IoC容器总结与简单模拟
IoC容器总结与简单模拟
当一个组件需要外部资源时,最直接也最明智的方法是执行查找,这种行为称为主动查找。但这种查找存在一个缺点——组件需要知道如何获得资源。那么它的解决方案是什么呢?请看下文。
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当一个组件需要外部资源时,最直接也最明智的方法是执行查找,这种行为称为主动查找。但这种查找存在一个缺点——组件需要知道如何获得资源。一个好的获取资源的解决方案是应用IoC(Inversion of Control,控制反转)。它的思想是反转资源获取的方向。传统的资源查找方式是要求组件向容器发起请求来查找资源,作为回应,容器适时的返回资源。而应用了IoC之后,则是容器主动的将资源推送到它所管理的组件里,组件所要做的仅仅是选择一种合适的方式接受资源。
IoC是一种通用的设计原则,而DI(Dependency Injection,依赖注入)则是具体的设计模式,它体现了IoC的设计原则。DI是IoC典型的实现,所以IoC与DI术语会被混用。IoC与DI的关系就好比Java中的"接口"和"接口的实现类"的关系一样。
在DI模式下,容器全权负责的组件的装配,容器以一些预先定义好的方式(例如setter方法或构造函数)将匹配的资源注入到每个组件里。目前有三种类型的DI:
setter注入,setter注入会存在一些问题,1. 容易出现忘记调用setter方法注入组件所需要的依赖,将会导致NullPointerException异常。2. 代码会存在安全问题,第一次注入后,不能阻止再次调用setter,除非添加额外的处理工作。但是由于setter注入非常简单所以非常流行(绝大多数Java IDE都支持自动生成setter方法)。
构造器注入,构造器注入能够一定程度上解决setter注入的问题。但是该中注入方式也会带来一些问题,如果组件有很多的依赖,则构造函数的参数列表将变得冗长,会降低代码可读性。
接口注入 ,该注入方式使用的非常少,它要求组件必须实现某个接口,容器正是通过这个接口实现注入依赖的。接口注入的缺点比较明显,使用接口注入需要实现特定的接口,而接口又特定于容器,所以组件对容器产生了依赖,一旦脱离容器,组件不能重用。这是一种"侵入式"注入。
其中"setter注入"和"构造器注入"是被广泛运用的,绝大多数的IoC容器都支持这两种DI类型。
模仿Spring IoC容器
假设一个系统的功能之一是能够生成PDF或HTML格式的报表。
- /*生成报表的通用接口*/
- public interface ReportBuilder
- {
- public void build(String data);
- }
生成PDF和HTML格式的实现类:
- /*生成HTML格式报表*/
- public class ReportHtmlBuilder implements ReportBuilder {
- @Override
- public void build(String data) {
- /*示意代码*/
- System.out.println("build html report!");
- }
- }
- /*生成PDF格式报表*/
- public class ReportPdfBuilder implements ReportBuilder {
- @Override
- public void build(String data) {
- System.out.println("build pdf report!");
- }
- }
报表服务类:
- /*报表服务类*/
- public class ReportService
- {
- /*依赖"ReportBuilder"*/
- private ReportBuilder builder;
- public ReportBuilder getBuilder()
- {
- return builder;
- }
- /*setter注入*/
- public void setBuilder(ReportBuilder builder)
- {
- this.builder = builder;
- }
- public void builderYearReport(int year)
- {
- this.builder.build("data");
- }
- }
IoC容器配置文件"component.properties"
- pdfBuilder=com.beliefbitrayal.ioc.inter.imp.ReportPdfBuilder
- htmlBuilder=com.beliefbitrayal.ioc.inter.imp.ReportHtmlBuilder
- reportService=com.beliefbitrayal.ioc.server.ReportService
- reportService.builder=htmlBuilder
IoC容器:
- public class Container
- {
- /*用于储存Component的容器*/
- private Map<String, Object> repository = new HashMap<String, Object>();
- public Container()
- {
- try
- {
- /*读取容器配置文件"component.properties"*/
- Properties properties = new Properties();
- properties.load(new FileInputStream("src/component.properties"));
- /*获取配置文件的每一行信息*/
- for(Map.Entry<Object, Object> entry : properties.entrySet())
- {
- String key = (String)entry.getKey();
- String value = (String)entry.getValue();
- /*处理配置文件的每一行信息*/
- this.handler(key, value);
- }
- }
- catch (Exception e)
- {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- private void handler(String key,String value) throws Exception
- {
- /*
- * reportService=com.beliefbitrayal.ioc.server.ReportService
- * reportService.builder=htmlBuilder
- * 第一种情况,key值中间没有"."说明为一个新组件。对它的处理为创建它的对象,将其对象放入Map中。
- * 第二种情况,key值中间出现"."说明这个属性条目是一个依赖注入。根据"."的位置将这个key值划分为两部分,第一部分为组件的名字,第二部分为
- * 该组件需要设置的属性。
- */
- String[] parts = key.split("\\.");
- /*情况1*/
- if(parts.length == 1)
- {
- /*通过反射的方式创建组件的对象*/
- Object object = Class.forName(value).newInstance();
- this.repository.put(key, object);
- }
- else
- {
- /*对于情况2,首先用key值的第一部分(组件名)获取组件*/
- Object object = this.repository.get(parts[0]);
- /*再使用value值指定的组件名从Map对象中获取依赖*/
- Object reference = this.repository.get(value);
- /*将获取的依赖注入到指定的组件的相应属性上,"PropertyUtils"类属于Apache下Commons BeanUtil第三方类库,
- * 要使用它还需要下载Commons Logging第三方类库
- */
- PropertyUtils.setProperty(object, parts[1], reference);
- }
- }
- public Object getComponent(String key)
- {
- return this.repository.get(key);
- }
- }
根据配置文件,我们在场景类中使用的报表应该是HTML格式的:
- public class Client
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- /*创建容器*/
- Container container = new Container();
- /*从容器中获取"报表服务类"*/
- ReportService reportService = (ReportService)container.getComponent("reportService");
- /*显示报表*/
- reportService.builderYearReport(0);
- }
- }
控制台的输出:
- build html report!
我们若需要PDF格式的只需要修改属性文件即可:
- pdfBuilder=com.beliefbitrayal.ioc.inter.imp.ReportPdfBuilder
- htmlBuilder=com.beliefbitrayal.ioc.inter.imp.ReportHtmlBuilder
- reportService=com.beliefbitrayal.ioc.server.ReportService
- reportService.builder=pdfBuilder
场景类不变,控制台输出:
- build pdf report!
容器可以从基于文本的控制文件中读取组件的定义,这使得容器可以重用。现在即使随意改变组件的定义,都不用修改容器的代码。这个例子很好的演示了IoC容器的核心原理和机制。
通过以上分析和举例,控制反转IoC就是一个组件的依赖是由容器来装配,组件不做定位查询,只提供普通的Java方法让容器去装配依赖关系,IoC容器是一般通过setter注入或构造函数注入的方式将依赖注入到组件中的,组件的依赖我们一般通过一个配置文件来描述(XML或Properties),配置文件在IoC容器被构建时读取解析。
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