控制反轉

控制反轉(Inversion of Control)，簡稱IoC，它不是一門技術，而是一種設計思想，一個重要的面向對象編程的法則。它能指導我們如何設計出松耦合、更優良的程序。

傳統應用程序都是由我們在類內部主動創建依賴對象，從而導致類與類之間高耦合，難于測試。如下圖所示：

圖一

但有了IoC容器后，我們可以把創建和查找依賴對象的控制權交給了容器，由容器進行注入組合對象，所以對象與對象之間是松散耦合，這樣也方便測試，利于功能復用，更重要的是使得程序的整個體系結構變得非常靈活。如下圖所示：

圖二

依賴注入

依賴注入(Dependency Injection)，簡稱DI ，它也不是一門技術，它是一種實現 IoC 的方式，是組件之間依賴關系由容器在運行期決定，形象的說，即由容器動態的將某個依賴關系注入到組件之中。

依賴注入的目的并非為軟件系統帶來更多功能，而是為了提升組件重用的頻率，并為系統搭建一個靈活、可擴展的平臺。通過依賴注入機制，我們只需要通過簡單的配置，而無需任何代碼就可指定目標需要的資源，完成自身的業務邏輯，而不需要關心具體的資源來自何處，由誰實現。如圖二所示。

什么是容器?

容器是一種為某種特定組件的運行提供必要支持的一個軟件環境。例如，Tomcat就是一個Servlet容器，它可以為Servlet的運行提供運行環境。類似Docker這樣的軟件也是一個容器，它提供了必要的Linux環境以便運行一個特定的Linux進程。

在這里，容器就是指實現自動管理對象依賴關系，避免手工管理存在的缺陷，管理對象生命周期的環境。

下面用偽代碼來說明，容器、控制反轉、依賴注入三者之間的關系。

我們知道電腦一般有接入外置鍵盤、鼠標、U 盤的能力。如下：

但是這個能力一般要依賴USB接口，如下：

如果不使用依賴注入，我們一般會采用直接在程序內部new一個對象的方式，如下：

在永不升級的時候，這樣做是沒有太大問題的，因為我們同樣可以實現一次操作終生使用的效果。但現實是即使強大的神機也會面臨歲月的折磨，我們的 USB 接口同樣在某天會變得老化，速度頗慢，跟不上時代的步伐，更不兼容最新的 Type-C 接口。于是我們需要升級，但是，如果像之前那樣直接new，那你需要直接修改核心邏輯，如果有多個地方使用，那你就需要修改多個地方。就等同于你要更換一個USB 接口，那你需要更換主板(忽略處理器、內存等接口版本差異)，拆機、裝機、插跳線、配置 BIOS 等工作，極其麻煩。那我們是否可以將這個工作交給 別人 來完成，從而我們僅僅當一個電腦的使用者就好?

將這個復雜的工作、控制權交給所謂的“別人”替我們完成的思想就叫做 控制反轉。

而我們將這項工作移交給 幫手 來完成，交給幫手完成的操作實現就是 依賴注入。

依賴注入有兩種方式，一種是通過構造函數，如下構造函數中的Helper參數：

另一種是通過setter方法進行賦值。

從上圖我們可以看到，只要我們通過$helper注入不同的USB接口對象，這臺Computer就可以實現不同的USB切換。

雖然，現在可以實現依賴注入，但是每次都需要我們手動傳遞。如果這樣的依賴注入有很多，后期維護將是一個繁雜的工程。

這時容器的作用就體現出來了，這里容器就是根據類名，自動實現類的實例化，并且調用相關的方法，如下圖所示。

這里的關鍵就是類的反射。通過反射獲取類的構造函數及參數，然后通過構造函數實現依賴注入，最后達到控制反轉的目的。