一篇文章解释清楚IOC和DI

简介: 一篇文章解释清楚IOC和DI

背景

众所周知我们要学习Spring,必不可少的就是IOC和AOP,那就让我们了解一下什么是IOC,开启下面的学习吧。

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过程

什么是IOC?

Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。这是spring的核心,贯穿始终。所谓IoC,对于spring框架来说,就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。

实例:我们是如何找对象的?常见的情况是,我们到处去看哪里有长得漂亮女生,然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号,想办法认识她们,我们必须自己设计和面对每个环节。传统的程序开发也是如此,在一个对象中,如果要使用另外的对象,就必须得到它(自己new一个),使用完之后还要将对象销毁(比如Connection等),对象始终会和其他的接口或类藕合起来。

那么IoC是如何做的呢?有点像通过婚介找女朋友,在我和女朋友之间引入了一个第三者:婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料,我可以向婚介提出一个列表,告诉它我想找个什么样的女朋友,比如长得像李嘉欣,唱歌像周杰伦,然后婚介就会按照我们的要求,提供一个人,我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了,如果婚介给我们的人选不符合要求,我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控制,而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。

●谁控制谁,控制什么:

传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对 象的创建;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。

●为何是反转,哪些方面反转了:

有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

传统程序设计如图1,都是主动去创建相关对象然后再组合起来:

当有了IOC的容器后,在客户端类中不再主动去创建这些对象了,程序的结构图变成如图2所示:

IOC和DI的关系

IoC和DI有什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”

IOC是思想

IoC 不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是 松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则:“别找我们,我们找你”;即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。

DI是实现方式

DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:
  ●谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;
  ●为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;
  ●谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;
  ●注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

实例理解

看过《墨攻》这部电影的读者可能记得这样一个场景: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:”来着何人”,刘德华回答:“墨者革离!”。我们就以一个java类为这个“城门叩问”的场景进行编剧,借此理解IoC的概念。

定义主角刘德华类:

public class LiuDeHua {
    //应答
    public void responseAsk(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

定义墨攻场景类:

public class MoAttack {
    //城门叩问
    public void cityGateAsk(){
        System.out.println("来着何人?");
        //注释1:演员直接侵入剧本
        LiuDeHua ldh = new LiuDeHua();
        ldh.responseAsk("墨者革离!");
    }
}

从注释1处可以看出,作为具体饰演者的刘德华直接侵入到剧本,剧本和演员直接耦合在一起。

作为一个明智的编剧在剧情创造时应围绕故事的角色进行,而不应考虑角色的具体饰演者这样才能在拍摄时自由的选择任何合适的演员,而非绑定在刘德华一人身上,通过以上分析,我们可以为主人公革离定义一个接口:

public interface GeLi {
    public void responseAsk(String str);
}

修改墨攻场景类:

public class MoAttack {
    //城门叩问
    public void cityGateAsk(){
        System.out.println("来着何人?");
        //注释1:引入革离角色接口
        GeLi geli = new LiuDeHua();
        //注释2:通过接口开展剧情
        geli.responseAsk("墨者革离!");
    }
}
public class Director {
    public void direct(){
        MoAttack moAttack = new MoAttack();
        //指定角色扮演者
        moAttack.setGeli((IGeLi) new LiuDeHua());
        moAttack.citeGateAsk();
    }
}

再往下一个版本

总结

IoC 和 DI 的目的是减少对象之间的紧耦合,提高代码的可测试性、可维护性和可扩展性。

使用 IoC 和 DI 可以降低代码的复杂性,提高代码的灵活性,便于进行单元测试和模块替换。

在实践中,可以使用依赖注入框架(如Spring)来实现 IoC 和 DI,从而简化开发过程。


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