.net程式開發IOC控制反轉和DI依賴注入詳解

2022-11-05 14:01:24

IOC控制反轉

大部分應用程式都是這樣編寫的：編譯時依賴關係順著執行時執行的方向流動，從而生成一個直接依賴項關係圖。也就是說，如果類 A 呼叫類 B 的方法，類 B 呼叫 C 類的方法，則在編譯時，類 A 將取決於類 B，而 B 類又取決於類 C

應用程式中的依賴關係方向應該是抽象的方向，而不是實現詳細資訊的方向。而這就是控制反轉的思想。

應用依賴關係反轉原則後，A 可以呼叫 B 實現的抽象上的方法，讓 A 可以在執行時呼叫 B，而 B 又在編譯時依賴於 A 控制的介面（因此，典型的編譯時依賴項發生反轉）。執行時，程式執行的流程保持不變，但介面引入意味著可以輕鬆插入這些介面的不同實現。

上下不同的實現方式在於之前的依賴關係是A->B->C，控制反轉後A->B介面->C介面，然後具體的B,C實現又是B->B介面的反轉依賴。這樣的好處就是A只依賴B介面而不是依賴實現，具體我們要實現什麼只需要按照業務需求進行編寫，並且可以隨時替換實現而不會影響A的實現，這種思想就是控制反轉。

如下是順序依賴：

        public class A
        {
            //依賴具體類
            public B b;
            public C c;
            public A(B _b, C _c) {
                b = _b;
                c = _c;
            }
            public void Listen()
            {
                b.SayHi();
                c.SayBye();
            }
        }
        public class B
        {
            public void SayHi()
            {
                Console.WriteLine("hi...");
            }
        }
        public class C
        {
            public void SayBye()
            {
                Console.WriteLine("bye...");
            }
        }

如下是控制反轉：

        public class A
        {
            //依賴介面
            public IB b;
            public IC c;
            public A(IB _b, IC _c)
            {
                b = _b;
                c = _c;
            }
            public void Listen()
            {
                b.SayHi();
                c.SayBye();
            }
        }
        public interface IB
        {
            public void SayHi();
        }
        public interface IC
        {
            public void SayBye();
        }

DI依賴注入

.NET 支援依賴關係注入 (DI) 軟體設計模式，這是一種在類及其依賴項之間實現控制反轉 (IoC) 的技術。
我們首先用程式碼來看什麼是DI，在.net提供的擴充套件包Microsoft.Extensions.DependencyInjection中來完成DI,nuget安裝。

然後我們實現介面B和介面C,實現我們可以說英語，也可以說漢語，我們在SayHi和SayBye中輸出漢語。

        public class B : IB
        {
            public void SayHi()
            {
                Console.WriteLine("你好...");
            }
        }
        public class C : IC
        {
            public void SayBye()
            {
                Console.WriteLine("再見...");
            }
        }

然後在服務容器中註冊依賴關係。 .NET 提供了一個內建的服務容器 IServiceProvider。服務通常在應用啟動時註冊，並追加到 IServiceCollection。新增所有服務後，可以使用 BuildServiceProvider 建立服務容器，然後在容器中直接“要”物件而不用去管它如何範例化，並且DI具備傳染性，假如B參照了D介面ID，那麼我們註冊B並在獲取B範例時，參照的D介面也會被範例化。

            //IServiceCollection 服務
            IServiceCollection services = new ServiceCollection();
            //服務註冊
            services.AddTransient<A>();
            services.AddTransient<IB, B>();
            services.AddTransient<IC, C>();
            //建立服務容器
            var serviceProvider = services.BuildServiceProvider();
            //獲取服務
            var a = serviceProvider.GetRequiredService<A>();
            //使用
            a.Listen();
            Console.ReadKey();

這就是通過DI依賴注入的方式來實現IOC的思想，或許你會好奇為什麼我們不直接範例化A,然後在構造方法裡面傳進去就行了，也就不依賴DI實現了。但是程式結構更復雜些呢，比如上面提到的B又有D,D又有F呢，這樣在構造的時候不是一直要new很多物件，而且同一個介面的不同實現還要去找範例化處的程式碼進行修改。例如SayHI我想說英文呢？那麼我們就可以實現一個BB,然後在服務註冊的地方註冊BB就可以了。

        public class BB : IB
        {
            public void SayHi()
            {
                Console.WriteLine("hello...");
            }
        }

替換註冊BB services.AddTransient<IB, BB>(),而不用去改任何邏輯。