其實(shí)
IOC模式并不是什么新的東西,它是一種很普遍的概念(或者說結(jié)構(gòu)),GoF中的Template Method 就是IOC的結(jié)構(gòu)。顧名思義,IOC即控制反轉(zhuǎn)。著名的好萊塢原則:“Don’t Call us, We will call you”,以及Robert C. Martin在其敏捷軟件開發(fā)中所描述的依賴倒置原則(Dependency Inversion Principle, DIP)都是這一思想的體現(xiàn)。Dependency Injection是Martin Flower對(duì)IOC模式的一種擴(kuò)展的解釋,下面我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例開始。
考慮一個(gè)Button來控制Lamp的開和關(guān)。
如下的類圖,并寫下了代碼。
public class Button {
private Lamp lnkLamp;
public void poll() {
lnkLamp.Turnon();
}
}
但是馬上發(fā)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)的問題,Button類直接依賴于Lamp類,這個(gè)依賴關(guān)系意味著當(dāng)Lamp類修改時(shí),Button類會(huì)受到影響。此外,想重用Button類來控制類似與Lamp的另外一個(gè)對(duì)象則是不可能的。即Button控制Lamp,并且只能控制Lamp。
顯然,我違反了“高層模塊不應(yīng)該依賴于底層模塊,兩者都應(yīng)該依賴于抽象;抽象不應(yīng)該依賴于具體實(shí)現(xiàn),細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象” 這一原則(DIP原則)。
考慮到上述問題,自然地想到應(yīng)該抽象出一個(gè)接口,來消除Button對(duì)Lamp的依賴,于是設(shè)計(jì)如下:
這樣,我們倒置了Button對(duì)Lamp的依賴關(guān)系,使得Lamp依賴于SwitchableDevice接口,SwitchableDevice并沒有依賴于Button類,任何知道如何操縱該接口的對(duì)象都可以控制Lamp。同時(shí)Button不只是可以控制Lamp,還可以控制同樣實(shí)現(xiàn)SwitchableDevice接口的如Computer、Cell Phone等等。回頭想想,這種做法好像似曾相識(shí),拍拍腦袋,哦!這不是GoF策略(Strategy)模式嗎?!正是,不經(jīng)意間我就應(yīng)用了設(shè)計(jì)模式(有點(diǎn)得意哦~~~~)。
現(xiàn)在再來考慮一個(gè)問題,剛才的做法雖然倒置了依賴關(guān)系,但是如果將Button作為一個(gè)應(yīng)用程序來控制Lamp或者同樣實(shí)現(xiàn)SwitchableDevice的Computer、Cell Phone等,則代碼可能如下:
public class Button {
private SwitchableDevice lnkLamp;
public Button(){
lnkLamp= new Lamp();
}
…
}
也就是說Button和Lamp之間仍然存在《creates》這樣的依賴關(guān)系。
為了解除這種依賴關(guān)系,首先看GoF能作些什么。顯然,這個(gè)地方應(yīng)該用Factory模式,將對(duì)象的創(chuàng)建交給Factory Class來處理,這樣雖然解開了Lamp組件與我們應(yīng)用程序Button之間的耦合關(guān)系,但是組件的創(chuàng)建仍然是顯式的(explicitly),在組件更改時(shí)仍需要重新編譯。
另外,通過一個(gè)ServiceLocator去look up實(shí)現(xiàn)類也是一種解除耦合的辦法,看到這兒,你不禁會(huì)想EJB不就是這么實(shí)現(xiàn)的嘛,U are Right! Rod Johnson 在其大作J2EE without EJB中稱這種方式為Dependency Look up,但這種方式也有其弊端,比如無(wú)法脫離容器環(huán)境,以及不利于Unit test等。
“Don’t Call us, We will Call you”,這個(gè)原則啟示我們應(yīng)該換一個(gè)思路,不應(yīng)該在應(yīng)用類中創(chuàng)建具體對(duì)象的實(shí)例,而是應(yīng)該將具體對(duì)象實(shí)例的創(chuàng)建插入(plug)或者說注射(inject)到應(yīng)用類中,這大概是依賴注射名稱的由來吧。
這種實(shí)現(xiàn)方式需要在應(yīng)用類以及調(diào)用組件之間建立一個(gè)assembler來解除兩者之間的依賴,看起來與前面的方式?jīng)]有太大區(qū)別,來看一下結(jié)構(gòu):
仔細(xì)查看會(huì)發(fā)現(xiàn)還是有比較大的不同,依賴關(guān)系是相反的,也就是說這個(gè)過程中依然倒置了依賴關(guān)系。Lamp通過Assembler將其創(chuàng)建過程注射到了Button中,從而消除了兩者之間的耦合,增加了靈活性。
下面我們看一下具體的實(shí)現(xiàn),在PicoContainer以及Spring中有著其不同的實(shí)現(xiàn),分別代表了兩種類型的Dependency Injection, 即Constructor Injection 和Setter Injection。
private MutablePicoContainer configureContainer() {
MutablePicoContainer pico = new DefaultPicoContainer();
pico.registerComponentImplementation(SwitchableDevice.class, Lamp.class);
pico.registerComponentImplementation(Button.class);
return pico;
}
然后可以通過MutablePicoContainer的getComponentImplementation方法獲得實(shí)現(xiàn)類,調(diào)用其poll方法控制Lamp的開關(guān),這樣一來,兩者之間的耦合通過PicoContainer提供的Assembler完全消除了。
Spring則通過一個(gè)XML格式的配置文件,將兩者聯(lián)系起來,使用時(shí),通過ApplicationContext獲得Button Bean,再調(diào)用其方法實(shí)現(xiàn),同樣也消除了耦合關(guān)系