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转:什么是IOC

Posted on 2007-10-28 16:50 wonderer 阅读(622) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: java

什么是IOC呢,在网上搜到了一非常有意思的讲解。
IoC就是Inversion of Control,控制反转。在Java开发中,IoC意味着将你设计好的类交给系统去控制,而不是在你的类内部控制。这称为控制反转。

下面我们以几个例子来说明什么是IoC

假设我们要设计一个Girl和一个Boy类,其中Girl有kiss方法,即Girl想要Kiss一个Boy。那么,我们的问题是,Girl如何能够认识这个Boy?

在我们中国,常见的MM与GG的认识方式有以下几种
1 青梅竹马; 2 亲友介绍; 3 父母包办
那么哪一种才是最好呢?

青梅竹马:Girl从小就知道自己的Boy。

   1: public class Girl { 
   2:     void kiss(){ 
   3:     Boy boy = new Boy(); 
   4:     } 
   5: }

然而从开始就创建的Boy缺点就是无法在更换。并且要负责Boy的整个生命周期。如果我们的Girl想要换一个怎么办?(严重不支持Girl经常更换Boy,#_#)

亲友介绍:由中间人负责提供Boy来见面

   1: public class Girl { 
   2:     void kiss(){ 
   3:         Boy boy = BoyFactory.createBoy(); 
   4:     } 
   5: }

亲友介绍,固然是好。如果不满意,尽管另外换一个好了。但是,亲友BoyFactory经常是以Singleton的形式出现,不然就是,存在于Globals,无处不在,无处不能。实在是太繁琐了一点,不够灵活。我为什么一定要这个亲友掺和进来呢?为什么一定要付给她介绍费呢?万一最好的朋友爱上了我的男朋友呢?

父母包办:一切交给父母,自己不用费吹灰之力,只需要等着Kiss就好了。

   1: public class Girl { 
   2:     void kiss(Boy boy){ 
   3:         // kiss boy 
   4:         boy.kiss(); 
   5:     } 
   6: }

Well,这是对Girl最好的方法,只要想办法贿赂了Girl的父母,并把Boy交给他。那么我们就可以轻松的和Girl来Kiss了。看来几千年传统的父母之命还真是有用哦。至少Boy和Girl不用自己瞎忙乎了。

这就是IOC,将对象的创建和获取提取到外部。由外部容器提供需要的组件。

我们知道好莱坞原则:“Do not call us, we will call you.” 意思就是,You, girlie, do not call the boy. We will feed you a boy。

我们还应该知道依赖倒转原则即 Dependence Inversion Princinple,DIP

Eric Gamma说,要面向抽象编程。面向接口编程是面向对象的核心。

组件应该分为两部分,即 Service, 所提供功能的声明 Implementation, Service的实现

好处是:多实现可以任意切换,防止 “everything depends on everything” 问题.即具体依赖于具体。

所以,我们的Boy应该是实现Kissable接口。这样一旦Girl不想kiss可恶的Boy的话,还可以kiss可爱的kitten和慈祥的grandmother。
二、IOC的type

IoC的Type指的是Girl得到Boy的几种不同方式。我们逐一来说明。

IOC type 0:不用IOC

   1: public class Girl implements Servicable { 
   2:     private Kissable kissable; 
   3:     public Girl() { 
   4:         kissable = new Boy(); 
   5:     } 
   6:     public void kissYourKissable() { 
   7:         kissable.kiss(); 
   8:     } 
   9: }

Girl自己建立自己的Boy,很难更换,很难共享给别人,只能单独使用,并负责完全的生命周期。

IOC type 1,先看代码:代码

   1: public class Girl implements Servicable { 
   2:  
   3:     Kissable kissable; 
   4:  
   5:     public void service(ServiceManager mgr) { 
   6:         kissable = (Kissable) mgr.lookup(“kissable”); 
   7:     } 
   8:  
   9:     public void kissYourKissable() { 
  10:         kissable.kiss(); 
  11:     } 
  12: }

这种情况出现于Avalon Framework。一个组件实现了Servicable接口,就必须实现service方法,并传入一个ServiceManager。其中会含有需要的其它组件。只需要在service方法中初始化需要的Boy。

另外,J2EE中从Context取得对象也属于type 1。它依赖于配置文件。

IOC type 2:

   1: public class Girl { 
   2:  
   3:     private Kissable kissable; 
   4:  
   5:     public void setKissable(Kissable kissable) { 
   6:         this.kissable = kissable; 
   7:     } 
   8:  
   9:     public void kissYourKissable() { 
  10:         kissable.kiss(); 
  11:     } 
  12: }

Type 2出现于Spring Framework,是通过JavaBean的set方法来将需要的Boy传递给Girl。它必须依赖于配置文件。

IOC type 3:

   1: public class Girl { 
   2:  
   3:     private Kissable kissable; 
   4:  
   5:     public Girl(Kissable kissable) { 
   6:         this.kissable = kissable; 
   7:     } 
   8:  
   9:     public void kissYourKissable() { 
  10:         kissable.kiss(); 
  11:     } 
  12: }
  13:  

这就是PicoContainer的组件 。通过构造函数传递Boy给Girl

PicoContainer container = new DefaultPicoContainer();
container.registerComponentImplementation(Boy.class);
container.registerComponentImplementation(Girl.class);
Girl girl = (Girl) container.getComponentInstance(Girl.class);
girl.kissYourKissable();

参考资料

1 http://www.picocontainer.org/presentations/JavaPolis2003.ppt
http://www.picocontainer.org/presentations/JavaPolis2003.pdf

2 DIP, Robert C Martin, Bob大叔的优秀论文
http://www.objectmentor.com/resources/articles/dip.pdf

3 Dependency Injection 依赖注射,Matrin Fowler对DIP的扩展
http://www.martinfowler.com/articles/injection.html

4 IOC框架

PicoContainer 优秀的IOC框架
http://picocontainer.org/

Avalon
http://avalon.apache.org/

Spring Framework
http://www.springframework.org/

HiveMind
http://jakarta.apache.org/commons/hivemind

这篇短文基本上是改编自Martin Fowler的Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern,目的呢,是让读者能够在最短时间内了解IoC的概念。这也是我一贯的“风格”:最短的文字、最精要的内容、最清晰的说明。希望我能做到,自勉^_^


在J2EE应用开发中,经常遇到的问题就是:如何将不同的组件组装成为一个内聚的应用程序?IoC模式可以解决这个问题,其目标是将组件的配置与使用分离开。

IoC,Inversion of Control,控制反转[1],其原理是基于OO设计原则的The Hollywood Principle:Don't call us, we'll call you。也就是说,所有的组件[2]都是被动的(Passive),所有的组件初始化和调用都由容器负责。组件处在一个容器当中,由容器负责管理。

要说明IoC模式最好的方法是使用代码。下边是一段正常的代码。

   1: class ClassA...
   2:  
   3:  public String aMethod(String arg){
   4:  
   5:     String result = instanceOfClassB.bMethod();
   6:  
   7:     do something;
   8:  
   9:     return result;
  10:  
  11:  }

在上边的代码里,我们要解决的问题是:ClassA如何获得ClassB的实例?一个最直接的方法是在aMethod里声明:

IClassB instanceOfClassB = new ClassB();

这里使用了一个接口IClassB。

问题是,如果出现这样的情况:继续使用ClassA,但要求用IClassB的另一个实现ClassB2代替ClassB呢?更概括一点说:ClassA怎样才能找到IClassB的具体实现?很明显,上述代码增加ClassA和ClassB的耦合度,以致于无法在不修改ClassA的情况下变更IClassB的具体实现。

IoC模式就是用于解决这样的问题。当然,还有其他的方法,比如Service Locator模式,但现在我们只关注IoC。如前所述,IoC容器负责初始化组件(如IClassB),并将实例交给使用者。使用代码或配置文件以声明的方式将接口与实例关联起来,IoC容器负责进行实际的调用处理。对于调用者,只需要关注接口就行了。

根据实例传入方式的不同,IoC分为type 1 IoC(接口注入[3])、type 2 IoC(设值方法注入)和type 3 IoC(构造子注入)。分别用代码说明如下:

type 1 IoC(接口注入)

   1: public interface GetClassB {
   2:  
   3:  void getClassB(IClassB instanceOfClassB);
   4:  
   5: }
   6:  
   7: class ClassA implements GetClassB…
   8:  
   9:  IClassB instanceOfClassB;
  10:  
  11:  void getClassB(IClassB instanceOfClassB) {
  12:  
  13: this.instanceOfClassB = instanceOfClassB;
  14:  
  15:  }

type 2 IoC(设值方法注入)

   1: class ClassA...
   2:  
   3:  IClassB instanceOfClassB;
   4:  
   5:  public void setFinder(IClassB instanceOfClassB) {
   6:  
   7:     this.instanceOfClassB = instanceOfClassB;
   8:  
   9:  }

type 3 IoC(构造子注入)

   1: class ClassA…
   2:  
   3: ClassB instanceOfClassB;
   4:  
   5:  public classA(IClassB instanceOfClassB) {
   6:  
   7:     this. instanceOfClassB = instanceOfClassB;
   8:  
   9:  }

  Spring使用的是type 2 IoC。


[1] 在Martin Fowler的Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern一文中,作者提出本模式更准确的名称应该是Dependency Injection。考虑到使用上的习惯,在本文档中我们将继续使用IoC的概念。

[2] 同一篇文章中,Martin Fowler还提出了Componet(组件)与Service(服务)的区别问题。我个人认为“组件”更有助于帮助我们理解IoC的概念,所以在本文档中使用“组件”来代表“组件或服务”

[3] 如上所述,注入是另一种说法,此处只用于辅助说明。


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