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IoC模式1.依賴
依賴就是有聯絡,有地方使用到它就是有依賴它,一個系統不可能完全避免依賴。如果你的一個類或者模組在項目中沒有用到它,恭喜你,可以從項目中剔除它或者排除它了,因為沒有一個地方會依賴它。下面看一個簡單的樣本:
/// <summary> /// 使用者播放媒體檔案 /// </summary> public class OperationMain {
public void PlayMedia() { MediaFile _mtype = new MediaFile(); Player _player = new Player(); _player.Play(_mtype); } } /// <summary> /// 播放器 /// </summary> public class Player { public void Play(MediaFile file) { Console.WriteLine(file.FilePath); } } /// <summary> /// 媒體檔案 /// </summary> public class MediaFile { public string FilePath { get; set; } }
上面是一個使用者用播放器播放檔案簡單樣本,使用者操作是OperationMain類中的PlayMedia方法,開啟一個播放器,選擇一個檔案來播放。先看看他們之間的依賴關係,可以簡單找到有3個依賴
- Player依賴MediaFile
- OperationMain依賴Player
- OperationMain依賴MediaFile
2.依賴倒置
需求增加了,要用不同的播放器,播放不同的檔案,我們要抽象出來,減少耦合。
耦合關係就是依賴關係,如果依賴關係相當繁雜,牽一髮而動全身,很難維護;依賴關係越少,耦合關係就越低,系統就越穩定,所以我們要減少依賴。
幸虧Robert Martin大師提出了物件導向設計原則----依賴倒置原則:
- A. 上層模組不應該依賴於下層模組,它們共同依賴於一個抽象。
- B. 抽象不能依賴於具象,具象依賴於抽象。
理解:A.上層是使用者,下層是被使用者,這就導致的結果是上層依賴下層了,下層變動了,自然就會影響到上層了,導致系統不穩定,甚至是牽一髮而動全身。那怎麼減少依賴呢?就是上層和下層都去依賴另一個抽象,這個抽象比較穩定,整個就來說就比較穩定了。
B.物件導向編程時面向抽象或者面向借口編程,抽象一般比較穩定,實現抽象的具體肯定是要依賴抽象的,抽象不應該去依賴別的具體,應該依賴抽象。
上面播放器的樣本中,我們已經找到依賴關係了,現在我們要按照依賴倒置原則,來進行最佳化。
根據原則如下改動:
- Player依賴MediaFile,好辦,讓Player和MediaFile都去依賴一個抽象IMediaFile
- OperationMain依賴Player,好辦,讓OperationMain和Player都依賴一個抽象IPlayer
- OperationMain依賴MediaFile,好辦,讓OperationMain和MediaFile都依賴一個抽象IMediaFile
- IPlayer不能依賴具體MediaFile,應該依賴於具體MediaFile的抽象IMediaFile
結構很簡單,於是代碼大致如下:
/// <summary> /// 使用者播放媒體檔案 /// </summary> public class OperationMain {
public void PlayMedia() { IMediaFile _mtype = new MediaFile(); IPlayer _player = new Player(); _player.Play(_mtype); } } /// <summary> /// 播放器 /// </summary> public interface IPlayer { void Play(IMediaFile file); } /// <summary> /// 預設播放器 /// </summary> public class Player : IPlayer { public void Play(IMediaFile file) { Console.WriteLine(file.FilePath); } } /// <summary> /// 媒體檔案 /// </summary> public interface IMediaFile { string FilePath { get; set; } } /// <summary> /// 預設媒體檔案 /// </summary> public class MediaFile : IMediaFile { public string FilePath { get; set; } }
上面代碼進行了抽象,可以看到,目的是減少了依賴,但是看上去依賴關係增加了,如使用者PlayMedia方法,依賴還增加了依賴介面和具體的實現,但是介面是穩定的,可以不考慮,具體的實現才是變動的,這個依賴還是要的,要播放檔案,必定要用到具體的播放器和具體檔案。
3.控制反轉(IoC)
現實生活中,是具體的播放器和具體的媒體檔案沒有關係,你給它一個Mp3檔案他可以播放,給它一個Mp4檔案它也可以播放,你刪掉你的媒體檔案,播放器照樣在,具體什麼播放器,播放什麼檔案,控制權全部是我們使用者自己。
上面的樣本中基本實現了隔離,具體的播放器跟具體的媒體隔離了,具體的播放器只跟媒體介面和播放器介面有關。但是PlayMedia的方法裡面的具體對象,寫死了,控制權非常小,如果我想用百度影音播放呢,我想換一首音樂呢,只能重新改代碼,那控制怎麼進行轉移呢?
我們可以通過反射來建立,把具體的檔案名稱寫在設定檔裡,這時候用戶端代碼也不用變了,只需要改設定檔就好了,穩定性又有了提高,如下:
public void PlayMedia() { IMediaFile _mtype = Assembly.Load(ConfigurationManager.AppSettings["AssemName"]).CreateInstance(ConfigurationManager.AppSettings["MediaName"]); IPlayer _player = Assembly.Load(ConfigurationManager.AppSettings["AssemName"]).CreateInstance(ConfigurationManager.AppSettings["PlayerName"]); _player.Play(_mtype); }
這個具對象是哪一個,全由設定檔來控制了,這個具體對象的控制權交給了設定檔了,這也是人們常說的控制反轉。
控制反轉IoC是Inversion of Control的縮寫,是說對象的控制權進行轉移,轉移到第三方,比如轉移交給了IoC容器,它就是一個建立工廠,你要什麼對象,它就給你什麼對象,有了IoC容器,依賴關係就變了,原先的依賴關係就沒了,它們都依賴IoC容器了,通過IoC容器來建立它們之間的關係。
4.依賴注入(DI)
上面說到控制反轉,是一個思想概念,但是也要具體實現的,上面的設定檔也是一種實現方式。依賴注入提出了具體的思想。
依賴注入DI是Dependency Injection縮寫,它提出了“哪些東東的控制權被反轉了,被轉移了?”,它也給出了答案:“依賴對象的建立獲得被反轉”。
所謂依賴注入,就是由IoC容器在運行期間,動態地將某種依賴關係注入到對象之中。
上面的樣本中,哪些要依賴注入,依賴對象需要獲得執行個體的地方,即 PlayMedia方法,需要IPlayer具體對象和IMediaFile的具體對象,找到了地方就從這裡下手,為了靈活的控制這兩個對象,必須是外面能夠控制著兩個對象的執行個體化,提供對外的操作是必要的,可以是屬性,可以是方法,可以是建構函式,總之別的地方可以控制它,下面將會使用Unity來注入,使用的是建構函式注入,代碼如下:
/// <summary> /// 使用者播放媒體檔案 /// </summary> public class OperationMain { IMediaFile _mtype; IPlayer _player; public OperationMain(IPlayer player, IMediaFile mtype) { _player = player; _mtype = mtype; } public void PlayMedia() { _player.Play(_mtype); } } /// <summary> /// 播放器 /// </summary> public interface IPlayer { void Play(IMediaFile file); } /// <summary> /// 預設播放器 /// </summary> public class Player : IPlayer { public void Play(IMediaFile file) { Console.WriteLine(file.FilePath); } } /// <summary> /// 媒體檔案 /// </summary> public interface IMediaFile { string FilePath { get; set; } } /// <summary> /// 預設媒體檔案 /// </summary> public class MediaFile : IMediaFile { public string FilePath { get; set; } }
給 OperationMain類一個建構函式,因為Unity有一個建構函式注入,調用代碼如下:
static UnityContainer container = new UnityContainer(); static void init() { container.RegisterType<IPlayer, Player>(); container.RegisterType<IMediaFile, MediaFile>(); } static void Main(string[] args) { init(); OperationMain op1 = container.Resolve<OperationMain>(); op1.PlayMedia(); OperationMain op3 = container.Resolve<OperationMain>(); op3.PlayMedia(); //普通方式 OperationMain op2 = new OperationMain(new Player(), new MediaFile()); op2.PlayMedia(); Console.Read(); }
看出來吧,Unity的功能遠不止這些,你可以初始化時註冊N多,以後直接使用,而不用使用new,還有執行個體周期的控制、設定檔等靈活控制,具體可以看看Unity(具體不是本節的範疇)的說明。
5.小結
通過一個小例子由淺入深地進行最佳化,已加深對IoC模式的理解,我想複雜的結構也是從這種簡單的架構累加起來的。
最近在看相關文章,很多都太專業化了沒怎麼看懂,這是自己現在對IoC的一些理解,記錄下來,要不然時間一久,也就忘了。
自己對IoC模式理解還很淺,希望得到各位的指點。
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