C#墨攻IOC[转]
原文叫看《墨攻》理解IOC概念
2006年多部贺岁大片以让人应接不暇的频率纷至沓来,其中张之亮的《墨攻》算是比较出彩的一部,讲述了战国时期墨家人革离帮助梁
国反抗赵国侵略的个人英雄主义故事,恢宏壮阔,浑雄凝重的历史场面相当震撼。其中有一个场景:当刘德华所饰的墨者革离到达梁国都城
下,城上梁国守军问:“来者何人?”,刘德华回答:“墨者革离!”,我们不妨用C#(原文是java,我修改)对这段“城门问对”的场景进行编剧并借由这个例子来理解IoC的内涵。
剧本和饰演者耦合
MoAttack代表《墨攻》的剧本,cityGetAsk()代表“城门问对”这段剧情,LiuDeHua是具体饰演者刘德华:
代码清单1
public class MoAttack {
public MoAttack() {}
public void cityGateAsk(){
LiuDeHua ldh = new LiuDeHua(); ① 演员直接侵入剧本
ldh.responseAsk("墨者革离!");
}
}
我们会发现以上剧本在①处,作为具体饰演者的刘德华直接侵入到剧本中,使剧本和演员直接耦合在一起:
图(1)剧本与演员直接耦合
一个明智的编剧在剧情创作时应围绕故事的角色进行,而不应考虑角色的具体饰演者,这样才可能在剧本投拍时自由地选择任何适合的演员,而非绑定在刘德华一人身上。通过以上的分析,我们知道需要为该剧本主人公革离定义一个接口,以角色进行剧情安排,饰演者实现角色的接口:
代码清单2 MoAttack:引入剧本角色
public class MoAttack{
public MoAttack() {}
public void cityGateAsk()
{
GeLi geli = new LiuDeHua(); ① 引入革离角色接口
geli.responseAsk("墨者革离!"); ② 通过接口开展剧情
}
}
在①处引入了剧本的角色——革离,剧本的情节通过角色展开,在拍摄时角色的事迹由演员表现,如②处所示。因此剧本、革离、刘德华三者的类图关系如图2所示:
图2剧本、革离、刘德华三者的类图关系
我们希望剧本和演员无关,可是,在图2中,我们看到MoAttack同时依赖于GeLi接口和LiuDeHua类,并没有达到我们所期望的剧本仅依赖于角色的目的。可是角色最终又必须通过具体的演员才能完成拍摄,如何将让LiuDeHua和剧本无关而又能完成GeLi的具体动作呢?当然是在影片投拍时,导演将LiuDeHua安排在GeLi的角色上,通过导演之手将剧本、角色、饰演者装配起来。
图3剧本和饰演者解耦了
通过引入导演,剧本和具体的饰演者解耦了,对应到软件中,导演象是一个装配器,将具体的饰演者赋给了剧本的角色。
现在我们可以反过来讲解IOC的概念了。IOC(Inverse of Control)的字面意思是控制反转,它包括两个层面的内容:其一是“控制”,其二是“反转”,到底是什么东西的控制被反转了呢?对应到前面的例子, “控制”是指GeLi角色扮演者的选择控制权,“反转”是指这种选择控制权从《墨攻》剧本中移除,转交到导演的手中。对于程序来说,即是某一接口具体实现类的选择控制权从客户类中移除,转交给第三方来确定,客户类不知道是哪个具体的实现类,它通过接口方法对实现类进行调用。
因为IOC确实不够开门见山,因此业界曾进行了广泛的讨论,最终软件界的泰斗级人物Martin Fowler提出了DI(依赖注入:Dependency Injection)的概念,即将客户类对接口实现类的依赖关系由第三方(容器或协作类)注入,以移除客户类对具体接口实现类的依赖。“依赖注入”的概念显然比“控制反转”直接达意,易于理解。
IOC的三种类型
从注入方法上看,主要可以划分为三种的注入类型,分别是构造函数注入、属性注入和接口注入,Spring.Net支持构造函数注入和属性注入。下面我们继续使用以上的例子说明这三种注入方法的区别。
构造函数注入
我们通过客户类的构造函数,将接口实现类通过接口变量传入,如代码清单3所示:
代码清单3 MoAttack:通过构造函数注入革离扮演者
public class MoAttack{
public MoAttack(){}
private GeLi geli;
public MoAttack(GeLi geli){ ① 注入革离的具体扮演者
this.geli = geli;
}
public void cityGateAsk()
{
geli.responseAsk(“墨者革离!”);
}
}
MoAttack的构造函数不关心具体是谁扮演革离这个角色,只要在①处传入的扮演者按剧本要求完成角色功能即可。
角色的具体扮演者由导演来安排,如代码清单4所示:
代码清单 4 Director:通过构造函数注入革离扮演者
public class Director {
public void direct(){
GeLi geli = new LiuDeHua(); ① 指定角色的扮演者
MoAttack moAttack = new MoAttack(geli); ② 注入具体扮演者到剧本中
moAttack.cityGateAsk();
}
}
属性注入
有时,导演会发现,虽然革离是影片《墨攻》的第一主人公,但并非每场戏都需要革离的出现,通过构造函数方式注入显得很不妥当,在这种情况下,可以使用属性注入进行改造。属性注入通过通.Net 属性完成客户类所需依赖的注入,更灵活,更方便。
代码清单5 MoAttack:通.Net 属性器注入革离扮演者
public class MoAttack{
private GeLi gelii;
public GeLi Gelii{ ① 属性注入方法
set{ gelii = value; }
}
public void cityGateAsk() ...{
geli.responseAsk("墨者革离");
}
}
MoAttack在①处为geli 字段提供一个属性,以便让导演在拍需要革离的戏时才将注入geli的具体扮演者,而不需要刘德华从头到尾跟着墨攻剧组跑。
代码清单 6 Director:通过属性注入革离扮演者
public class Director{
public void direct(){
GeLi geli = new LiuDeHua();
MoAttack moAttack = new MoAttack();
moAttack.Gelii = geli; ① 调用属性注入
moAttack.cityGateAsk();
}
}
和通过构造函数注入革离扮演者不同,在实例化MoAttack时,并未指定任何扮演者,而是在实例化MoAttack后,调用其属性注入扮演者。按照类似的方式,我们还可以为剧本中其他如巷淹中,梁王等角色分别提供注入的属性,导演即可以根据所拍剧段的不同,注入所需要的角色了。
接口注入
将客户类所有注入的方法抽取到一个接口中,客户类通过实现这一接口提供注入的方法。为了采取接口注入的方式,需要声明一个额外的接口:
public interface IActorArrangable{
void injectGeli(GeLi geli);
}
然后,MoAttack实现这个接口并实现接口中的方法:
代码清单7 MoAttack:通过接口方法注入革离扮演者
public class MoAttack : IActorArrangable{
private GeLi geli;
public void injectGeli (GeLi geli) { ① 实现接口方法
this.geli = geli;
}
public void cityGateAsk() ...{
geli.responseAsk("墨者革离");
}
}
Director通过IActorArrangable接口的injectGeli()方法完成扮演者的注入工作。
代码清单 8 Director:通过接口方法注入革离扮演者
public class Director{
public void direct(){
GeLi geli = new LiuDeHua();
MoAttack moAttack = new MoAttack();
moAttack.injectGeli (geli);
moAttack.cityGateAsk();
}
}
由于通过接口注入需要额外声明一个接口,增加了类的数目,而且它的效果和属性注入并无本质区别,因此我们不提倡这种方式。
通过容器完成依赖关系的建立
虽然MoAttack和LiuDeHua实现了解耦,无需关注实现类的实例化工作,但这些工作在代码中依然存在,只是转移到Director中而已,导致导演的权力非常大,潜规则不断滋生。假设某一制片人想改变这一局面,在相中某个剧本后,通过一个“海选”或者第三公正中介来选择导演、演员,让他们各司其职,那剧本、导演、演员就都实现解耦了。
所谓媒体“海选”和中介机构在程序领域即是一个第三方容器,它帮助我们完成类的初始化和装配工作,让我们从这些底层的实现类实例化,依赖关系的装配中脱离出来,专注于更有意思的业务代码的编写工作,那确实是挺惬意的事情。Spring.Net就是这样一个容器,它通过配置文件描述类之间的依赖关系,下面是Spring.Net配置文件的对以上实例进行配置的样式代码:
<objects>
<object id="geli" type="com.baobaotao.LiuDeHua"></object>
<object id="moAttack" type=" com.baobaotao.MoAttack">
<property name="geli"><ref="geli"/></property>
</object>
</objects>
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