Dagger 2 完全解析（一），基本使用与原理

偏执的太偏执、 2022-10-02 14:55 178阅读 0赞

# Dagger 2 完全解析（一）,基本使用与原理 #

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[Dagger 2 完全解析（一）,基本使用与原理][Dagger 2]  
[Dagger 2 完全解析（二）, 进阶使用][Dagger 2 _]  
[Dagger 2 完全解析（三）, Component 与 SubComponent][Dagger 2 _ Component _ SubComponent]

> 本系列文章是基于 Google Dagger 2.23.2 版本， Kotlin 1.3.21版本

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## 依赖注入 ##

### 什么是依赖 ###

> **依赖(Dependency)** 是类与类之间的联接。依赖关系表示一个类依赖于另一个类的定义, 一般而言，依赖关系在语言中体现为局部变量、方法的形参，或者对静态方法的调用。

我们在`Android`开发中 经常会在`build.gradle`中引入第三方包的依赖包，然后就完成了对第三方的依赖。那么到底什么是依赖呢？下面我举个例子：

假如有两个`类` : `A`和`B`, `A`中持有`B`的实例，则可认为 `A`依赖`B`

// Class A
    class A(
        private val b: B = B()// A中定义了b,并创建了B实例
    )
    
    // Class B
    class B

上面这种写法是最常见的写法，但是在下面几个场景中存在一些问题：

1.  如果要修改 `B` 的构造函数，例如需要使用`b= B(name)`的方式构造时，还要修改 `A`的代码；
2.  不利于单元测试，如单元测试中使用 mock 的 `B`测试`A` 。

### 什么是依赖注入(Dependency Injection) ###

**依赖注入**（简称 DI）是用于实现**控制反转**（ `IOC`）最常见的方式之一，`IOC`是面向对象编程中的一种设计思想，用以降低代码之间耦合度。控制反转的基本思想是：借助“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。

就拿上面的例子来说，我们在`A`中创建并持有`B`的实例，`A`依赖`B` ，并且创建的主动权在`A`, 实现了 Ioc 后，对象 `A` 依赖于`IOC` 容器，对象 A 被动地接受容器提供的对象 B 实例，由主动变为被动，因此称为控制反转。

**注意，控制反转不等同于依赖注入，控制反转还有一种实现方式叫“依赖查找”（Denpendency Lookup）**

**依赖注入**就是将对象实例传入到一个对象中去（Denpendency injection means giving an object its instance variables）。依赖注入是一种设计模式，降低了依赖和被依赖对象之间的耦合，方便扩展和单元测试。

### 依赖注入的实现方式 ###

其实在平常编码的过程中，已经不知觉地使用了依赖注入

*  基于构造函数，在构造对象时注入所依赖的对象。

class A(
        private val b: B // 由创建A 是 传入B的实例
    )

*  基于 set 方法，使用 setter 方法来让外部容器调用传入所依赖的对象。

class A {
        
        private lateinit var b: B
    
        // 通过外部调用setB()实现实例注入
        fun setB(b: B) {
        
            this.b = b
        }
    }

*  基于接口，使用接口来提供 setter 方法。

interface BInjector {
        
        fun injectB(b: B)
    }
    
    class A : BInjector {
        
        private var b: B? = null
    
        override fun injectB(b: B) {
        
            this.b = b
        }
    }

*  基于注解，Dagger 2 依赖注入框架就是使用`@Inject`完成注入。

class A {
        
        @Inject
        lateinit var b: B
    }

## Dagger 2 ##

`Dagger 2` 是 `Java` 和`Android`下的一个完全静态、编译时生成代码的依赖注入框架，由 Google 维护，早期的版本 [Dagger][] 是由 Square 创建的。

Dagger 2 是基于 Java Specification Request(JSR) 330标准。利用 JSR 注解在编译时生成代码，来注入实例完成依赖注入。

下面是 Dagger 2 的一些资源地址：

Github：[https://github.com/google/dagger][https_github.com_google_dagger]

官方文档：[https://google.github.io/dagger//][https_google.github.io_dagger]

API：[http://google.github.io/dagger/api/latest/][http_google.github.io_dagger_api_latest]

## Dagger 2 的基本使用 ##

上面介绍了依赖注入和 Dagger 2，下面由简单的示例开始一步一步地解析 Dagger 2 的基本使用与原理。

### 引入 Dagger 2 ###

在`build.gradle`中添加依赖和`plugin`：

apply plugin: 'kotlin-kapt'
    
    dependencies {
        implementation 'com.google.dagger:dagger:2.23.2'
        kapt 'com.google.dagger:dagger-compiler:2.32.2'
    }

如果 Android gradle plugin 的版本低于`2.2`，还需要引入 [android-apt][] 插件。

### 使用 @Inject 标注需要注入的依赖 ###

#### `@Inject` ####

package javax.inject;
    
    @Target({
         METHOD, CONSTRUCTOR, FIELD })
    @Retention(RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Inject {
        }

继续使用上面 A 的例子：

class A {
        
        @Inject
        lateinit var b: B
    }

使用`javax.inject.Inject`注解来标注需要 `Dagger 2` 注入的依赖，`make module`或者`build`后可以在`build/generated/source/kapt`目录下看到 Dagger 2 编译时生成的成员属性注入类。

public final class A_MembersInjector implements MembersInjector<A> {
 
 private final Provider bProvider;
 
 public A_MembersInjector(Provider bProvider) {
 
 this.bProvider = bProvider;
 }
 
 public static MembersInjector<A> create(Provider bProvider) {
 
 return new A_MembersInjector(bProvider);}
 
 @Override
 public void injectMembers(A instance) {
 
 injectB(instance, bProvider.get());
 }
 
 public static void injectB(A instance, B b) {
 
 instance.b = b;
 }
 }

从上面的`injectMembers`方法中可以看到注入依赖的代码是`instance.b= bProvider.get();`，所以`@Inject`标注的成员属性不能是`private`的，不然无法注入。

### 创建所依赖对象的实例 ###

用`@Inject`标注构造函数时，Dagger 2 会完成实例的创建。

class B @Inject constructor()

build 后可以在`build/generated/source/kapt`目录下看到 Dagger 2 编译时生成的工厂类。

public final class B_Factory implements Factory {
 
 private static final B_Factory INSTANCE = new B_Factory();
 
 @Override
 public B get() {
 
 return new B();
 }
 
 public static B_Factory create() {
 
 return INSTANCE;
 }
 
 public static B newInstance() {
 
 return new B();
 }
 }

依赖注入是`依赖的对象实例`–>`需要注入的实例属性`，上面完成两步，通过 Dagger 2 生成的代码代码可以知道，生成了 `A`的成员属性注入类和 `B`的工厂类，接下来需要的就是新建工厂实例并调用成员属性注入类完成 `B`的实例注入。完成这个过程的桥梁就是`dagger.Component`。

### Component 桥梁 ###

`@Component`可以标注接口或抽象类

@Retention(RUNTIME) 
    @Target(TYPE)
    @Documented
    public @interface Component {
        
      @Target(TYPE)
      @Documented
      @interface Builder {
        }
    
      @Target(TYPE)
      @Documented
      @interface Factory {
        }
    }

`Component`可以完成依赖注入过程，其中最重要的是定义注入接口，调用注入接口就可以完成 `A` 所需依赖的注入。

@Component
    interface AComponent {
        
        fun injectA(a: A)
    }

build 后会生成带有`Dagger`前缀的实现该接口的类：DaggerManComponent

public final class DaggerAComponent implements AComponent {
        
      private DaggerAComponent() {
        
    
      }
    
      public static Builder builder() {
        
        return new Builder();
      }
    
      public static AComponent create() {
        
        return new Builder().build();
      }
    
      @Override
      public void injectA(A a) {
        
        injectA2(a);
      }
    
      private A injectA2(A instance) {
        
        A_MembersInjector.injectB(instance, new B());
        return instance;
      }
    
      public static final class Builder {
        
        private Builder() {
        
        }
    
        public AComponent build() {
        
          return new DaggerAComponent();
        }
      }
    }

从上面生成的代码可以看出来 `DaggerAComponent`就是连接`依赖的对象A实例`和`需要注入的B实例属性`之间的桥梁。`DaggerAComponent`会查找目标类对应的成员属性注入类（即`A_MembersInjector`），然后调用`A_MembersInjector.injectB(instance, new B())`就能完成依赖注入。**注意，Component 中注入接口的参数必须为需要注入依赖的类型，不能是 要注入类型的父类或子类，注入接口返回值为 void，接口名可以任意。**

接下来只需要在 A中调用`injectA`方法就能完成注入。

class Man {
        
    	init{
        
            DaggerManComponent.create().injectA(this)
    	} 
    }

### Module ###

使用`@Inject`标注构造函数来提供依赖的对象实例的方法，不是万能的，在以下几种场景中无法使用：

*  接口没有构造函数
 *  第三方库的类不能被标注
 *  构造函数中的参数必须配置

为了解决上面的问题，`Dagger`又提供了一种新的注解方式：`Module`

在`Module`中，Module 即用`@Module`标注的类。所以 Module 是提供依赖的对象实例的另一种方式。

@Documented
 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 @Target(ElementType.TYPE)
 public @interface Module {
 
 
 Class<?>[] includes() default {
 };
 
 @Beta
 Class<?>[] subcomponents() default {
 };
 }

在`Module`可以用`@Provides`标注的方法来提供依赖实例，方法的返回值就是依赖的对象实例。

@Module
    class AModule {
        
        @Provides
        fun provideB(): B = B()
    }

约定俗成的是`@Provides`方法一般以`provide`为前缀，Moudle 类以`Module`为后缀，一个 Module 类中可以有多个`@Provides`方法。

接下来，关联Module与Component：

@Component(modules = [AModule::class])
    interface AComponent {
        
        fun injectA(a: A)
    }

build之后，Module 和 Component 生成的类为：

public final class DaggerAComponent implements AComponent {
        
      private final AModule aModule;
    
      private DaggerAComponent(AModule aModuleParam) {
        
        this.aModule = aModuleParam;
      }
      ....
    
    private A injectA2(A instance) {
        
        A_MembersInjector.injectB(instance, AModule_ProvideBFactory.provideB(aModule));
        return instance;
      }
    
      public static final class Builder {
        
        private AModule aModule;
    
        private Builder() {
        
        }
    
        public Builder aModule(AModule aModule) {
        
          this.aModule = Preconditions.checkNotNull(aModule);
          return this;
        }
    
        public AComponent build() {
        
          if (aModule == null) {
        
            this.aModule = new AModule();
          }
          return new DaggerAComponent(aModule);
        }
      }
    }

生成的 DaggerAComponent 和之前相比主要是`injectA2()`方法不一样，具体体现在：

没有`Module`时：

A_MembersInjector.injectB(instance, new B());

有`Module`时：

A_MembersInjector.injectB(instance, AModule_ProvideBFactory.provideB(aModule));

**AModule\_ProvideBFactory**实现 Factory 接口。

public final class AModule_ProvideBFactory implements Factory {
 
 private final AModule module;
 
 public AModule_ProvideBFactory(AModule module) {
 
 this.module = module;
 }
 
 @Override
 public B get() {
 
 return provideB(module);
 }
 
 public static AModule_ProvideBFactory create(AModule module) {
 
 return new AModule_ProvideBFactory(module);
 }
 
 public static B provideB(AModule instance) {
 
 return Preconditions.checkNotNull(instance.provideB(), "Cannot return null from a non-@Nullable @Provides method");
 }
 }

## 总结 ##

现在再来看 Dagger 2 最核心的三个部分：

1.  需要注入依赖的目标类，需要注入的实例属性由`@Inject`标注。
2.  提供依赖对象实例的工厂，用`@Inject`标注构造函数或定义`Module`这两种方式都能提供依赖实例，Dagger 2 的注解处理器会在编译时生成相应的工厂类。**Module的优先级比@Inject标注构造函数的高，意味着 Dagger 2 会先从 Module 寻找依赖实例。**
3.  把依赖实例工厂创建的实例注入到目标类中的 Component。

下面再讲述上面提到的在 Dagger 2 种几个注解的用法：

*  `@Inject` 一般情况下是标注成员属性和构造函数，标注的成员属性不能是`private`，Dagger 2 还支持方法注入，`@Inject`还可以标注方法。
 *  `@Provides` 只能标注方法，必须在 Module 中。
 *  `@Module` 用来标注 Module 类
 *  `@Component` 只能标注接口或抽象类，声明的注入接口的参数类型必须和目标类一致。

[Dagger 2]: https://ixiaow.github.io/posts/cbb172f8
[Dagger 2 _]: https://ixiaow.github.io/posts/b74c4b6c
[Dagger 2 _ Component _ SubComponent]: https://ixiaow.github.io/posts/e30bee8a
[Dagger]: https://github.com/square/dagger
[https_github.com_google_dagger]: https://github.com/google/dagger
[https_google.github.io_dagger]: https://google.github.io/dagger//
[http_google.github.io_dagger_api_latest]: http://google.github.io/dagger/api/latest/
[android-apt]: https://bitbucket.org/hvisser/android-apt