谈谈对IOC及DI的理解与思考

发表于 3年以前 | 总阅读数：438 次

一、前言

在实际的开发过程中，我们经常会遇到这样的情况，在进行调试分析问题的时候，经常需要记录日志信息，这时可以采用输出到控制台。

因此，我们通常会定义一个日志类，来实现输出日志。

定义一个生成验证的逻辑处理方法，

 public class Logger
    {
        public void AddLogger()
        {
            Console.WriteLine("日志新增成功！");
        }
    }

然后在控制台中输出结果。

  static void Main(string[] args)
        {
            Logger logger = new Logger();
            logger.AddLogger();

            Console.Read();
        }

看着实现的结果，我们以为完成任务了，当其实这才是刚刚开始。

二、开始

相信大家在开发中，都会遇到这种情况，有时需要控制台输出，但也有可能要你输出到文本，数据库或者远程服务器等等，这些都是有可能。因此最初采用直接输出到控制台已经不能满足条件了，所以我们需要将上述代码进行重写改造，实现不同的输出方式。

2.1 第一种方式

2.1.1 控制台方式

用到控制台方式输出的时候：

   /// <summary>
    /// 控制台输出
    /// </summary>
    public class ConsoleLogger
    {
        public void AddLogger()
        {
            Console.WriteLine("控制台输出：日志新增成功！");
        }
    }

定义一个获取输出日志的处理逻辑类，因此我们需要定义ConsoleLogger类并初始化

  /// <summary>
    /// 定义一个输出日志的统一类
    /// </summary>
    public class LoggerServer
    {
         private readonly ConsoleLogger consoleLogger = new ConsoleLogger();//添加一个私有变量的对象 个私有变量的数字对象 
        public void AddLogger()
        {
            consoleLogger.AddLogger();
        }
    }

控制台输出结果：

  static void Main(string[] args)
    {
        LoggerServer loggerServer = new LoggerServer();
        loggerServer.AddLogger();

        Console.Read();
    }

❝「控制台输出：日志新增成功！」

❞

2.1.2 文本输出

当用到文本输出日志的时候，我们再次定义一个生成文本日志的方式

 /// <summary>
    /// 文本输出
    /// </summary>
    public class FileLogger
    {
        public void AddLogger()
        {
            Console.WriteLine("文本输出：日志新增成功！");
        }
    }

然后再次定义一个获取验证的处理逻辑类，因此我们需要定义ImageVerification类并初始化

    /// <summary>
    /// 定义一个输出日志的统一类
    /// </summary>
    public class LoggerServer
    {
        private readonly FileLogger fileLogger = new FileLogger();//添加一个私有变量的对象 
        public void AddLogger()
        {
            fileLogger.AddLogger();
        }
    }

最后输出结果：

❝「文本输出：日志新增成功！」

❞

通过以上的方式，我们实现了不同方式输出不同日志方式，但是仔细观察可以发现，这种方式不是一种良好的软件设计方式。

所以可能有人会改成下面第二种方式，以接口来实现。

2.2 第二种方式

定义一个ILogger接口并声明一个AddLogger方法

  public interface ILogger
    {
        void AddLogger();
    }

在控制台输出方式中ConsoleLogger类，实现ILogger接口

 /// <summary>
    /// 控制台输出
    /// </summary>
    public class ConsoleLogger : ILogger
    {
        public void AddLogger()
        {
            Console.WriteLine("控制台输出：日志新增成功！");
        }
    }

在文本输出日志方式FileLogger类中，实现ILogger接口

  /// <summary>
    /// 文本输出
    /// </summary>
    public class FileLogger : ILogger
    {
        public void AddLogger()
        {
            Console.WriteLine("文本输出：日志新增成功！");
        }
    }

定义一个统一的输出日志类LoggerServer类

/// <summary>
/// 定义一个获取验证的统一类
/// </summary>
public class VerificationServer
{
    private readonly ConsoleLogger consoleLogger = new ConsoleLogger();//添加一个私有变量的对象 
   //private readonly FileLogger fileLogger = new FileLogger();//添加一个私有变量的对象 
    public void AddLogger()
    {
       _logger.AddLogger();
    }
}

最后，控制台调用输出：

 static void Main(string[] args)
    {
        LoggerServer loggerServer = new LoggerServer();
        loggerServer.AddLogger();

        Console.Read();
    }

❝「控制台输出：日志新增成功！」

❞

虽然第二种方式中，采用了接口来实现，降低耦合，但还是没有达到我们想要的效果，因此以上的两种方式，都不是很好的软件设计方式。

代码可拓展性比较差，以及组件之间存在高度耦合，违反了开放关闭原则，在设计的时候，也应当考虑「对扩展开放，对修改关闭」。

2.3 思考

既然要遵循开放关闭原则，那上面的写法，选择采用控制台日志输出方式所需要的ConsoleLogger创建和依赖都是在统一的日志类LoggerServer内部进行的，既然要使内部不直接存在绑定依赖，那有没有什么方式从外部传递的方式给LoggerServer类内部引用使用呢？

三、引入

3.1 依赖注入

「依赖注入」 : 它提供一种机制，将需要依赖对象的引用传递给被依赖对象。

下面我们先看看具体的几种注入方式，再做小结说明。

3.1.1 构造函数注入

在LoggerServer类中，定义一个私有变量_logger, 然后通过构造函数的方式传递依赖

public class LoggerServer
{
    private ILogger _logger; //1. 定义私有变量
    //2.构造函数
    public LoggerServer(ILogger logger)
    {
        //3.注入 ，传递依赖
     this._logger = logger; 
    }

    public void AddLogger()
    {
      _logger.AddLogger();
    }
}

通过控制台程序调用，先在外部创建依赖对象，而后通过构造的方式注入依赖

  static void Main(string[] args)
        {
            #region 构造函数注入
            // 注入控制台输出方式
            // 外部创建依赖的对象 -> ConsoleLogger
            ConsoleLogger console = new ConsoleLogger();
            // 通过构造函数注入 -> LoggerServer
            LoggerServer loggerServer1 = new LoggerServer(console);
            loggerServer1.AddLogger();


            // 注入 文件输出方式
            FileLogger file = new FileLogger();
            // 通过构造函数注入 -> LoggerServer
            LoggerServer loggerServer2 = new LoggerServer(file);
            loggerServer2.AddLogger();

            #endregion

            Console.Read();
        }

输出:

❝控制台输出：日志新增成功！

文本输出：日志新增成功！

❞

显然的发现，通过这种构造函数注入的方式，在外部定义依赖，降低内部的耦合度，同时也增加了扩展性，只需从外部修改依赖，就可以实现不同的验证结果。

3.1.2 属性注入

即通过定义一个属性来传递依赖

/// <summary>
    /// 定义一个输出日志的统一类
    /// </summary>
    public class LoggerServer
    {
        //1.定义一个属性，可接收外部赋值依赖
        public ILogger _logger { get; set; }
        public void AddLogger()
        {
            _logger.AddLogger();
        }
    }

通过控制台，定义不同的方式，通过不同依赖赋值，实现不同的验证结果：

   static void Main(string[] args)
        {
            #region 属性注入
            // 注入 控制台输出方式

            //外部创建依赖的对象 -> ConsoleLogger
            ConsoleLogger console = new ConsoleLogger();
            LoggerServer loggerServer1 = new LoggerServer();
            //给内部的属性赋值
            loggerServer1._logger = console;
            loggerServer1.AddLogger();

            // 注入 文件输出方式

            //外部创建依赖的对象 -> FileLogger
            FileLogger file = new FileLogger();
            LoggerServer loggerServer2 = new LoggerServer();
            //给内部的属性赋值
            loggerServer2._logger = file;
            loggerServer2.AddLogger();

            #endregion

            Console.Read();
        }

输出

❝控制台输出：日志新增成功！

文本输出：日志新增成功！

❞

3.1.3 接口注入

先定义一个接口，包含一个设置依赖的方法。

 public interface IDependent
    {
   void SetDepend(ILogger logger);//设置依赖项
    }

这个与之前的注入方式不一样，而是通过在类中「继承并实现这个接口」。

 public class VerificationServer : IDependent
    {
   private ILogger _logger;
        // 继承接口，并实现依赖项方法，注入依赖
        public void SetDepend(ILogger logger)
        {
            _logger = logger;
        }
        public void AddLogger()
        {
            _logger.AddLogger();
        }
    }

通过调用，直接通过依赖项方法，传递依赖

  static void Main(string[] args)
        {
            #region 接口注入
            // 注入 控制台输出方式
            //外部创建依赖的对象 -> ConsoleLogger
            ConsoleLogger console = new ConsoleLogger();
            LoggerServer loggerServer1 = new LoggerServer();
            //给内部赋值，通过接口的方式传递
            loggerServer1.SetDepend(console);
            loggerServer1.AddLogger();

            //注入  文件输出方式
            //外部创建依赖的对象 -> FileLogger
            FileLogger file = new FileLogger();
            LoggerServer loggerServer2 = new LoggerServer();
            //给内部赋值，通过接口的方式传递
            loggerServer2.SetDepend(file);
            loggerServer2.AddLogger();

            #endregion

            Console.Read();
        }

输出

❝控制台输出：日志新增成功！

文本输出：日志新增成功！

❞

3.1.4 小结

「依赖注入(DI—Dependency Injection)」

「它提供一种机制，将需要依赖对象的引用传递给被依赖对象」通过DI，我们可以在LoggerServer类在外部ConsoleLogger对象的引用传递给LoggerServer类对象。注入某个对象所需要的外部资源（包括对象、资源、常量数据）

❝依赖注入把对象的创造交给外部去管理,很好的解决了代码紧耦合的问题，是一种让代码实现松耦合的机制。松耦合让代码更具灵活性，能更好地应对需求变动，以及方便单元测试。

❞

3.2 IOC

「控制反转」（Inversion of Control，缩写为「IoC」），在面向对象编程中，是一种「软件设计模式」，教我们如何设计出更优良，更具有松耦合的程序。

在上文的例子中，我们发现如果在获取对象的过程中靠类内部主动创建依赖对象，则会导致代码直接高度耦合并且期存在难以维护这种隐患，所以为了避免这种问题，我们采用了由外部提供依赖对象，内部对象类被创建的时候，将其所依赖的对象引用传递给它，实现了依赖被注入到对象中去。

❝通俗的说明：

在类A中用到了类B的对象时候，一般情况下，需要在A的代码中显式的new一个B的对象。这种方式都是通过我们自己主动创建出来的，创建合作对象的主动权在自己手上，自己需要哪个对象，就主动去创建，创建对象的主动权和创建时机是由自己把控的，而这样就会使得对象间的耦合度高了，A对象需要使用对象B来共同完成一件事，A要使用B，那么A就对B产生了依赖，也就是A和B之间存在一种耦合关系，并且是紧密耦合在一起。
public class A
{
private B b = new B();//主动的new一个B的对象。主动创建出来
public void Get()
{
B.Create();
}
}
采用依赖注入技术之后，A的代码只需要定义一个私有的B对象，不需要直接new来获得这个对象，而是通过相关的容器控制程序来将B对象在外部new出来并注入到A类里的引用中。现在创建对象而是有第三方控制创建，你要什么对象，它就给你什么对象，依赖关系就变了，原先的依赖关系就没了，A和B之间耦合度也就减少了。
public class A
{
private B b;//外部new出来, 注入到引用中
public void Get()
{
B.Create();
}
}

3.3 关系

「控制反转（IoC）」 是一种软件设计的模式，指导我们设计出更优良，更具有松耦合的程序，

而具体的实现方式有「依赖注入」和「依赖查找」。

在这一篇主要说的是常用的「依赖注入」方式。

你在实际开发中，可能还会听到另一名词叫 「IoC容器」，这其实是一个依赖注入的「框架」，

用来映射依赖，管理对象创建和生存周期。 (在后续篇章会具体说明)

四、思考

说到依赖，就想到依赖注入和工厂模式这两者的区别？

这是网上有一个对比例子：

	工厂设计模式	依赖注入
对象创建	它用于创建对象。我们有单独的Factory类，其中包含创建逻辑。	它负责创建和注入对象。
对象的状态	它负责创建有状态对象。	负责创建无状态对象
运行时/编译时间	在编译时创建对象	在运行时配置对象
代码变更	如果业务需求发生变化，则可能会更改对象创建逻辑。	无需更改代码
机制	类依赖于工厂方法，而工厂方法又依赖于具体类	父对象和所有从属对象可以在单个位置创建