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IoC详解

2013年09月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4216字 ⁄ 字号 小 中 大 ⁄ 评论关闭

1.定义：IoC是一种模式。IoC(Inversion of Control)中文译为控制反转(即“不用你找,我来提供给你”)。控制反转意味着在系统开发过程中，设计的类将交由容器(spring中是通过applicationContext.xml控制的)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。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)。

2.引入IoC：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(而工厂模式DAOFactory实际是返回的new InterfaceAImp()，即接口的实现类，所以工厂模式可理解为统一注入所有石膏，然后再调用)。

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(即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。

在Spring中，applicationContext.xml实际就是一个大工厂(这个大工厂的出现，免去了我们针对多个接口，需要定义多个工厂的烦恼)；此外，与传统工厂不同，applicationContext.xml是基于IoC的工厂，是更为解耦合的工厂。

3.举例(网上选录)

1)就好比一个皇帝和太监。有一天皇帝想幸某个美女，于是跟太监说，今夜我要宠幸美女。皇帝往往不会告诉太监，今晚几点会回宫，会回哪张龙床，他只会告诉太监他要哪位美女，其它一切都交由太监去安排，到了晚上皇帝回宫时，自然会有美女出现在皇帝的龙床上，这就是控制反转，而把美女送到皇帝的寝宫里面去就是注射，太监就是是框架里面的注射控制器类BeanFactory(在Spring中, 太监相当于applicationContext.xml)，负责找到美女并送到龙床上去，整个后宫可以看成是Spring框架，美女就是Spring控制下的接口实现(eg: JavaBean)。

而传统的模式就是一个饥渴男去找小姐出台，找领班，帮助给介绍一个云云，于是领班就开始给他张罗介绍一个合适的给他，完事后，再把小姐还给领班，下次再来。这个过程中，领班就是查询上下文Context(也就是一个负责提供小姐的工厂)，领班的一个职能就是给客户找到他们所要的小姐，这就是lookup()方法，领班手中的小姐名录就是工厂类中的各个接口子类，也可以说是JNDI(Java Naming and Directory Interface)。小姐就是接口子类的实现Impl，饥渴男是客户端，青楼是Web容器。

看到区别了么？饥渴男去找小姐出台很麻烦，不仅得找，用完后还得把小姐给还回去，而皇帝爽翻了，什么都不用管，交给太监去处理，控制权转移到太监手中去了，而不是皇帝，必要时候由太监给注射进去就可以了。这就是Spring的美妙中的IoC的美妙之处。

2)设计Girl类和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？

  1. public class Girl { //青梅竹马：Girl从小就知道自己的Boy
  2.      public void kiss() { 
  3.           Boy boy = new Boy();
  4.           boy.kissedByGirl();
  5.      } 
  6. }
  7. //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-_-~)
  10. public class Girl { //亲友介绍：由中间人负责提供Boy来见面
  11.      public void kiss(){ 
  12.           Boy boy = BoyFactory.createBoyById(int id);
  13.           boy.kissedByGirl(); 
  14.      }
  15. } 
  16. //实现了工厂(即亲友)，这样就将Boy的创建和使用分离开来。如果不满意，尽管另外换一个好了(自己喜欢什么id的Boy，就按照这个id找一个出来)。但是，我们还要处理好与亲友(BoyFactory)的关系，实在是太繁琐了(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)；而且亲友(BoyFactory)经常是以Singleton的形式或者static(Globals)形式出现，这样这个亲友就可以到处去调用createBoyById(int id)方法(万一其她girls爱上了我的男朋友呢？)
  19. public class Girl { //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
  20.      public void kiss(Boy boy){ 
  21.           boy.kissedByGirl();
  22.      } 
  23. } 
  24. //Well，这是对Girl最好的方法，只要想办法贿赂父母，把Boy交给她。那么就可以轻松的Kiss Boy了。看来几千年传统的父母之命还真是有用哦。

这就是IOC，将对象的创建(青梅竹马模式)和获取(亲友介绍, 即工厂模式)提取到外部。由外部容器提供需要的组件。好莱坞有句名言："Do not call us, we will call you.", 意思就是："You, girl, do not call the boy. We will feed you a boy."

面向接口编程(也可以理解为面向抽象编程)是面向对象的核心。一般来说，组件应该分为两部分，即Service(所提供功能的声明)和ServiceImpl(Service的实现)。面向接口好处是：多种实现可以任意切换，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kitty和慈祥的grandmother。下面更进一步看各种框架下Girl得到Boy的不同方式：

  1. public class Girl { 
  2.      private Kissable kissable; 
  3.      public Girl() { 
  4.           kissable = new Boy(); 
  5.      } 
  6.      public void kissYourKissable() { 
  7.           kissable.kissedByGirl(); 
  8.      } 
  9. } 
  10. //未用IoC模式，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。
  12. public class Girl implements Servicable { 
  13.      private Kissable kissable; 
  14.          public void service(ServiceManager mgr) { 
  15.           kissable = (Kissable) mgr.lookup("kissable"); 
  16.      } 
  17.      public void kissYourKissable() { 
  18.           kissable.kissedByGirl(); 
  19.      } 
  20. } 
  21. //Avalon Framework框架(过期)的IoC实现方式：实现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。 
  23. public class Girl { 
  24.      private Kissable kissable; 
  25.      public void setKissable(Kissable kissable) { 
  26.           this.kissable = kissable; 
  27.      } 
  28.      public void kissYourKissable() { 
  29.           kissable.kissedByGirl(); 
  30.      }
  31. } 
  32. //Spring Framework框架的IoC实现方式：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。 
  34. public class Girl { 
  35.      private Kissable kissable; 
  36.      public Girl(Kissable kissable) { 
  37.           this.kissable = kissable; 
  38.      } 
  39.      public void kissYourKissable() { 
  40.           kissable.kissedByGirl(); 
  41.      } 
  42. } 
  43. //PicoContainer组件的IoC实现方式：通过构造函数传递Boy给Girl。
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