1.IOC的理论背景

我们知道在面向对象设计的软件系统中,它的底层都是由N个对象构成的,各个对象之间通过相互合作,最终实现系统地业务逻辑[1]。

  图1 软件系统中耦合的对象

  如果我们打开机械式手表的后盖,就会看到与上面类似的情形,各个齿轮分别带动时针、分针和秒针顺时针旋转,从而在表盘上产生正确的时间。图1中描述的就是这样的一个齿轮组,它拥有多个独立的齿轮,这些齿轮相互啮合在一起,协同工作,共同完成某项任务。我们可以看到,在这样的齿轮组中,如果有一个齿轮出了问题,就可能会影响到整个齿轮组的正常运转。

  齿轮组中齿轮之间的啮合关系,与软件系统中对象之间的耦合关系非常相似。对象之间的耦合关系是无法避免的,也是必要的,这是协同工作的基础。现在,伴随着工业级应用的规模越来越庞大,对象之间的依赖关系也越来越复杂,经常会出现对象之间的多重依赖性关系,因此,架构师和设计师对于系统的分析和设计,将面临更大的挑战。对象之间耦合度过高的系统,必然会出现牵一发而动全身的情形。

  图2 对象之间的依赖关系

  耦合关系不仅会出现在对象与对象之间,也会出现在软件系统的各模块之间,以及软件系统和硬件系统之间。如何降低系统之间、模块之间和对象之间的耦合度,是软件工程永远追求的目标之一。为了解决对象之间的耦合度过高的问题,软件专家Michael Mattson 1996年提出了IOC理论,用来实现对象之间的“解耦”,目前这个理论已经被成功地应用到实践当中。

2.什么是IOC

  IOC是Inversion of Control的缩写,多数书籍翻译成“控制反转”。

  1996年,Michael Mattson在一篇有关探讨面向对象框架的文章中,首先提出了IOC 这个概念。对于面向对象设计及编程的基本思想,前面我们已经讲了很多了,不再赘述,简单来说就是把复杂系统分解成相互合作的对象,这些对象类通过封装以后,内部实现对外部是透明的,从而降低了解决问题的复杂度,而且可以灵活地被重用和扩展。

  IOC理论提出的观点大体是这样的:借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。如下图:

图3 IOC解耦过程

  大家看到了吧,由于引进了中间位置的“第三方”,也就是IOC容器,使得A、B、C、D这4个对象没有了耦合关系,齿轮之间的传动全部依靠“第三方”了,全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器,所以,IOC容器成了整个系统的关键核心,它起到了一种类似“粘合剂”的作用,把系统中的所有对象粘合在一起发挥作用,如果没有这个“粘合剂”,对象与对象之间会彼此失去联系,这就是有人把IOC容器比喻成“粘合剂”的由来。

  我们再来做个试验:把上图中间的IOC容器拿掉,然后再来看看这套系统:

图4 拿掉IOC容器后的系统

  我们现在看到的画面,就是我们要实现整个系统所需要完成的全部内容。这时候,A、B、C、D这4个对象之间已经没有了耦合关系,彼此毫无联系,这样的话,当你在实现A的时候,根本无须再去考虑B、C和D了,对象之间的依赖关系已经降低到了最低程度。所以,如果真能实现IOC容器,对于系统开发而言,这将是一件多么美好的事情,参与开发的每一成员只要实现自己的类就可以了,跟别人没有任何关系!

我们再来看看,控制反转(IOC)到底为什么要起这么个名字?我们来对比一下:

软件系统在没有引入IOC容器之前,如图1所示,对象A依赖于对象B,那么对象A在初始化或者运行到某一点的时候,自己必须主动去创建对象B或者使用已经创建的对象B。无论是创建还是使用对象B,控制权都在自己手上。

软件系统在引入IOC容器之后,这种情形就完全改变了,如图3所示,由于IOC容器的加入,对象A与对象B之间失去了直接联系,所以,当对象A运行到需要对象B的时候,IOC容器会主动创建一个对象B注入到对象A需要的地方。

通过前后的对比,我们不难看出来:对象A获得依赖对象B的过程,由主动行为变为了被动行为,控制权颠倒过来了,这就是“控制反转”这个名称的由来。

3.IOC也叫依赖注入(DI)

  2004年,Martin Fowler探讨了同一个问题,既然IOC是控制反转,那么到底是“哪些方面的控制被反转了呢?”,经过详细地分析和论证后,他得出了答案:“获得依赖对象的过程被反转了”。控制被反转之后,获得依赖对象的过程由自身管理变为了由IOC容器主动注入。于是,他给“控制反转”取了一个更合适的名字叫做“依赖注入(Dependency Injection)”。他的这个答案,实际上给出了实现IOC的方法:注入。所谓依赖注入,就是由IOC容器在运行期间,动态地将某种依赖关系注入到对象之中。

  所以,依赖注入(DI)和控制反转(IOC)是从不同的角度的描述的同一件事情,就是指通过引入IOC容器,利用依赖关系注入的方式,实现对象之间的解耦。

  学过IOC的人可能都看过Martin Fowler(老马,2004年post)的这篇文章:Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern[2]。

  博客园的园友EagleFish(邢瑜琨)的文章: 深度理解依赖注入(Dependence Injection)[3]对老马那篇经典文章进行了解读。

   CSDN黄忠成的Inside ObjectBuilder[4]也是,不过他应该来自台湾省,用的是繁体,看不管繁体中文的,可以看园中的吕震宇博友的简体中文版[转]Object Builder Application Block[5] 。

4.IOC的优缺点

In my experience, IoC using the Spring container brought the following advantages[6]:

  • flexibility

    • changing the implementation class for a widely used interface is simpler (e.g. replace a mock web service by the production instance)
    • changing the retrieval strategy for a given class is simpler (e.g. moving a service from the classpath to the JNDI tree)
    • adding interceptors is easy and done in a single place (e.g. adding a caching interceptor to a JDBC-based DAO)
  • readability

    • the project has one unified and consistent component model and is not littered with factories (e.g. DAO factories)
    • the code is briefer and is not littered without dependency lookup code (e.g. calls to JNDI InitialContext)
  • testability

    • dependencies are easy to replace mocks when they're exposed through a constructor or setter
    • easier testing leads to more testing
    • more testing leads to better code quality, lower coupling, higher cohesion

  使用IOC框架产品能够给我们的开发过程带来很大的好处,但是也要充分认识引入IOC框架的缺点,做到心中有数,杜绝滥用框架[1]。

第一、软件系统中由于引入了第三方IOC容器,生成对象的步骤变得有些复杂,本来是两者之间的事情,又凭空多出一道手续,所以,我们在刚开始使用IOC框架的时候,会感觉系统变得不太直观。所以,引入了一个全新的框架,就会增加团队成员学习和认识的培训成本,并且在以后的运行维护中,还得让新加入者具备同样的知识体系。

第二、由于IOC容器生成对象是通过反射方式,在运行效率上有一定的损耗。如果你要追求运行效率的话,就必须对此进行权衡。

第三、具体到IOC框架产品(比如:Spring)来讲,需要进行大量的配制工作,比较繁琐,对于一些小的项目而言,客观上也可能加大一些工作成本。

第四、IOC框架产品本身的成熟度需要进行评估,如果引入一个不成熟的IOC框架产品,那么会影响到整个项目,所以这也是一个隐性的风险。

我们大体可以得出这样的结论:一些工作量不大的项目或者产品,不太适合使用IOC框架产品。另外,如果团队成员的知识能力欠缺,对于IOC框架产品缺乏深入的理解,也不要贸然引入。最后,特别强调运行效率的项目或者产品,也不太适合引入IOC框架产品,像WEB2.0网站就是这种情况。

5.IOC容器的技术剖析

  IOC中最基本的技术就是“反射(Reflection)”编程,目前.Net C#、Java和PHP5等语言均支持,其中PHP5的技术书籍中,有时候也被翻译成“映射”。有关反射的概念和用法,大家应该都很清楚,通俗来讲就是根据给出的类名(字符串方式)来动态地生成对象。这种编程方式可以让对象在生成时才决定到底是哪一种对象。反射的应用是很广泛的,很多的成熟的框架,比如象Java中的Hibernate、Spring框架,.Net中 NHibernate、Spring.Net框架都是把“反射”做为最基本的技术手段。

6.IOC容器的一些产品

  Sun ONE技术体系下的IOC容器有:轻量级的有Spring、Guice、Pico Container、Avalon、HiveMind;重量级的有EJB;不轻不重的有JBoss,Jdon等等。Spring框架作为Java开发中SSH(Struts、Spring、Hibernate)三剑客之一,大中小项目中都有使用,非常成熟,应用广泛,EJB在关键性的工业级项目中也被使用,比如某些电信业务。

.Net技术体系下的IOC容器有:Spring.Net、Castle等等。Spring.Net是从Java的Spring移植过来的IOC容器,Castle的IOC容器就是Windsor部分。它们均是轻量级的框架,比较成熟,其中Spring.Net已经被广泛应用于各种项目中。

  总之就是很多很多,不甚枚举.....

转自:浅谈IOC--说清楚IOC是什么

IOC(控制反转)的理解的更多相关文章

  1. 轻松学,浅析依赖倒置(DIP)、控制反转(IOC)和依赖注入(DI) 依赖注入和控制反转的理解,写的太好了。

    轻松学,浅析依赖倒置(DIP).控制反转(IOC)和依赖注入(DI) 2017年07月13日 22:04:39 frank909 阅读数:14269更多 所属专栏: Java 反射基础知识与实战   ...

  2. BeanFactory和IOC控制反转

    之前在看spring,看IOC实在是云里雾里,包括看AOP也是云里雾里的,后来重新学习Java Web,做了一个简单的web项目,再之后看了崔希凡老师的视频,Day27和Day28两天的内容,真的很有 ...

  3. C#代码实现IoC(控制反转)设计,以及我对IoC的理解

    一. 什么是IoC 当在A类中要使用B类的时候,我们一般都是采用new的方式来实例化B类,这样一来这两个类就有很强的依赖关系,不符合低耦合的设计思想.这时候我们可以通过一个中间容器来实例化对象,需要的 ...

  4. 回顾Spirng ioc 控制反转

    Spring的IoC(控制反转) .DI(依赖注入)这两个概念,对于初学Spring的人来说,总觉得IoC .DI这两个概念是模糊不清的,是很难理解的.结合网上对Spring Ioc的理解,回顾一下自 ...

  5. 谈谈php里的IOC控制反转,DI依赖注入

    理论 发现问题 在深入细节之前,需要确保我们理解"IOC控制反转"和"DI依赖注入"是什么,能够解决什么问题,这些在维基百科中有非常清晰的说明. 控制反转(In ...

  6. DI依赖注入/IOC控制反转

    DI依赖注入# 啥都不说,直接上代码 <?php class UserController { private $user; function __construct(UserModel $us ...

  7. IoC控制反转与DI依赖注入

    IoC控制反转与DI依赖注入 IoC: Inversion of Control IoC是一种模式.目的是达到程序的复用.下面的两篇论文是对IoC的权威解释: InversionOfControl h ...

  8. Spring框架之IOC(控制反转)

    [TOC] 第一章Spring框架简介 IOC(控制反转)和AOP(面向方面编程)作为Spring框架的两个核心,很好地实现了解耦合.所以,简单来说,Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向 ...

  9. IOC 控制反转(Inversion of Control,英文缩写为IoC)

    在采用面向对象方法设计的软件系统中,它的底层实现都是由N个对象组成的,所有的对象通过彼此的合作,最终实现系统的业务逻辑. 在这样的齿轮组中,因为是协同工作,如果有一个齿轮出了问题,就可能会影响到整个齿 ...

  10. Spring Boot笔记十:IOC控制反转

    目录 IOC控制反转和DI依赖注入 IOC实现Hello World Spring IOC容器怎么知道哪些是管理的对象? IOC容器getBean方法的三种签名 xml配置文件的import导入 @A ...

随机推荐

  1. 【Linux】Linux修改openfile和max user processes?

    #当时测试虚机为centos7.4版本: # 在/etc/security/limits.conf文件末尾添加如下命令: *     soft     nproc   1314 *     hard  ...

  2. 基于C#的PISDK研究(理论)

    本篇文章主要对PISDK体系结构以及重点类进行阐述. 当我们决定使用PISDK时,可能会使用到下面的类库: 在上表中,PISDK.dll为核心类,大部分主要功能都在该类中.PISDKCommon.dl ...

  3. bootsrap 上传插件fileinput 简单使用

    1.安装 下载fileinput文件,载入对应的css+js文件,如下: <link href="css/bootstrap.min.css" rel="style ...

  4. java基础知识-冒泡排序

    //冒泡排序,从数组前面向后循环比较 public static void sort1(int[] aa){ int size=aa.length; int temp; //循环数组 for(int ...

  5. Struts2-part1

    作者:禅楼望月(http://www.cnblogs.com/yaoyinglong) 1. Struts2应用的开发步骤: ① 在web.xml中配置核心的Filter来拦截用户的请求. <w ...

  6. oracle补充

    索引 索引是若干数据行的关键字的列表,查询数据时,通过索引中的关键字可以快速定位到要访问的记录所在的数据块,从而大大减少读取数据的I/O次数,因此可以显著的提高性能 创建索引的SQL 把下面表中的na ...

  7. 建议 里面的sql查找单列 外面的sql查找所有列 这样方便查找数据

  8. java 使用ByteArrayOutputStream和ByteArrayInputStream实现深拷贝

    首先介绍Java中的浅拷贝(浅克隆)和深拷贝(深克隆)的基本概念: 浅拷贝: 被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象.浅复制仅仅复制所考虑的对象,而 ...

  9. 写一个JavaScript“返回顶部”功能

    在web页面中,如果页面较高,为了方便用户快速地返回顶部,都会添加一个返回顶部按钮. 效果演示可以查看本页.如果页面有滚动高度,右下角就会有一个含有“返回顶部”字样的黑色背景半透明的小条条.点击这里“ ...

  10. PowerMock

    EasyMock 以及 Mockito 都因为可以极大地简化单元测试的书写过程而被许多人应用在自己的工作中,但是这 2 种 Mock 工具都不可以实现对静态函数.构造函数.私有函数.Final 函数以 ...