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什麼是IoC?IoC是Inversion Of Control(控制翻轉)的縮寫。
在介紹IoC之前,我們先來一段歷史回顧,看看彈性的程式是如何演進。
傳統New Class的方法我們寫了一支方法,而這一支方法(Write(string text))的功能非常簡單,就是把傳入的參數輸出到console:
class Program{ static void Main(string[] args) { ConsoleOutput output = new ConsoleOutput(); output.Write("Hello World"); }} class ConsoleOutput{ public void Write(string text) { Console.WriteLine(text); }}開發出來了,一切都很美好,但是有一天有個使用者和你反應:「這個輸出能不能輸出到Text檔案裡面啊?」
身為一個厲害的工程師,這個當然沒有問題,馬上幫他寫出另外一個版本是輸出到Text檔案:
class Program{ static void Main(string[] args) { // ConsoleOutput output = new ConsoleOutput(); TextOutput output = new TextOutput(); output.Write("Hello World"); }} class TextOutput{ public void Write(string text) { File.WriteAllText("Filex.txt", text); }} // ConsoleOutput 和之前一樣..到目前為止,其實已經暴露出好的Design需要避免的問題:
loose coupling原則
主要的程式非常依賴(Depend)實際的class,這導致了:
當輸出到不同目的地的時候,開發者需要重新編譯整個程式碼,甚至連呼叫的地方都需要重新修改,當程式碼和邏輯不複雜的時候問題不大,但是當程式變大的時候 這其實是很麻煩的一件事情。這違反了OO裡面常說的loose coupling的原則。
從硬體學到的概念:Interface為了避免掉這一種直接的依賴關係,我們像硬體界學了一個概念,也就是Interface(介面)。
我們可以想像,世界上面那麼多的廠商都在做HD,我們怎麼能夠保證廠商 A和廠商 B的HD都能夠在我電腦上面使用呢?靠的就是每一家廠商的HD都會依照開出來的Interface(介面)去做產品。因此,只要你的電腦有 SATA(interface),就可以讀的到SATA的HD。
同樣道理用在軟體上面,我管你是如何實作(管你是哪家生產的廠商),只要最後你的結果是有Write(HD能夠和SATA接上)的Class就好。這樣我們就可以彈性話的切換我們想要的實作。
因此,我們的程式碼變成:
interface IWriter{ void Write(string text);} class TextOutput : IWriter{ public void Write(string text) { File.WriteAllText("Filex.txt", text); }} class ConsoleOutput : IWriter{ public void Write(string text) { Console.WriteLine(text); }}因為我們現在完全把_實作_和_功能_拆出來了,我們可以動態的讓使用者選擇輸出方式:
static void Main(string[] args){ IWriter output; // 使用者選擇要用檔案輸出還是Console輸出 if (args.Count() > 0 && args[0] == "text") { output = new TextOutput(); } else { output = new ConsoleOutput(); } output.Write("Hello World");}回來看IoC的概念看完了傳統的、沒有彈性的寫法和用了Interface的寫法對比,應該會感覺到其實這兩個流程是不太一樣:
- 傳統、沒有彈性的寫法在
定義(Declare)_參數的瞬間就_已經決定了_這個參數的具體使用方式。因此和一般的程式flow是一樣的,_重上到下 - 使用interface的寫法,是在
實例(也就是new())_的時候才決定具體的使用方法。因此它的flow是到要用的時候才會new,所以是_依照 後面要什麼來控制的。
這時候我們在想想IoC的意思是控制翻轉,就能夠大概瞭解意思了。傳統的方法屬於_重上到下_,而interface則是由new()他的類別來決定實作,因此控制的流程翻轉了。(不再是重上到下了)
因此,IoC在框架裡面非常重要,因為透過interface把功能抽離,我們的框架才能夠使用IoC的方式來決定什麼的實作(也就是實際的方法)是我們框架要的。
DI是什麼?我們從上面IoC看到了,利用interface的方式,可以再使用的時候在決定要使用的實作是那一個。這時候,我們下一個問題是,那決定實作的時刻是如何使用的呢?
這個時候我們又有一個新的名詞,就是Dependency Injection(相依性注入)。
基本上,這邊會介紹的DI只有透過你Constructor和Property的這兩種方式。為了這兩種方法的介紹,我們把程式碼在包一層(之前是直接寫在Main裡面),所以假設我們有一個library class,他依賴一個IWriter的物件。
// 此class 會用到IWriterpublic class LibraryWrapper{// ....}Constructor injection這個的意思是透過建構子來注入依賴的物件:
// 此class 會用到IWriterpublic class LibraryWrapper{ private IWriter _writer; // 透過建構子注入相依的物件 public LibraryWrapper(IWriter inWriter) { _writer = inWriter; }} .....// 使用上就是 LibraryWrapper output; // 使用者選擇要用檔案輸出還是Console輸出if (args.Count() > 0 && args[0] == "text"){ output = new LibraryWrapper (new TextOutput());}else{ output = new LibraryWrapper (new ConsoleOutput());}...Property injection相較於建構子的時候注入,這種類型是透過property來注入:
// 此class 會用到IWriterpublic class LibraryWrapper{ public IWriter Writer { get; set; }} .....// 使用上就是 LibraryWrapper output; // 使用者選擇要用檔案輸出還是Console輸出if (args.Count() > 0 && args[0] == "text"){ output = new LibraryWrapper (); output.Writer = new TextOutput();}else{ output = new LibraryWrapper (); output.Writer = new ConsoleOutput();}...DI Container到目前為止,我們介紹了透過interface來讓我們可以做到IoC達到框架來選擇實際的實作是那一個。再來,我們介紹了所謂的DI來決定interface的實作是什麼時候決定。最後這一部份我們要介紹所謂的DI Container。
雖然DI我們可以用手動的方式達到,但是其實還是_不彈性_。舉例來說,當我要切換實作的時候,還是需要改code並且重新編譯。因此本質上還是沒有彈性的效果。
再來,假設我有一些實作希望是以全域的方式注入。換句話說,就是所有的這個interface的實作,都用同一個instance的話,靠我們手動是沒有辦法簡單做到的。
因此有了所謂DI Container。DI Container會記錄我們所有的interface和實作的對應(可以用xml方式設定,因此不需要重新compile程式就可以改 interface的對應實作),並且管理這些實作的instance scope(例如,剛剛提到的,某些實作要以單一全域的方式存在)。
有了DI Container,我們才能真的做到彈性。
DI Container有很多,比較常見的有:
- Autofac
- Unity
- Ninject
- Structuremap
- Spring(Java派比較常用)
- 等等
...
這些Container各有優勢,不過本質上都是一樣的作用。
結語透過這一篇,我希望大家對於Ioc和DI有了一些基本的概念,在下一篇我會介紹Autofac這個DI Container,並且如何開始和我們的Mvc框架整合。
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