C# IoC学习笔记

青旅半醒 2022-11-17 14:57 20阅读 0赞

##     一、引言 ##

IoC-Invertion of Control，即控制反转，是一种程序设计思想。

先初步了解几个概念：

**    依赖（Dependency）**：就是有联系，表示一个类依赖于另一个类。

**    依赖倒置原则（DIP）**：设计模式六大原则之一，是一种软件架构设计原则。

**    控制反转（IoC）**：一种软件设计原则，上层对下层的依赖（即底层模块的获得）交给第三方。

**    依赖注入（DI）**：实现IoC的一种方式、手段。

**    IoC容器**：依赖注入的框架，用来映射依赖，管理对象的创建和生存周期。

##     二、依赖 ##

依赖就是有联系，有地方使用它就是有依赖它，下面看一个简单的示例：

![1227623-20200318114737994-1209610868.png][]

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class Program
        {
            class BMW
            {
                public string Show()
                {
                    return "宝马";
                }
            }
            class ChinesePeople
            {
                private BMW bmw = new BMW();
                public void Run()
                {
                    Console.WriteLine($"今天开{bmw.Show()}上班");
                }
            }
    
            static void Main(string[] args)
            {
                ChinesePeople people = new ChinesePeople();
                BMW bmw = new BMW();
                people.Run();
                Console.Read();
            }
        }

上面中国人开着宝马去上班，客户端有使用中国人、宝马汽车两个对象，中国人中有使用对象宝马汽车，我们可以从中找到三个依赖关系：

客户端依赖对象ChinesePeople；

客户端依赖对象BMW；

ChinesePeople依赖对象BMW；

##    三、依赖倒置原则 ##

过些日子来了新需求，中国人不仅要开宝马去上班，还要开奔驰去上班，如果按照上面直接依赖关系的方式去做，我们就需要修改ChinesePeople类，让它实现一个参数为宝马的重载方法Run()。显然这样不是好的设计，我们总不能每次新增一种汽车（即修改下层模块）都要去修改ChinesePeople类吧（相对于汽车为上层模块），太麻烦了。。。

先简单分析一下，耦合关系就是依赖关系，如果依赖关系很重，牵一发而动全身，将很难维护扩展，耦合关系越少，系统会越稳定，因此要较少依赖。

定义：

A.高层模块不应依赖于底层模块，两者应该依赖于抽象。

B.抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

![1227623-20200318115659629-1668063573.png][]

在这个图中，我们发现高层模块定义接口，将不直接依赖于下层模块，下层模块负责实现高层模块定义的接口，下面看一下示例：

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class Program
        {
            interface ICar
            {
                string Show();
            }
    
            class BMW : ICar
            {
                public string Show()
                {
                    return "宝马";
                }
            }
    
            class BenZ : ICar
            {
                public string Show()
                {
                    return "奔驰";
                }
            }
    
            interface IPeople
            {
                void Run(ICar car);
            }
    
            class ChinesePeople : IPeople
            {
                public void Run(ICar car)
                {
                    Console.WriteLine($"今天开{car.Show()}上班");
                }
            }
    
            static void Main(string[] args)
            {
                ICar bmw = new BMW();
                ICar benz = new BenZ();
                IPeople people = new ChinesePeople();
                people.Run(bmw);
                people.Run(benz);
                Console.Read();
            }
        }

运行结果如下：

![1227623-20200318134106634-646398169.png][]

分析：上面代码中，ChinesePeople类不再依赖于具体的汽车，而是依赖于汽车的抽象，这样使得不管换什么样的汽车品牌，中国人都是可以开着去上班的，而且不需要修改ChinesePeople类。想一下，这样是不是挺好的，我们可以得出：上层不再依赖细节，相比面向实现，面向接口较好，因为抽象相比细节要更稳定。

##     四、控制反转 ##

上面示例中，我们实现了具体的人和具体的汽车的隔离，具体人只和汽车的接口有关。但是Program中Main方法里的具体对象写死了，控制权变小，当我要修改美国人开着福特去上班时，就不得不要去修改代码，那怎么把控制权转移呢？

下面看一个简单的示例(请先添加System.Configuration引用)：

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

interface ICar
        {
            string Show();
        }

ICar.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

interface IPeople
        {
            void Run(ICar car);
        }

IPeople.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class BMW : ICar
        {
            public string Show()
            {
                return "宝马";
            }
        }

BMW.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class ChinesePeople : IPeople
        {
            public void Run(ICar car)
            {
                Console.WriteLine($"今天开{car.Show()}上班");
            }
        }

ChinesePeople.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
    <configuration>
        <startup> 
            <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.6.1" />
        </startup>
        <appSettings>
            <add key="People" value="LinkTo.Test.ConsoleIoC.ChinesePeople,LinkTo.Test.ConsoleIoC"/>
            <add key="Car" value="LinkTo.Test.ConsoleIoC.BMW,LinkTo.Test.ConsoleIoC"/>
        </appSettings>
    </configuration>

App.config

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                #region 反射+配置文件实现Ioc
                string people = ConfigurationManager.AppSettings["People"];
                string car = ConfigurationManager.AppSettings["Car"];
                Assembly assemblyPeople = Assembly.Load(people.Split(',')[1]);
                Assembly assemblyCar = Assembly.Load(car.Split(',')[1]);
                Type typePeople = assemblyPeople.GetType(people.Split(',')[0]);
                Type typeCar = assemblyPeople.GetType(car.Split(',')[0]);
                IPeople ipeople = (IPeople)Activator.CreateInstance(typePeople);
                ICar icar = (ICar)Activator.CreateInstance(typeCar);
                ipeople.Run(icar);
                Console.Read();
                #endregion
            }
        }

Program.cs

上面代码中，我们使用反射+配置文件的方式，将对象创建的控制权转移到了配置文件，这就是所谓的**控制反转**。

分析：控制反转是将对象创建的控制权交给了第三方，可以是IoC容器，它就相当于简单工厂。我们要什么对象，工厂就给我们什么对象，这样依赖关系就变了，它们（人和车）都依赖于IoC容器，通过IoC容器建立它们之间的依赖关系。（依赖对象不再直接通过new来获取）

运行结果如下：

![1227623-20200318142537527-1624088151.png][]

##     五、依赖注入 ##

上面说到的控制反转，我们了解到是将控制权转移，这是我们的目的。配置文件+反射是一种实现，而依赖注入则提供的是一种思想，或者说是实现IoC的手段。

依赖注入是将对象的创建和绑定转移到被依赖对象的外部来实现，一般使用哪些方法来实现呢？

####     方法一：构造函数注入 ####

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class ChinesePeopleConstructor
        {
            private readonly ICar _car;
    
            //依赖注入：构造函数注入
            public ChinesePeopleConstructor(ICar car)
            {
                _car = car;
            }
    
            public void Run()
            {
                Console.WriteLine($"今天开{_car.Show()}上班");
            }
        }

ChinesePeopleConstructor.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                #region 依赖注入：构造函数注入
                ICar bmw = new BMW();
                ChinesePeopleConstructor people = new ChinesePeopleConstructor(bmw);
                people.Run();
                Console.Read();
                #endregion
            }
        }

Program.cs

####     方法二：属性注入 ####

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class ChinesePeopleProperty
        {
            //依赖注入：属性注入
            public ICar Car { get; set; }
    
            public void Run()
            {
                Console.WriteLine($"今天开{Car.Show()}上班");
            }
        }

ChinesePeopleProperty.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                #region 依赖注入：属性注入
                ICar bmw = new BMW();
                ChinesePeopleProperty people = new ChinesePeopleProperty
                {
                    Car = bmw
                };
                people.Run();
                Console.Read();
                #endregion
            }
        }

Program.cs

####     方法三：接口注入 ####

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

interface IDependent
        {
            void SetDependent(ICar icar);
        }

IDependent.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class ChinesePeopleInterface : IDependent
        {
            private ICar _car;
    
            //依赖注入：接口注入
            public void SetDependent(ICar car)
            {
                _car = car;
            }
    
            public void Run()
            {
                Console.WriteLine($"今天开{_car.Show()}上班");
            }
        }

ChinesePeopleInterface.cs

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                #region 依赖注入：接口注入
                ICar bmw = new BMW();
                ChinesePeopleInterface people = new ChinesePeopleInterface();
                people.SetDependent(bmw);
                people.Run();
                Console.Read();
                #endregion
            }
        }

Program.cs

##     六、IoC容器 ##

IoC容器是一个DI框架，主要功能有一下几点：

A.动态创建、注入依赖对象；

B.管理对象生命周期；

C.映射依赖关系；

常见的IoC容器：Spring.NET，Castle Windsor， Ninject，Autofac，Unity。。。

####     6.1、Unity容器使用 ####

在上一篇《[C\# AOP学习笔记][C_ AOP]》的【使用EntLib\\PIAB Unity实现AOP（带配置）】中，已经使用Unity容器实现了IoC，让我们再来看看配置文件：

![1227623-20200320085401133-843508696.png][]

假如只需要IoC不需要AOP，container是这样子的：

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

从IoC的注册匹配规则可以看出，前面是完整类型名称，后面是所在的dll。这个就比较厉害了，假如一个系统有扩展的功能或者个性要求，只需配置使用新的dll即可，原有系统不需要改代码。这样，除了很好地符合了"开闭原则"外，对于构建一个可配置可扩展的系统，是一个非常厉害的利器。

参考自：

[https://www.cnblogs.com/jdzhang/p/7104351.html][https_www.cnblogs.com_jdzhang_p_7104351.html]

推荐博文：

[基于接口设计三层架构][Link 1]

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[ContractedBlock.gif]: https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif
[ExpandedBlockStart.gif]: /images/20221022/36e031dd6e56434c81a04f2ca7be6981.png
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[C_ AOP]: https://www.cnblogs.com/atomy/p/12467682.html
[1227623-20200320085401133-843508696.png]: /images/20221022/acd6f9bf1a644c778724a7f99bec7e7f.png
[https_www.cnblogs.com_jdzhang_p_7104351.html]: https://www.cnblogs.com/jdzhang/p/7104351.html
[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_36482772/article/details/77928631