Martin Fowler 控制反转与依赖注入

摘要：Java社群近来掀起了一阵轻量级容器的热潮，这些容器能够帮助开发者将来自不同项目的组件组装成为一个内聚的应用程序。在它们的背后有着同一个模式，这个模式决定了这些容器进行组件装配的方式。人们用一个大而化之的名字来称呼这个模式：“控制反转”（ Inversion of Control，IoC）。在本文中，我将深入探索这个模式的工作原理，给它一个更能描述其特点的名字——“依赖注入”（Dependency Injection），并将其与“服务定位器”（Service Locator）模式作一个比较。不过，这两者之间的差异并不太重要，更重要的是：应该将组件的配置与使用分离开——两个模式的目标都是这个。 ### Martin Fowler 控制反转与依赖注入 #### 重要概念与背景 Martin Fowler的文章探讨了Java社区近期关注的一个热点话题：轻量级容器及其背后的模式。这些容器的主要目标是帮助开发者将来自不同项目的组件组装成一个内聚的应用程序。在这些容器背后的核心模式被称为“控制反转”（Inversion of Control, IoC），它是一种设计思想，旨在减少组件间的耦合度，提高代码的可维护性和可测试性。 #### 控制反转（IoC） 控制反转是一种设计模式，它改变了传统对象创建时需要自己管理依赖关系的方式。在传统的编程模型中，对象在其构造过程中负责创建或设置自己的依赖项。这种做法可能导致高度耦合的对象，使得代码难以维护和测试。IoC模式通过将依赖关系的控制权转移到容器或外部实体上来解决这一问题。这样，对象不再直接管理自己的依赖，而是由容器负责依赖关系的创建和注入。 #### 依赖注入（DI） 依赖注入是IoC模式的一种具体实现方式。它通过将依赖项作为参数传递给对象，从而避免了对象自身管理依赖关系。这种方式提高了组件的解耦程度，使各个部分更加容易测试和复用。依赖注入有多种实现形式： - **构造函数注入**：依赖项通过构造函数传入对象中。 - **设值方法注入**：依赖项通过setter方法设置。 - **接口注入**：依赖项通过对象的接口注入。 #### 构造函数注入与设值方法注入 - **构造函数注入**：这是一种常见的依赖注入方式，依赖项在对象创建时通过构造函数传入。这种方式确保了依赖项在对象生命周期内不会发生变化，同时也使得对象的依赖关系明确可见。 例如，使用PicoContainer进行构造函数注入时，可以轻松地将依赖项作为构造函数参数传递给对象，PicoContainer会负责创建这些依赖项并将其注入到目标对象中。 - **设值方法注入**：另一种常用的依赖注入方式，依赖项通过setter方法在运行时设置。这种方式相对灵活，但可能导致对象状态不一致的问题，因为依赖项可以在任何时候被更改。 使用Spring框架进行设值方法注入时，可以定义setter方法来接收依赖项，Spring容器会在适当的时候调用这些方法来注入依赖。 #### 接口注入 除了构造函数注入和设值方法注入之外，还有一种不太常见的依赖注入方式称为接口注入。在这种模式下，依赖项通过接口传递，而不是通过构造函数或setter方法。这种方法的优势在于它可以更灵活地处理依赖关系的变化，但同时也可能增加代码的复杂性。 #### 服务定位器（Service Locator） 服务定位器模式提供了一种不同于依赖注入的方法来管理依赖关系。在这种模式中，对象不是直接拥有其依赖项，而是知道如何获取这些依赖项的位置。服务定位器模式的一个常见实现是通过静态工厂类或单例模式来实现。 - **使用ServiceLocator**：服务定位器模式允许对象通过查找服务来获取依赖项，而不是直接注入。这种方式减少了对象间的直接耦合，但也可能导致服务定位器成为系统中的一个中心点，使得代码变得难以理解和维护。 - **为定位器提供分离的接口**：为了避免服务定位器成为一个过于庞大的中心点，可以为不同的服务类型提供分离的接口，从而降低各个服务之间的耦合度。 - **动态服务定位器**：在某些情况下，服务定位器可以根据运行时的条件动态地查找和返回服务，这种方式增加了系统的灵活性，但也可能增加实现的复杂性。 #### 比较与选择 在选择使用依赖注入还是服务定位器时，Martin Fowler强调了两者的区别并不太重要，更重要的是应该将组件的配置与使用分离开。无论是依赖注入还是服务定位器，它们都试图达到同样的目的：减少对象间的耦合度，提高代码的可维护性和可测试性。 #### 结论 Martin Fowler的文章深入探讨了控制反转与依赖注入的概念，并通过具体的示例解释了这些模式如何帮助开发者构建更加灵活、可维护的软件系统。通过了解这些模式，开发者可以更好地理解轻量级容器背后的思想，并在实际项目中有效地应用这些模式来提高软件质量。