摘要：對象之間耦合度過高的系統(tǒng)，必然會出現牽一發(fā)而動全身的情形?？刂票环崔D之后，獲得依賴對象的過程由自身管理變?yōu)榱擞扇萜髦鲃幼⑷?。于是，他給控制反轉取了一個更合適的名字叫做依賴注入。

聲明：文章的前三部分參考博文：https://www.cnblogs.com/Nouno...
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我們都知道，在采用面向對象方法設計的軟件系統(tǒng)中，它的底層實現都是由N個對象組成的，所有的對象通過彼此的合作，最終實現系統(tǒng)的業(yè)務邏輯。

圖1：軟件系統(tǒng)中耦合的對象

如果我們打開機械式手表的后蓋，就會看到與上面類似的情形，各個齒輪分別帶動時針、分針和秒 針順時針旋轉，從而在表盤上產生正確的時間。圖1中描述的就是這樣的一個齒輪組，它擁有多個獨立的齒輪，這些齒輪相互嚙合在一起，協(xié)同工作，共同完成某項 任務。我們可以看到，在這樣的齒輪組中，如果有一個齒輪出了問題，就可能會影響到整個齒輪組的正常運轉。
齒輪組中齒輪之間的嚙合關系,與軟件系統(tǒng)中對象之間的耦合關系非常相似。對象之間的耦合關系是無法避免的，也是必要的，這是協(xié)同工作的基礎。現在，伴隨著 工業(yè)級應用的規(guī)模越來越龐大，對象之間的依賴關系也越來越復雜，經常會出現對象之間的多重依賴性關系，因此，架構師和設計師對于系統(tǒng)的分析和設計，將面臨 更大的挑戰(zhàn)。對象之間耦合度過高的系統(tǒng)，必然會出現牽一發(fā)而動全身的情形。

圖2：對象之間復雜的依賴關系

耦合關系不僅會出現在對象與對象之間，也會出現在軟件系統(tǒng)的各模塊之間，以及軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)之間。如何降低系統(tǒng)之間、模塊之間和對象之間的耦合度，是軟件工程永遠追求的目標之一。為了解決對象之間的耦合度過高的問題，軟件專家Michael Mattson提出了IOC理論，用來實現對象之間的“解耦”，目前這個理論已經被成功地應用到實踐當中，很多的J2EE項目均采用了IOC框架產品Spring。

IOC是Inversion of Control的縮寫，多數書籍翻譯成“控制反轉”，還有些書籍翻譯成為“控制反向”或者“控制倒置”。
1996年，Michael Mattson在一篇有關探討面向對象框架的文章中，首先提出了IOC 這個概念。對于面向對象設計及編程的基本思想，前面我們已經講了很多了，不再贅述，簡單來說就是把復雜系統(tǒng)分解成相互合作的對象，這些對象類通過封裝以 后，內部實現對外部是透明的，從而降低了解決問題的復雜度，而且可以靈活地被重用和擴展。IOC理論提出的觀點大體是這樣的：借助于“第三方”實現具有依 賴關系的對象之間的解耦，如下圖：

圖3：IOC解耦過程

大家看到了吧，由于引進了中間位置的“第三方”，也就是IOC容器，使得A、B、C、D這4個對象沒有了耦合關系，齒輪之間的傳動全部依靠“第三 方”了，全部對象的控制權全部上繳給“第三方”IOC容器，所以，IOC容器成了整個系統(tǒng)的關鍵核心，它起到了一種類似“粘合劑”的作用，把系統(tǒng)中的所有 對象粘合在一起發(fā)揮作用，如果沒有這個“粘合劑”，對象與對象之間會彼此失去聯(lián)系，這就是有人把IOC容器比喻成“粘合劑”的由來。
我們再來做個試驗：把上圖中間的IOC容器拿掉，然后再來看看這套系統(tǒng)：

圖4：拿掉IoC容器后的系統(tǒng)

我們現在看到的畫面，就是我們要實現整個系統(tǒng)所需要完成的全部內容。這時候，A、B、C、D這4個對象之間已經沒有了耦合關系，彼此毫無聯(lián)系，這樣 的話，當你在實現A的時候，根本無須再去考慮B、C和D了，對象之間的依賴關系已經降低到了最低程度。所以，如果真能實現IOC容器，對于系統(tǒng)開發(fā)而言， 這將是一件多么美好的事情，參與開發(fā)的每一成員只要實現自己的類就可以了，跟別人沒有任何關系！
我們再來看看，控制反轉(IOC)到底為什么要起這么個名字？我們來對比一下：
軟件系統(tǒng)在沒有引入IOC容器之前，如圖1所示，對象A依賴于對象B，那么對象A在初始化或者運行到某一點的時候，自己必須主動去創(chuàng)建對象B或者使用已經創(chuàng)建的對象B。無論是創(chuàng)建還是使用對象B，控制權都在自己手上。
軟件系統(tǒng)在引入IOC容器之后，這種情形就完全改變了，如圖3所示，由于IOC容器的加入，對象A與對象B之間失去了直接聯(lián)系，所以，當對象A運行到需要對象B的時候，IOC容器會主動創(chuàng)建一個對象B注入到對象A需要的地方。
通過前后的對比，我們不難看出來：對象A獲得依賴對象B的過程,由主動行為變?yōu)榱吮粍有袨椋刂茩囝嵉惯^來了，這就是“控制反轉”這個名稱的由來。

2004年，Martin Fowler探討了同一個問題，既然IOC是控制反轉，那么到底是“哪些方面的控制被反轉了呢？”，經過詳細地分析和論證后，他得出了答案：“獲得依賴對 象的過程被反轉了”。控制被反轉之后，獲得依賴對象的過程由自身管理變?yōu)榱擞蒊OC容器主動注入。于是，他給“控制反轉”取了一個更合適的名字叫做“依賴 注入（Dependency Injection）”。他的這個答案，實際上給出了實現IOC的方法：注入。所謂依賴注入，就是由IOC容器在運行期間，動態(tài)地將某種依賴關系注入到對 象之中。

所以，依賴注入(DI)和控制反轉(IOC)是從不同的角度的描述的同一件事情，就是指通過引入IOC容器，利用依賴關系注入的方式，實現對象之間的解耦。
我們舉一個生活中的例子，來幫助理解依賴注入的過程。大家對USB接口和USB設備應該都很熟悉吧，USB為我們使用電腦提供了很大的方便，現在有很多的外部設備都支持USB接口。

圖5：USB接口和USB設備

現在，我們利用電腦主機和USB接口來實現一個任務：從外部USB設備讀取一個文件。
電腦主機讀取文件的時候，它一點也不會關心USB接口上連接的是什么外部設備，而且它確實也無須知道。它的任務就是讀取USB接口，掛接的外部設備只要符 合USB接口標準即可。所以，如果我給電腦主機連接上一個U盤，那么主機就從U盤上讀取文件；如果我給電腦主機連接上一個外置硬盤，那么電腦主機就從外置 硬盤上讀取文件。掛接外部設備的權力由我作主，即控制權歸我，至于USB接口掛接的是什么設備，電腦主機是決定不了，它只能被動的接受。電腦主機需要外部 設備的時候，根本不用它告訴我，我就會主動幫它掛上它想要的外部設備，你看我的服務是多么的到位。這就是我們生活中常見的一個依賴注入的例子。在這個過程 中，我就起到了IOC容器的作用。
通過這個例子,依賴注入的思路已經非常清楚：當電腦主機讀取文件的時候，我就把它所要依賴的外部設備，幫他掛接上。整個外部設備注入的過程和一個被依賴的對象在系統(tǒng)運行時被注入另外一個對象內部的過程完全一樣。
我們把依賴注入應用到軟件系統(tǒng)中，再來描述一下這個過程：
對象A依賴于對象B,當對象 A需要用到對象B的時候，IOC容器就會立即創(chuàng)建一個對象B送給對象A。IOC容器就是一個對象制造工廠，你需要什么，它會給你送去，你直接使用就行了， 而再也不用去關心你所用的東西是如何制成的，也不用關心最后是怎么被銷毀的，這一切全部由IOC容器包辦。
在傳統(tǒng)的實現中，由程序內部代碼來控制組件之間的關系。我們經常使用new關鍵字來實現兩個組件之間關系的組合，這種實現方式會造成組件之間耦合。IOC 很好地解決了該問題，它將實現組件間關系從程序內部提到外部容器，也就是說由容器在運行期將組件間的某種依賴關系動態(tài)注入組件中。

最后，我們用兩個實例來看DI的注入方式，代碼也是十分簡單的！

ClassB 類通過類構造函數被注入到 ClassA 類中
ClassB.java文件

package com.wangc;

public class ClassB {
    public ClassB() {
        System.out.println("hello，我在ClassB的構造器里！");
    }
    public void say() {
        System.out.println("hello,我是ClassB!");
    }
}

ClassA.java文件

package com.wangc;

public class ClassA {
    private ClassB classB;
    public ClassA(ClassB classB) {
        System.out.println("hello，我在ClassA的構造器里！");
        this.classB = classB;
    }
    public void sayHello() {
        classB.say();
    }
}

Beans.xml文件

MainApp.java文件

package com.wangc;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context =new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
        ClassA classA = (ClassA) context.getBean("classA");
        classA.sayHello();
    }
}

運行結果：

hello，我在ClassB的構造器里！
hello，我在ClassA的構造器里！
hello,我是ClassB!

當容器調用一個無參的構造函數或一個無參的靜態(tài) factory 方法來初始化你的 bean 后，通過容器在你的 bean 上調用設值函數，基于設值函數的 DI 就完成了。 將上面例子中的ClassA.java文件和Beans.xml文件作如下改動，其他文件不變。
ClassA.java文件

package com.wangc;

public class ClassA {
    private ClassB classB;

    public ClassB getClassB() {
        return classB;
    }
    public void setClassB(ClassB classB) {
        System.out.println("hello，我在setClassB里！");
        this.classB = classB;
    }
    public void sayHello() {
        classB.say();
    }
}

Beans.xml文件

運行結果：

hello，我在ClassB的構造器里！
hello，我在setClassB里！
hello,我是ClassB!

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