什么是依赖注入(IoC)、控制反转(DI) （一）

依赖注入技术现在很流行，主要是spring带动起来的，IOC最典型的应用就是控制反转DI。大致意思就是减少类间耦合度，避免用new来创建对象。

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（Hollywood Principle）：“Don’t call us,we’ll call you”。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Martin Fowler也站出来发话，以一篇经典文章《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》为IoC正名，至此，IoC又获得了一个新的名字：“依赖注入 （Dependency Injection）”。

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（Interface Injection）

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。Apache Avalon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：

public interface InjectUserDao {

public void setUserDao(UserDao userDao);

}

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：

public class UserRegister implements InjectUserDao{

private UserDao userDao = null;//该对象实例由容器注入

public void setUserDao(UserDao userDao) {

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：

<component>

<scope>request</scope>

<class>com.dev.spring.simple.MemoryUserDao</class>

<enabler>com.dev.spring.simple.InjectUserDao</enabler>

</component>

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（Setter Injection）

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（Constructor Injection）

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：

public class UserRegister {

private UserDao userDao = null;//由容器通过构造函数注入的实例对象

public UserRegister(UserDao userDao){

this.userDao = userDao;

}

//业务方法

}

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Spring Framework开发的应用而言，Type2使用更加广泛。

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（编辑：李大同）

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