组件而言,依赖关系的获得顺序可能非常重要,比如某个依赖关系注入的先决条件是组件的UserDao及相关资源已经被设定。
可见,Type3和Type2模式各有千秋,而Spring、PicoContainer都对Type3和Type2类型的依赖注入机制提供了良好支持。这也就为我们提供了更多的选择余地。理论上,以Type3类型为主,辅之以Type2类型机制作为补充,可以达到最好的依赖注入效果,不过对于基于SpringFramework开发的应用而言,Type2使用更加广泛。