周洪斌
（沙洲職業(yè)工學(xué)院，江蘇 張家港 215600）
摘要：IoC是一種優(yōu)秀的組件解耦模式，而依賴(lài)注入是IoC最流行的實(shí)現(xiàn)方式。探討了依賴(lài)注入的三種不同的實(shí)現(xiàn)方式：構(gòu)造器注入、屬性注入以及接口注入，并介紹了IoC容器Unity的基本使用方法。
關(guān)鍵詞：依賴(lài)倒置原則；控制反轉(zhuǎn)；依賴(lài)注入；Unity
0引言
2015年江蘇省高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃立項(xiàng)項(xiàng)目（201511288009Y）在使用簡(jiǎn)單三層架構(gòu)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序時(shí)，一般都是在業(yè)務(wù)邏輯層直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)訪問(wèn)層相應(yīng)的對(duì)象，如：
public class ProductBLL
{
SqlServerDAL dal = new SqlServerDAL();
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
這種方式下由調(diào)用者ProductBLL主動(dòng)創(chuàng)建被依賴(lài)對(duì)象SqlServerDAL，然后調(diào)用被依賴(lài)對(duì)象的方法，導(dǎo)致調(diào)用者與被依賴(lài)對(duì)象實(shí)現(xiàn)類(lèi)的硬編碼耦合，不利于項(xiàng)目的維護(hù)與升級(jí)。上述緊耦合的業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的關(guān)系如圖1所示。
如果用戶需要將數(shù)據(jù)庫(kù)換成Access或者M(jìn)ySQL，需要修改ProductBLL類(lèi)內(nèi)部的代碼，違反了開(kāi)放封閉原則。開(kāi)放封閉原則要求“軟件實(shí)體（類(lèi)、模塊、函數(shù)等）對(duì)擴(kuò)展是開(kāi)放的，對(duì)修改是封閉的”。依賴(lài)倒置原則（Dependency Inversion Principle，DIP）要求“高層模塊不應(yīng)該依賴(lài)于低層模塊，兩者應(yīng)該依賴(lài)于抽象”［1］。因此，業(yè)務(wù)邏輯層的對(duì)象不應(yīng)該直接依賴(lài)于數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的具體實(shí)現(xiàn)對(duì)象，而應(yīng)該通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的抽象接口進(jìn)行訪問(wèn)，如圖2所示。通過(guò)引入抽象，對(duì)于高層模塊而言，低層模塊的實(shí)現(xiàn)是可替換的。這實(shí)際上也是“開(kāi)放封閉原則”的體現(xiàn)。
1控制反轉(zhuǎn)
DIP作為一種軟件設(shè)計(jì)原則，指明了兩個(gè)模塊之間應(yīng)該如何依賴(lài)。而控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control，IoC）則是一種具體的軟件設(shè)計(jì)模式，明確了如何解除相互依賴(lài)的模塊之間的耦合。IoC是指應(yīng)用本身不負(fù)責(zé)依賴(lài)對(duì)象的創(chuàng)建和維護(hù)，而交給一個(gè)外部容器來(lái)完成。這樣就將控制權(quán)由應(yīng)用轉(zhuǎn)移到了外部，實(shí)現(xiàn)了控制權(quán)的反轉(zhuǎn)［2］。IoC的作用在于降低組件之間的耦合度，減少組件之間的依賴(lài)關(guān)系，提高程序的靈活性和可維護(hù)性。
依賴(lài)注入（Dependency Injection，DI）是IoC模式最流行的實(shí)現(xiàn)方式，即由外部容器在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地將依賴(lài)的對(duì)象注入到組件中。通過(guò)依賴(lài)注入，業(yè)務(wù)邏輯層將不再需要直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的對(duì)象，從而降低了兩者之間的耦合度。
2依賴(lài)注入
依賴(lài)注入提供一種機(jī)制，將需要依賴(lài)（低層模塊）對(duì)象的引用傳遞給被依賴(lài)（高層模塊）對(duì)象。具體的依賴(lài)注入可以分為三種形式，即構(gòu)造器注入、屬性注入以及接口注入［3］。
2.1構(gòu)造器注入
構(gòu)造器注入，即通過(guò)構(gòu)造方法傳遞依賴(lài)。根據(jù)依賴(lài)倒置原則，高層模塊不應(yīng)該依賴(lài)于低層模塊，兩者應(yīng)該依賴(lài)于抽象。因此構(gòu)造方法的參數(shù)應(yīng)該是一個(gè)抽象類(lèi)型。
首先，需要定義一個(gè)接口IDataAccess，并在IDataAccess接口中聲明一個(gè)Add方法，代碼如下：
public interface IDataAccess
{
int Add(ProductModel model);
}
然后，在SqlServerDAL類(lèi)中，實(shí)現(xiàn)IDataAccess接口，代碼如下：
public class SqlServerDAL:IDataAccess
{
public int Add(ProductModel model)
{
//省略具體數(shù)據(jù)庫(kù)操作代碼
}
}
接下來(lái)，修改ProductBLL類(lèi)的代碼，代碼如下：
public class ProductBLL
{
private IDataAccess dal;
//構(gòu)造器注入
public ProductBLL(IDataAccess dal)
{
this.dal=dal;//傳遞依賴(lài)
}
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
在這里，將依賴(lài)對(duì)象SqlServerDAL對(duì)象的創(chuàng)建和綁定轉(zhuǎn)移到ProductBLL類(lèi)的外部來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就解除了兩者之間的緊耦合關(guān)系。這時(shí)，如果要將數(shù)據(jù)庫(kù)換成Access數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，只需定義一個(gè)AccessDAL類(lèi)，實(shí)現(xiàn)IDataAccess接口，然后在外部重新綁定依賴(lài)，不需要修改ProductBLL類(lèi)內(nèi)部代碼即可實(shí)現(xiàn)對(duì)Access數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。
2.2屬性注入
屬性注入，即通過(guò)屬性來(lái)傳遞依賴(lài)。因此，首先需要在依賴(lài)類(lèi)ProductBLL中定義一個(gè)屬性，代碼如下：
public class ProductBLL
{
private IDataAccess dal;
//屬性，接受依賴(lài)
public IDataAccess Dal
{
set { dal = value; }
get { return dal; }
}
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
然后在外部通過(guò)給Dal屬性賦值，從而傳遞依賴(lài)。
2.3接口注入
接口注入需要先定義一個(gè)接口，包含一個(gè)設(shè)置依賴(lài)的方法。然后由依賴(lài)類(lèi)繼承并實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。
首先定義一個(gè)接口，代碼如下：
public interface IDependent
{
void SetDependence(IDataAccess dal);//設(shè)置依賴(lài)項(xiàng)
}
依賴(lài)類(lèi)實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，代碼如下：
public class ProductBLL:IDependent
{
private IDataAccess dal;
//實(shí)現(xiàn)接口
public void SetDependence(IDataAccess dal)
{
this.dal = dal;
}
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
外部則通過(guò)SetDependence方法傳遞依賴(lài)。相比構(gòu)造器注入和屬性注入，接口注入顯得有些復(fù)雜，使用也不常見(jiàn)。
3IoC容器
3.1IoC容器概述
一般在小型項(xiàng)目中可以手動(dòng)創(chuàng)建依賴(lài)對(duì)象，并將引用傳遞給被依賴(lài)模塊。如：
IDataAccess dal=new SqlServerDAL();//在外部創(chuàng)建依賴(lài)對(duì)象
ProductBLL bll=new ProductBLL(dal);//通過(guò)構(gòu)造器注入依賴(lài)
對(duì)于大型項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，相互依賴(lài)的組件比較多，如果還用手動(dòng)的方式來(lái)創(chuàng)建和注入依賴(lài)，效率較低。正因如此，IoC容器誕生了。IoC容器實(shí)際上是一個(gè)依賴(lài)注入框架，它包含以下幾個(gè)功能：
（1）動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、注入依賴(lài)對(duì)象；
（2）管理對(duì)象生命周期；
（3）映射依賴(lài)關(guān)系。
Spring是Java平臺(tái)廣泛使用的IoC容器［4］，.NET平臺(tái)常用的IoC容器包括Unity、Autofac、Spring.NET和Ninject等。Unity是微軟公司推出的一款輕量的、可擴(kuò)展的依賴(lài)注入容器，該項(xiàng)目在Codeplex上的地址為http://unity.codeplex.com，可以下載相應(yīng)的安裝包和開(kāi)發(fā)文檔［5］。
3.2Unity應(yīng)用
Unity在實(shí)際項(xiàng)目中的使用方法如下［6］：
（1）添加對(duì)Microsoft.Practices.Unity.dll、Microsoft.Practices.Unity.Configuration.dll以及Microsoft.Practices.Unity.RegistrationByConvention.dll的引用。
（2）在項(xiàng)目配置文件的<configSections>節(jié)點(diǎn)下注冊(cè)名為unity的section，并在<configuration>節(jié)點(diǎn)下添加unity配置信息。配置文件樣例如下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<configSections>
<section name="unity" type="Microsoft.Practices.Unity.Configuration.UnityConfigurationSection,Microsoft.Practices.Unity.Configuration"/>
</configSections>
<unity>
<container name="MyContainer">
<!--映射關(guān)系-->
<register type="UnityDemo.IDataAccess,UnityDemo"mapTo="UnityDemo.SqlServerDAL,UnityDemo"></register>
</container>
</unity>
<startup>
<supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5" />
</startup>
</configuration>
（3）在代碼中讀取配置信息，并將配置載入到UnityContainer中。
//創(chuàng)建容器
IUnityContainer container = new UnityContainer();
//載入配置信息
container.LoadConfiguration("MyContainer");
//獲取指定名稱(chēng)的配置節(jié)
UnityConfigurationSection section
= (UnityConfigurationSection)ConfigurationManager.GetSection("unity");
//獲取特定配置節(jié)下已命名的配置節(jié)<container name='MyContainer'>下的配置信息
section.Configure(container, "MyContainer");
//創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)了IDataAccess接口的對(duì)象
IDataAccess dal = container.Resolve<IDataAccess>();
4結(jié)論
IoC能有效降低組件之間的耦合度，提高程序的靈活性和可擴(kuò)展性。本文圍繞如何實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)訪問(wèn)層之間的松散耦合，介紹了構(gòu)造器注入、屬性注入以及接口注入三種不同的依賴(lài)注入方式，并介紹了NET平臺(tái)下常用IoC容器Unity的使用，展示了IoC在軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
［1］ 張逸.軟件設(shè)計(jì)精要與模式（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社,2010.
［2］ 王程,周安琳.基于Autofac對(duì)乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)［J］.河北省科學(xué)院學(xué)報(bào),2013,30（1）:14.
［3］ 張浩.利用反向控制原則和依賴(lài)注入的可復(fù)用框架設(shè)計(jì)解耦方法［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2010（12）:227229.
［4］ 周嵐.基于Spring框架的IoC模式的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)［J］.合肥學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2011,21(1):4953.
［5］ 李鳳桐.微軟企業(yè)庫(kù)組件Unity使用淺析［J］.電腦編程技巧與維護(hù),2015(6):1314.
［6］ 蔣金楠.ASP.NET MVC4框架揭秘［M］.北京：電子工業(yè)出版社,2013.