依赖注入到底是什么概念
来源:互联网 发布:m1头盔淘宝 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 03:29
0. 前言
在软件工程领域,依赖注入(Dependency Injection)是用于实现控制反转(Inversion of Control)的最常见的方式之一。本文主要介绍依赖注入原理和常见的实现方式,重点在于介绍这种年轻的设计模式的适用场景及优势。
1. 为什么需要依赖注入
控制反转用于解耦,解的究竟是谁和谁的耦?这是我在最初了解依赖注入时候产生的第一个问题。
下面我引用Martin Flower在解释介绍注入时使用的一部分代码来说明这个问题。
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public class MovieLister { private MovieFinder finder; public MovieLister() { finder = new MovieFinderImpl(); } public Movie[] moviesDirectedBy(String arg) { List allMovies = finder.findAll(); for (Iterator it = allMovies.iterator(); it.hasNext();) { Movie movie = (Movie) it.next(); if (!movie.getDirector().equals(arg)) it.remove(); } return (Movie[]) allMovies.toArray(new Movie[allMovies.size()]); } ...}
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public interface MovieFinder { List findAll();}
我们创建了一个名为MovieLister的类来提供需要的电影列表,它moviesDirectedBy方法提供根据导演名来搜索电影的方式。真正负责搜索电影的是实现了MovieFinder接口的MovieFinderImpl,我们的MovieLister类在构造函数中创建了一个MovieFinderImpl的对象。
目前看来,一切都不错。但是,当我们希望修改finder,将finder替换为一种新的实现时(比如为MovieFinder增加一个参数表明Movie数据的来源是哪个数据库),我们不仅需要修改MovieFinderImpl类,还需要修改我们MovieLister中创建MovieFinderImpl的代码。
这就是依赖注入要处理的耦合。这种在MovieLister中创建MovieFinderImpl的方式,使得MovieLister不仅仅依赖于MovieFinder这个接口,它还依赖于MovieListImpl这个实现。 这种在一个类中直接创建另一个类的对象的代码,和硬编码(hard-coded strings)以及硬编码的数字(magic numbers)一样,是一种导致耦合的坏味道,我们可以把这种坏味道称为硬初始化(hard init)。同时,我们也应该像记住硬编码一样记住,new(对象创建)是有毒的。
Hard Init带来的主要坏处有两个方面:1)上文所述的修改其实现时,需要修改创建处的代码;2)不便于测试,这种方式创建的类(上文中的MovieLister)无法单独被测试,其行为和MovieFinderImpl紧紧耦合在一起,同时,也会导致代码的可读性问题(“如果一段代码不便于测试,那么它一定不便于阅读。”)。
2. 依赖注入的实现方式
依赖注入其实并不神奇,我们日常的代码中很多都用到了依赖注入,但很少注意到它,也很少主动使用依赖注入进行解耦。这里我们简单介绍一下赖注入实现三种的方式。
2.1 构造函数注入(Contructor Injection)
这是我认为的最简单的依赖注入方式,我们修改一下上面代码中MovieList的构造函数,使得MovieFinderImpl的实现在MovieLister类之外创建。这样,MovieLister就只依赖于我们定义的MovieFinder接口,而不依赖于MovieFinder的实现了。
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public class MovieLister { private MovieFinder finder; public MovieLister(MovieFinder finder) { this.finder = finder; } ...}好了我们来看看,到底和前面的硬初始化有什么区别,硬初始化直接new了一个具体的对象,如果下个版本这个对象的类升级了,比如说MovieFinderImple_v2,那么MovieLister这个类里面的代码也需要改动,显然这是不利于开发和维护的。而使用构造函数注入,我们传入的是一个实现MovieFinder接口的finder对象,具体实现使用的是哪个类,我们并没有指明,及时版本升级了,MovieLister这个类的代码也不需要改的,这就大大提高了维护性。
2.2 setter注入
类似的,我们可以增加一个setter函数来传入创建好的MovieFinder对象,这样同样可以避免在MovieFinder中hard init这个对象。
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public class MovieLister { s... public void setFinder(MovieFinder finder) { this.finder = finder; }}那么与构造器注入不一样的是,我们使用更标准,更易读的setter来注入,进一步提高可读性。
2.3 接口注入
接口注入使用接口来提供setter方法,其实现方式如下。
首先要创建一个注入使用的接口。
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public interface InjectFinder { void injectFinder(MovieFinder finder);}
之后,我们让MovieLister实现这个接口。
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class MovieLister implements InjectFinder { ... public void injectFinder(MovieFinder finder) { this.finder = finder; } ...}
最后,我们需要根据不同的框架创建被依赖的MovieFinder的实现。
更进一步!我们让setter这个函数也由接口实现,更进一步模板化。
3. 最后
依赖注入降低了依赖和被依赖类型间的耦合,在修改被依赖的类型实现时,不需要修改依赖类型的实现,同时,对于依赖类型的测试,可以更方便的使用mocking object替代原有的被依赖类型,以达到对依赖对象独立进行单元测试的目的。
最后需要注意的是,依赖注入只是控制反转的一种实现方式。控制反转还有一种常见的实现方式称为依赖查找。
参考
- Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern
- How to Think About the “new” Operator with Respect to Unit Testing
- 依赖注入
- 依赖注入到底是什么概念
- IoC(控制反转)与依赖注入是什么个概念
- 依赖注入概念理解
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