演進式例解控制反轉（IoC）、依賴注入（DI）之一

時間 2019-11-16

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近來老是接觸到 IoC（Inversion of Control，控制反轉）、DI（Dependency Injection，依賴注入）等編程原則或者模式，而這些是著名 Java 框架 Spring、Struts 等的核心所在。針對此查了Wikipedia 中各個條目，並從圖書館借來相關書籍，閱讀後有些理解，現結合書中的講解以及本身的加工整理以下：java

問題描述：

開發一個可以按照不一樣要求生成Excel或 PDF 格式的報表的系統，例如日報表、月報表等等。編程

解決方案：

根據「面向接口編程」的原則，應該分離接口與實現，即將生成報表的功能提取爲一個通用接口ReportGenerator，並提供生成 Excel 和 PDF格式報表的兩個實現類 ExcelGenerator 和PDFGenerator，而客戶Client 再經過服務提供者 ReportService 獲取相應的報表打印功能。框架

實現方法：

根據上面所述，獲得以下類圖：

代碼實現：

  
 
  interface ReportGenerator {  
 
      public void generate(Table table);  
 
  }  
 
    
 
  class ExcelGenerator implements ReportGenerator {  
 
      public void generate(Table table) {  
 
          System.out.println("generate an Excel report ...");  
 
      }  
 
  }  
 
    
 
  class PDFGenerator implements ReportGenerator {  
 
      public void generate(Table table) {  
 
          System.out.println("generate an PDF report ...");  
 
      }  
 
  }  
 
    
 
  class ReportService {  
 
      // 負責建立具體須要的報表生成器  
 
      private ReportGenerator generator = new PDFGenerator();  
 
      // private static ReportGenerator generator = new ExcelGenerator();  
 
        
 
      public void getDailyReport(Date date) {  
 
          table.setDate(date);  
 
          // ...  
 
          generator.generate(table);  
 
      }  
 
        
 
      public void getMonthlyReport(Month month) {  
 
          table.setMonth(month);  
 
          // ...  
 
          generator.generate(table);  
 
      }  
 
  }  
 
    
 
    
 
  public class Client {  
 
      public static void main(String[] args) {  
 
          ReportService reportService = new ReportService();  
 
          reportService.getDailyReport(new Date());  
 
          //reportService.getMonthlyReport(new Date());  
 
      }  
 
  }

問題描述：

如上面代碼中的註釋所示，具體的報表生成器由 ReportService 類內部硬編碼建立，由此ReportService 已經直接依賴於 PDFGenerator 或 ExcelGenerator ，必須消除這一明顯的緊耦合關係。學習

解決方案：引入容器

引入一箇中間管理者，也就是容器（Container），由其統一管理報表系統所涉及的對象（在這裏是組件，咱們將其稱爲 Bean），包括 ReportService 和各個 XXGenerator 。在這裏使用一個鍵-值對形式的 HashMap 實例來保存這些 Bean。編碼

實現方法：

獲得類圖以下：

代碼實現：

  
 
  class Container {  
 
      // 以鍵-值對形式保存各類所需組件 Bean  
 
      private static Map<String, Object> beans;  
 
        
 
      public Container() {  
 
          beans = new HashMap<String, Object>();  
 
            
 
          // 建立、保存具體的報表生起器  
 
          ReportGenerator reportGenerator = new PDFGenerator();  
 
          beans.put("reportGenerator", reportGenerator);  
 
            
 
          // 獲取、管理 ReportService 的引用  
 
          ReportService reportService = new ReportService();  
 
          beans.put("reportService", reportService);  
 
      }  
 
        
 
      public static Object getBean(String id) {  
 
          return beans.get(id);  
 
      }  
 
  }  
 
    
 
  class ReportService {  
 
      // 消除緊耦合關係，由容器取而代之  
 
      // private static ReportGenerator generator = new PDFGenerator();  
 
      private ReportGenerator generator = (ReportGenerator) Container.getBean("reportGenerator");  
 
    
 
      public void getDailyReport(Date date) {  
 
          table.setDate(date);  
 
          generator.generate(table);  
 
      }  
 
        
 
      public void getMonthlyReport(Month month) {  
 
          table.setMonth(month);  
 
          generator.generate(table);  
 
      }  
 
  }  
 
    
 
  public class Client {  
 
      public static void main(String[] args) {  
 
          Container container = new Container();  
 
          ReportService reportService = (ReportService)Container.getBean("reportService");  
 
          reportService.getDailyReport(new Date());  
 
          //reportService.getMonthlyReport(new Date());  
 
      }  
 
  }

時序圖大體以下：

效果：

如上面所示，ReportService 再也不與具體的 ReportGenerator 直接關聯，已經用容器將接口和實現隔離開來了，提升了系統組件 Bean 的重用性，此時還可使用配置文件在 Container 中實時獲取具體組件的定義。spa

問題描述：

然而，觀察上面的類圖，很容易發現 ReportService 與 Container 之間存在雙向關聯，彼此互相有依賴關係。而且，若是想要重用 ReportService，因爲它也是直接依賴於單獨一個 Container 的具體查找邏輯。若其餘容器具體不一樣的組件查找機制（如 JNDI），此時重用 ReportService 意味着須要修改 Container 的內部查找邏輯。設計

解決方案：引入 Service Locator

再次引入一個間接層 Service Locator，用於提供組件查找邏輯的接口，請看Wikipedia 中的描述或者 Java EE 對其的描述1 、描述2 。這樣就可以將可能變化的點隔離開來。code

實現方法：

類圖以下：

代碼實現：

  
 
  // 實際應用中能夠是用 interface 來提供統一接口  
 
  class ServiceLocator {  
 
      private static Container container = new Container();  
 
        
 
      public static ReportGenerator getReportGenerator() {  
 
          return (ReportGenerator)container.getBean("reportGeneraator");  
 
      }  
 
  }  
 
    
 
  class ReportService {  
 
      private ReportGenerator reportGenerator = ServiceLocator.getReportGenerator();  
 
        
 
      // ...  
 
  }