八一八 依賴注入

0. 前言

在軟件工程領域，依賴注入（Dependency Injection）是用於實現控制反轉（Inversion of Control）的最多見的方式之一。本文主要介紹依賴注入原理和常見的實現方式，重點在於介紹這種年輕的設計模式的適用場景及優點。

1. 爲何須要依賴注入

控制反轉用於解耦，解的到底是誰和誰的耦？這是我在最初瞭解依賴注入時候產生的第一個問題。

下面我引用Martin Flower在解釋介紹注入時使用的一部分代碼來講明這個問題。

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public class MovieLister { private MovieFinder finder; public MovieLister() { finder = new MovieFinderImpl(); } public Movie[] moviesDirectedBy(String arg) { List allMovies = finder.findAll(); for (Iterator it = allMovies.iterator(); it.hasNext();) { Movie movie = (Movie) it.next(); if (!movie.getDirector().equals(arg)) it.remove(); } return (Movie[]) allMovies.toArray(new Movie[allMovies.size()]); } ... }

 

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public interface MovieFinder { List findAll(); }

咱們建立了一個名爲MovieLister的類來提供須要的電影列表，它moviesDirectedBy方法提供根據導演名來搜索電影的方式。真正負責搜索電影的是實現了MovieFinder接口的MovieFinderImpl，咱們的MovieLister類在構造函數中建立了一個MovieFinderImpl的對象。

目前看來，一切都不錯。可是，當咱們但願修改finder，將finder替換爲一種新的實現時（好比爲MovieFinder增長一個參數代表Movie數據的來源是哪一個數據庫），咱們不只須要修改MovieFinderImpl類，還須要修改咱們MovieLister中建立MovieFinderImpl的代碼。

這就是依賴注入要處理的耦合。這種在MovieLister中建立MovieFinderImpl的方式，使得MovieLister不只僅依賴於MovieFinder這個接口，它還依賴於MovieListImpl這個實現。 這種在一個類中直接建立另外一個類的對象的代碼，和硬編碼（hard-coded strings)以及硬編碼的數字（magic numbers）同樣，是一種致使耦合的壞味道，咱們能夠把這種壞味道稱爲硬初始化（hard init）。同時，咱們也應該像記住硬編碼同樣記住，new（對象建立）是有毒的。

Hard Init帶來的主要壞處有兩個方面：1）上文所述的修改其實現時，須要修改建立處的代碼；2）不便於測試，這種方式建立的類（上文中的MovieLister）沒法單獨被測試，其行爲和MovieFinderImpl牢牢耦合在一塊兒，同時，也會致使代碼的可讀性問題（「若是一段代碼不便於測試，那麼它必定不便於閱讀。」）。

2. 依賴注入的實現方式

依賴注入其實並不神奇，咱們平常的代碼中不少都用到了依賴注入，但不多注意到它，也不多主動使用依賴注入進行解耦。這裏咱們簡單介紹一下賴注入實現三種的方式。

2.1 構造函數注入（Contructor Injection）

這是我認爲的最簡單的依賴注入方式，咱們修改一下上面代碼中MovieList的構造函數，使得MovieFinderImpl的實如今MovieLister類以外建立。這樣，MovieLister就只依賴於咱們定義的MovieFinder接口，而不依賴於MovieFinder的實現了。

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public class MovieLister { private MovieFinder finder; public MovieLister(MovieFinder finder) { this.finder = finder; } ... }

 

2.2 setter注入

相似的，咱們能夠增長一個setter函數來傳入建立好的MovieFinder對象，這樣一樣能夠避免在MovieFinder中hard init這個對象。

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public class MovieLister { s... public void setFinder(MovieFinder finder) { this.finder = finder; } }

 

2.3 接口注入

接口注入使用接口來提供setter方法，其實現方式以下。
首先要建立一個注入使用的接口。

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public interface InjectFinder { void injectFinder(MovieFinder finder); }

以後，咱們讓MovieLister實現這個接口。

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class MovieLister implements InjectFinder { ... public void injectFinder(MovieFinder finder) { this.finder = finder; } ... }

最後，咱們須要根據不一樣的框架建立被依賴的MovieFinder的實現。

 

3. 最後

依賴注入下降了依賴和被依賴類型間的耦合，在修改被依賴的類型實現時，不須要修改依賴類型的實現，同時，對於依賴類型的測試，能夠更方便的使用mocking object替代原有的被依賴類型，以達到對依賴對象獨立進行單元測試的目的。

最後須要注意的是，依賴注入只是控制反轉的一種實現方式。控制反轉還有一種常見的實現方式稱爲依賴查找。