谈谈对IOC及DI的理解与思考
一、前言
在實際的開發過程中,我們經常會遇到這樣的情況,在進行調試分析問題的時候,經常需要記錄日志信息,這時可以采用輸出到控制臺。
因此,我們通常會定義一個日志類,來實現輸出日志。
定義一個生成驗證的邏輯處理方法,
????public?class?Logger{public?void?AddLogger(){Console.WriteLine("日志新增成功!");}}然后在控制臺中輸出結果。
????????static?void?Main(string[]?args){Logger?logger?=?new?Logger();logger.AddLogger();Console.Read();}看著實現的結果,我們以為完成任務了,當其實這才是剛剛開始。
二、開始
相信大家在開發中,都會遇到這種情況,有時需要控制臺輸出,但也有可能要你輸出到文本,數據庫或者遠程服務器等等,這些都是有可能。因此最初采用直接輸出到控制臺已經不能滿足條件了,所以我們需要將上述代碼進行重寫改造,實現不同的輸出方式。
2.1 第一種方式
2.1.1 控制臺方式
用到控制臺方式輸出的時候:
????///?<summary>///?控制臺輸出///?</summary>public?class?ConsoleLogger{public?void?AddLogger(){Console.WriteLine("控制臺輸出:日志新增成功!");}}定義一個獲取輸出日志的處理邏輯類,因此我們需要定義ConsoleLogger類并初始化
????///?<summary>///?定義一個輸出日志的統一類///?</summary>public?class?LoggerServer{private?readonly?ConsoleLogger?consoleLogger?=?new?ConsoleLogger();//添加一個私有變量的對象?個私有變量的數字對象?public?void?AddLogger(){consoleLogger.AddLogger();}}控制臺輸出結果:
????static?void?Main(string[]?args){LoggerServer?loggerServer?=?new?LoggerServer();loggerServer.AddLogger();Console.Read();} ?「控制臺輸出:日志新增成功!」
?2.1.2 文本輸出
當用到文本輸出日志的時候,我們再次定義一個生成文本日志的方式
????///?<summary>///?文本輸出///?</summary>public?class?FileLogger{public?void?AddLogger(){Console.WriteLine("文本輸出:日志新增成功!");}}然后再次定義一個獲取驗證的處理邏輯類,因此我們需要定義ImageVerification類并初始化
????///?<summary>///?定義一個輸出日志的統一類///?</summary>public?class?LoggerServer{private?readonly?FileLogger?fileLogger?=?new?FileLogger();//添加一個私有變量的對象?public?void?AddLogger(){fileLogger.AddLogger();}}最后輸出結果:
?「文本輸出:日志新增成功!」
?通過以上的方式,我們實現了不同方式輸出不同日志方式,但是仔細觀察可以發現,這種方式不是一種良好的軟件設計方式。
所以可能有人會改成下面第二種方式,以接口來實現。
2.2 第二種方式
定義一個ILogger接口并聲明一個AddLogger方法
????public?interface?ILogger{void?AddLogger();}在控制臺輸出方式中ConsoleLogger類,實現ILogger接口
????///?<summary>///?控制臺輸出///?</summary>public?class?ConsoleLogger?:?ILogger{public?void?AddLogger(){Console.WriteLine("控制臺輸出:日志新增成功!");}}在文本輸出日志方式FileLogger類中,實現ILogger接口
????///?<summary>///?文本輸出///?</summary>public?class?FileLogger?:?ILogger{public?void?AddLogger(){Console.WriteLine("文本輸出:日志新增成功!");}}定義一個統一的輸出日志類LoggerServer類
///?<summary> ///?定義一個獲取驗證的統一類 ///?</summary> public?class?VerificationServer {private?readonly?ConsoleLogger?consoleLogger?=?new?ConsoleLogger();//添加一個私有變量的對象?//private?readonly?FileLogger?fileLogger?=?new?FileLogger();//添加一個私有變量的對象?public?void?AddLogger(){_logger.AddLogger();} }最后,控制臺調用輸出:
????static?void?Main(string[]?args){LoggerServer?loggerServer?=?new?LoggerServer();loggerServer.AddLogger();Console.Read();} ?「控制臺輸出:日志新增成功!」
?雖然第二種方式中,采用了接口來實現,降低耦合,但還是沒有達到我們想要的效果,因此以上的兩種方式,都不是很好的軟件設計方式。
代碼可拓展性比較差,以及組件之間存在高度耦合,違反了開放關閉原則,在設計的時候,也應當考慮「對擴展開放,對修改關閉」。
2.3 思考
既然要遵循開放關閉原則,那上面的寫法,選擇采用控制臺日志輸出方式所需要的ConsoleLogger創建和依賴都是在統一的日志類LoggerServer內部進行的,既然要使內部不直接存在綁定依賴,那有沒有什么方式從外部傳遞的方式給LoggerServer類內部引用使用呢?
三、引入
3.1 依賴注入
「依賴注入」 : 它提供一種機制,將需要依賴對象的引用傳遞給被依賴對象。
下面我們先看看具體的幾種注入方式,再做小結說明。
3.1.1 構造函數注入
在LoggerServer類中,定義一個私有變量_logger, 然后通過構造函數的方式傳遞依賴
public?class?LoggerServer {private?ILogger?_logger;?//1.?定義私有變量//2.構造函數public?LoggerServer(ILogger?logger){//3.注入?,傳遞依賴this._logger?=?logger;?}public?void?AddLogger(){_logger.AddLogger();} }通過控制臺程序調用,先在外部創建依賴對象,而后通過構造的方式注入依賴
????????static?void?Main(string[]?args){#region?構造函數注入//?注入控制臺輸出方式//?外部創建依賴的對象?->?ConsoleLoggerConsoleLogger?console?=?new?ConsoleLogger();//?通過構造函數注入?->?LoggerServerLoggerServer?loggerServer1?=?new?LoggerServer(console);loggerServer1.AddLogger();//?注入?文件輸出方式FileLogger?file?=?new?FileLogger();//?通過構造函數注入?->?LoggerServerLoggerServer?loggerServer2?=?new?LoggerServer(file);loggerServer2.AddLogger();#endregionConsole.Read();}輸出:
?控制臺輸出:日志新增成功!
文本輸出:日志新增成功!
?顯然的發現,通過這種構造函數注入的方式,在外部定義依賴,降低內部的耦合度,同時也增加了擴展性,只需從外部修改依賴,就可以實現不同的驗證結果。
3.1.2 屬性注入
即通過定義一個屬性來傳遞依賴
????///?<summary>///?定義一個輸出日志的統一類///?</summary>public?class?LoggerServer{//1.定義一個屬性,可接收外部賦值依賴public?ILogger?_logger?{?get;?set;?}public?void?AddLogger(){_logger.AddLogger();}}通過控制臺,定義不同的方式,通過不同依賴賦值,實現不同的驗證結果:
????????static?void?Main(string[]?args){#region?屬性注入//?注入?控制臺輸出方式//外部創建依賴的對象?->?ConsoleLoggerConsoleLogger?console?=?new?ConsoleLogger();LoggerServer?loggerServer1?=?new?LoggerServer();//給內部的屬性賦值loggerServer1._logger?=?console;loggerServer1.AddLogger();//?注入?文件輸出方式//外部創建依賴的對象?->?FileLoggerFileLogger?file?=?new?FileLogger();LoggerServer?loggerServer2?=?new?LoggerServer();//給內部的屬性賦值loggerServer2._logger?=?file;loggerServer2.AddLogger();#endregionConsole.Read();}輸出
?控制臺輸出:日志新增成功!
文本輸出:日志新增成功!
?3.1.3 接口注入
先定義一個接口,包含一個設置依賴的方法。
????public?interface?IDependent{void?SetDepend(ILogger?logger);//設置依賴項}這個與之前的注入方式不一樣,而是通過在類中「繼承并實現這個接口」。
????public?class?VerificationServer?:?IDependent{private?ILogger?_logger;//?繼承接口,并實現依賴項方法,注入依賴public?void?SetDepend(ILogger?logger){_logger?=?logger;}public?void?AddLogger(){_logger.AddLogger();}}通過調用,直接通過依賴項方法,傳遞依賴
????????static?void?Main(string[]?args){#region?接口注入//?注入?控制臺輸出方式//外部創建依賴的對象?->?ConsoleLoggerConsoleLogger?console?=?new?ConsoleLogger();LoggerServer?loggerServer1?=?new?LoggerServer();//給內部賦值,通過接口的方式傳遞loggerServer1.SetDepend(console);loggerServer1.AddLogger();//注入??文件輸出方式//外部創建依賴的對象?->?FileLoggerFileLogger?file?=?new?FileLogger();LoggerServer?loggerServer2?=?new?LoggerServer();//給內部賦值,通過接口的方式傳遞loggerServer2.SetDepend(file);loggerServer2.AddLogger();#endregionConsole.Read();}輸出
?控制臺輸出:日志新增成功!
文本輸出:日志新增成功!
?3.1.4 小結
「依賴注入(DI—Dependency Injection)」
「它提供一種機制,將需要依賴對象的引用傳遞給被依賴對象」通過DI,我們可以在LoggerServer類在外部ConsoleLogger對象的引用傳遞給LoggerServer類對象。 注入某個對象所需要的外部資源(包括對象、資源、常量數據)
?依賴注入把對象的創造交給外部去管理,很好的解決了代碼緊耦合的問題,是一種讓代碼實現松耦合的機制。 松耦合讓代碼更具靈活性,能更好地應對需求變動,以及方便單元測試。
?3.2 IOC
「控制反轉」(Inversion of Control,縮寫為「IoC」),在面向對象編程中,是一種「軟件設計模式」,教我們如何設計出更優良,更具有松耦合的程序。
在上文的例子中,我們發現如果在獲取對象的過程中靠類內部主動創建依賴對象,則會導致代碼直接高度耦合并且期存在難以維護這種隱患,所以為了避免這種問題,我們采用了由外部提供依賴對象,內部對象類被創建的時候,將其所依賴的對象引用傳遞給它,實現了依賴被注入到對象中去。
?通俗的說明:
在類A中用到了類B的對象時候,一般情況下,需要在A的代碼中顯式的new一個B的對象。這種方式都是通過我們自己主動創建出來的,創建合作對象的主動權在自己手上,自己需要哪個對象,就主動去創建,創建對象的主動權和創建時機是由自己把控的,而這樣就會使得對象間的耦合度高了,A對象需要使用對象B來共同完成一件事,A要使用B,那么A就對B產生了依賴,也就是A和B之間存在一種耦合關系,并且是緊密耦合在一起。
public?class?A { private?B?b?=?new?B();//主動的new一個B的對象。主動創建出來 public?void?Get() {B.Create(); } }采用依賴注入技術之后,A的代碼只需要定義一個私有的B對象,不需要直接new來獲得這個對象,而是通過相關的容器控制程序來將B對象在外部new出來并注入到A類里的引用中。現在創建對象而是有第三方控制創建,你要什么對象,它就給你什么對象,依賴關系就變了,原先的依賴關系就沒了,A和B之間耦合度也就減少了。
public?class?A { private?B?b;//外部new出來,?注入到引用中 public?void?Get() {B.Create(); } } ?3.3 關系
「控制反轉(IoC)」 是一種軟件設計的模式,指導我們設計出更優良,更具有松耦合的程序,
而具體的實現方式有「依賴注入」和「依賴查找」。
在這一篇主要說的是常用的「依賴注入」方式。
你在實際開發中,可能還會聽到另一名詞叫 「IoC容器」,這其實是一個依賴注入的「框架」,
用來映射依賴,管理對象創建和生存周期。 (在后續篇章會具體說明)
四、思考
說到依賴,就想到依賴注入和工廠模式這兩者的區別?
這是網上有一個對比例子:
| 對象創建 | 它用于創建對象。我們有單獨的Factory類,其中包含創建邏輯。 | 它負責創建和注入對象。 |
| 對象的狀態 | 它負責創建有狀態對象。 | 負責創建無狀態對象 |
| 運行時/編譯時間 | 在編譯時創建對象 | 在運行時配置對象 |
| 代碼變更 | 如果業務需求發生變化,則可能會更改對象創建邏輯。 | 無需更改代碼 |
| 機制 | 類依賴于工廠方法,而工廠方法又依賴于具體類 | 父對象和所有從屬對象可以在單個位置創建 |
好啦,這篇文章就先講述到這里吧,「在后續篇章中會對常用的IOC容器進行使用說明」,希望對大家有所幫助。
如果有不對的或不理解的地方,希望大家可以多多指正,提出問題,一起討論,不斷學習,共同進步。????
總結
以上是生活随笔為你收集整理的谈谈对IOC及DI的理解与思考的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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