Ioc模式(又稱DI:Dependency Injection)
分離關注( Separation of Concerns : SOC)是Ioc模式和AOP產生最原始動力,通過功能分解可得到關注點,這些關注可以是 組件Components, 方面Aspects或服務Services。
從GoF設計模式中,我們已經習慣一種思維編程方式:Interface Driven Design 接口驅動,接口驅動有很多好處,可以提供不同靈活的子類實現,增加代碼穩定和健壯性等等,但是接口一定是需要實現的,也就是如下語句遲早要執行:
AInterface a = new AInterfaceImp();
AInterfaceImp是接口AInterface的一個子類,Ioc模式可以延緩接口的實現,根據需要實現,有個比喻:接口如同空的模型套,在必要時,需要向模型套注射石膏,這樣才能成為一個模型實體,因此,我們將人為控制接口的實現成為“注射”。
Ioc英文為 Inversion of Control,即反轉模式,這里有著名的好萊塢理論:你呆著別動,到時我會找你。
其實Ioc模式也是解決調用者和被調用者之間的一種關系,上述AInterface實現語句表明當前是在調用被調用者AInterfaceImp,由于被調用者名稱寫入了調用者的代碼中,這產生了一個接口實現的原罪:彼此聯系,調用者和被調用者有緊密聯系,在UML中是用依賴 Dependency 表示。
但是這種依賴在分離關注的思維下是不可忍耐的,必須切割,實現調用者和被調用者解耦,新的Ioc模式 Dependency Injection 模式由此產生了, Dependency Injection模式是依賴注射的意思,也就是將依賴先剝離,然后在適當時候再注射進入。
Ioc模式(Dependency Injection模式)有三種:
第一種類型 |
從JNDI或ServiceManager等獲得被調用者,這里類似ServiceLocator模式。 |
1. EJB/J2EE 2. Avalon(Apache的一個復雜使用不多的項目) |
第二種類型 |
使用JavaBeans的setter方法 |
1. Spring Framework, 2. WebWork/XWork |
第三種類型 |
在構造方法中實現依賴 |
1. PicoContainer, 2. HiveMind |
有過EJB開發經驗的人都知道,每個EJB的調用都需要通過JNDI尋找到工廠性質的Home接口,在我的教程EJB是什么章節中,我也是從依賴和工廠模式角度來闡述EJB的使用。
在通常傳統情況下,為了實現調用者和被調用者解耦,分離,一般是通過工廠模式實現的,下面將通過比較工廠模式和Ioc模式不同,加深理解Ioc模式。
工廠模式和Ioc
假設有兩個類B 和 C:B作為調用者,C是被調用者,在B代碼中存在對C的調用:
public class B{ private C comp; ...... }
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實現comp實例有兩種途徑:單態工廠模式和Ioc。
工廠模式實現如下:
public class B{ private C comp; private final static MyFactory myFactory = MyFactory.getInstance();
public B(){ this.comp = myFactory.createInstanceOfC();
} public void someMethod(){ this.comp.sayHello(); } ...... }
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特點:
- 每次運行時,MyFactory可根據配置文件XML中定義的C子類實現,通過createInstanceOfC()生成C的具體實例。
使用Ioc依賴性注射( Dependency Injection )實現Picocontainer如下,B類如同通常POJO類,如下:
public class B{ private C comp; public B(C comp){ this.comp = comp; } public void someMethod(){ this.comp.sayHello(); } ...... }
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假設C接口/類有有一個具體實現CImp類。當客戶端調用B時,使用下列代碼:
public class client{ public static void main( String[] args ) { DefaultPicoContainer container = new DefaultPicoContainer(); container.registerComponentImplementation(CImp.class); container.registerComponentImplementation(B.class); B b = (B) container.getComponentInstance(B.class); b.someMethod(); } }
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因此,當客戶端調用B時,分別使用工廠模式和Ioc有不同的特點和區別:
主要區別體現在B類的代碼,如果使用Ioc,在B類代碼中將不需要嵌入任何工廠模式等的代碼,因為這些工廠模式其實還是與C有些間接的聯系,這樣,使用Ioc徹底解耦了B和C之間的聯系。
使用Ioc帶來的代價是:需要在客戶端或其它某處進行B和C之間聯系的組裝。
所以,Ioc并沒有消除B和C之間這樣的聯系,只是轉移了這種聯系。
這種聯系轉移實際也是一種分離關注,它的影響巨大,它提供了AOP實現的可能。
Ioc和AOP
AOP我們已經知道是一種面向切面的編程方式,由于Ioc解放自由了B類,而且可以向B類實現注射C類具體實現,如果把B類想像成運行時的橫向動作,無疑注入C類子類就是AOP中的一種Advice,如下圖:
通過下列代碼說明如何使用Picocontainer實現AOP,該例程主要實現是記錄logger功能,通過Picocontainer可以使用簡單一行,使所有的應用類的記錄功能激活。
首先編制一個記錄接口:
public interface Logging {
public void enableLogging(Log log);
}
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有一個LogSwitcher類,主要用來激活具體應用中的記錄功能:
import org.apache.commons.logging.Log; public class LogSwitcher { protected Log m_log; public void enableLogging(Log log) { m_log = log; m_log.info("Logging Enabled"); } } |
一般的普通應用JavaBeans都可以繼承這個類,假設PicoUserManager是一個用戶管理類,代碼如下:
public class PicoUserManager extends LogSwitcher {
..... //用戶管理功能 } public class PicoXXXX1Manager extends LogSwitcher { ..... //業務功能 } public class PicoXXXX2Manager extends LogSwitcher { ..... //業務功能 } |
注意LogSwitcher中Log實例是由外界賦予的,也就是說即將被外界注射進入,下面看看使用Picocontainer是如何注射Log的具體實例的。
DefaultPicoContainer container = new DefaultPicoContainer(); container.registerComponentImplementation(PicoUserManager.class); container.registerComponentImplementation(PicoXXXX1Manager.class); container.registerComponentImplementation(PicoXXXX2Manager.class); .....
Logging logging = (Logging) container.getComponentMulticaster();
logging.enableLogging(new SimpleLog("pico"));//激活log
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由上代碼可見,通過使用簡單一行logging.enableLogging()方法使所有的應用類的記錄功能激活。這是不是類似AOP的advice實現?
總之,使用Ioc模式,可以不管將來具體實現,完全在一個抽象層次進行描述和技術架構,因此,Ioc模式可以為容器、框架之類的軟件實現提供了具體的實現手段,屬于架構技術中一種重要的模式應用。J道的JdonSD框架也使用了Ioc模式。