控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处

2023

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手握设计模式宝典 /

手握设计模式宝典 - 控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处

Design-Pattern - Inversion-Of-Control and Dependency-Injection

Title: 《手握设计模式宝典》之控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处
Tag: Design-Pattern、Inversion-Of-Control、Dependency-Injection、IoC、DI、设计模式
Author: Tacks
Create-Date: 2023-10-17
Update-Date: 2023-10-17

大纲

手握设计模式宝典 - 控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处

0、Series

0、REF

0、Keyword

Object Oriented 面向对象
Dependency Inversion Principle 依赖倒置原则 DIP
Simple Factory Pattern 简单工厂模式
Inversion of Control 控制反转 IoC
Dependency Injection 依赖注入 DI
Dependent Class 依赖类
Dependency 依赖项
Container 容器
Inversion of Control Container IOC 容器

1、概念

IoC容器

1.1 控制反转

『控制反转』IoC，面向对象编程中的一种设计原则，通过反转应用程序的控制流以实现其类之间的松耦合。IoC 是关注强制隔离。

看『控制反转』一词可以拆分，”控制” 和 “反转”。什么控制？也就是应用程序的控制流，执行流；什么是反转？控制流发生反转。“反转” 相对于早期过程化编程，由框架来将控制流进行反转，例如实例化对象、处理依赖关系、管理对象生命周期、等等，这些控制流都将隐藏于框架之中，我们编写的业务代码将要运行在现代化框架之上。控制反转带来的效果就是：框架调用应用程序代码，应用程序代码调用类库。应用程序代码因为控制反转，更解耦更灵活。我们定义好组件、接口、依赖关系，然后框架根据配置或者注解等手段来实现自动实例化对象，并将依赖关系注入到对象之中。

控制反转 使得框架或容器负责控制、管理应用程序的对象和执行流，将应用程序代码解耦并聚焦于业务逻辑的编写。

通常想要实现 控制反转 ，会采用 依赖注入 的设计模式，当然还有其他方法，如依赖查找、服务定位器模式等。

1.2 依赖注入

『依赖注入』 DI，是控制反转设计原则的一种具体设计模式。旨在分离构造对象和使用对象的关注点，从而导致松散耦合的程序。 DI 是关注如何注入依赖项。

通常想要实现 依赖注入，由三种方式、构造函数注入、setter注入、接口注入。

2、实践

2.1 使用 OOP 编写用户类和咖啡机类，完成喝咖啡的场景

2.1.1 咖啡机类定义

Interface CoffeeMachineInterface
- 一个咖啡机的核心功能就是 makeCoffee($coffeeBeans)

namespace App\More\Di\Coffee;

interface CoffeeMachineInterface {
    public function makeCoffee($coffeeBeans);
}

Class AmericanoCoffee
- 提供一个美式功能的咖啡机
- 实现接口约束，提供 makeCoffee($coffeeBeans) 功能

namespace App\More\Di\Coffee;

class AmericanoCoffee implements CoffeeMachineInterface {
    public function makeCoffee(string $beans)
    {
        echo sprintf("[%s] ===> 开始制作", date('Y-m-d H:i:s')) . PHP_EOL;
        $this->getEspresso($beans);
        $this->getWater();
        echo sprintf("[%s] ===> 制作完成", date('Y-m-d H:i:s')) . PHP_EOL;
    }

    public function getEspresso(string $beans)
    {
        echo sprintf("[%s] 得到({%s})意式浓缩", __CLASS__ , $beans) . PHP_EOL;
    }

    public function getWater()
    {
        echo sprintf("[%s] 加水", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

Class LatteCoffee
- 提供一个拿铁功能的咖啡机
- 实现接口约束，提供 makeCoffee($coffeeBeans) 功能

namespace App\More\Di\Coffee;

class LatteCoffee implements CoffeeMachineInterface {
    public function makeCoffee(string $beans)
    {
        echo sprintf("[%s] ===> 开始制作", date('Y-m-d H:i:s')) . PHP_EOL;
        $this->getEspresso($beans);
        $this->getMilk();
        echo sprintf("[%s] ===> 制作完成", date('Y-m-d H:i:s')) . PHP_EOL;
    }

    public function getEspresso(string $beans)
    {
        echo sprintf("[%s] 得到({%s})意式浓缩", __CLASS__ , $beans) . PHP_EOL;
    }

    public function getMilk()
    {
        echo sprintf("[%s] 加奶", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

2.1.2 用户类定义

Class User
- 提供用户类，有喝咖啡的功能 drinkCoffee()

class User
{
    protected $coffeeMachine;

    public function __construct()
    {
        $this->coffeeMachine = new AmericanoCoffee(); 
    }

    public function drinkCoffee(string $beans)
    {
        $this->coffeeMachine->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

2.1.3 用户喝咖啡

用户类 User 和美式咖啡机类 AmericanoCoffee 都有了，调用一下试试看

$tacks = new User();
$tacks->drinkCoffee("阿拉比卡");

// 结果如下
[2023-10-13 06:41:50] ===> 开始制作
[App\More\Di\Coffee\AmericanoCoffee] 得到({阿拉比卡})意式浓缩
[App\More\Di\Coffee\AmericanoCoffee] 加水
[2023-10-13 06:41:50] ===> 制作完成
[App\More\Di\Coffee\User] 开喝！

2.1.4 新的问题-如何灵活喝咖啡

问题产生：用户想灵活喝咖啡-简单工厂模式？

执行起来也是非常顺畅…，但是一旦有一天你不想喝美式，想喝拿铁了，是不是就要更换机器, 而这句的 $this->coffeeMachine = new AmericanoCoffee(); 和 User 类之间形成了硬编码依赖，修改起来就没那么灵活了。也就是说你想喝拿铁就必须修改 User 类，比如下面这几种情况。

解决方案：简单工厂模式 (Simple Factory Pattern)
- 新增字段来区分使用什么机器
- 基本上改的 User 类完全不一样了
- drinkCoffee(string $beans) 改成了 drinkCoffee(string $type, string $beans)
- 新增了 getMachine($type) 类似简单工厂来获取咖啡机

但是可以看出来，压力给到 $type 字段，并且咖啡机类，还是和 User 类耦合在一起，如果有新的咖啡机，那么我将依然需要修改 User 类

class User1
{
    protected $coffeeMachine;

    public function getMachine($type) {
        if ($type == '美式') {
            $this->coffeeMachine = new AmericanoCoffee(); 
        } else if ($type == '拿铁') {
            $this->coffeeMachine = new LatteCoffee(); 
        }
    }

    public function drinkCoffee(string $type, string $beans)
    {
        // 设置机器
        $this->getMachine($type);
        // 制作咖啡
        $this->coffeeMachine->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}
$tacks = new User1();
$tacks->drinkCoffee("拿铁", "阿拉比卡");

/*
[2023-10-13 07:22:48] ===> 开始制作
[App\More\Di\Coffee\LatteCoffee] 得到({阿拉比卡})意式浓缩
[App\More\Di\Coffee\LatteCoffee] 加奶
[2023-10-13 07:22:48] ===> 制作完成
[App\More\Di\Coffee\User1] 开喝！
*/

2.2 利用依赖注入 DI，来解决用户类和咖啡机类太过耦合的问题

『依赖注入』来解决用户类和咖啡机类耦合问题，灵活切换咖啡类型，让对象的创建和使用分离 是关键。

2.2.1 构造函数

依赖注入-构造函数注入

User 类

class UserA
{
    protected $coffeeMachine;

    public function __construct(CoffeeMachineInterface $machine)
    {
        $this->coffeeMachine = $machine; 
    }

    public function drinkCoffee(string $beans)
    {
        $this->coffeeMachine->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

喝咖啡

得益于依赖的分离设计，在不改变 User 类的情况下，你想喝美式、拿铁都可以，因为他们都实现了 CoffeeMachineInterface 接口，符合咖啡机的契约，可以被实例化后注入。

/*
// 之前调用方式，User内部确定使用什么类型的咖啡机
$tacks = new User();
$tacks->drinkCoffee("阿拉比卡");
 */

// 依赖注入方式，调用喝咖啡的过程稍微麻烦一些
$tacks = new UserA(new LatteCoffee());
$tacks->drinkCoffee("阿拉比卡");

$tacks = new UserA(new AmericanoCoffee());
$tacks->drinkCoffee("曼特宁");

2.2.2 Setter

依赖注入-setter设置注入

User 类

class UserB
{
    protected $coffeeMachine;

    public function setter(CoffeeMachineInterface $machine) {
        $this->coffeeMachine = $machine;
    }

    public function drinkCoffee(string $beans)
    {
        $this->coffeeMachine->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

喝咖啡

由于 User 其实和 CoffeeMachineInterface 并不是强依赖，也就是说如果用户必须要天天喝咖啡，那么可以利用构造函数注入，反之也可以用 setter 灵活来注入所需对象。

$tacks = new UserB();
$tacks->setter(new LatteCoffee());
$tacks->drinkCoffee("Arabica");

2.2.3 接口注入

依赖注入-接口注入

其实类似 setter , 只是实现方式上稍微不同，还增加了一个约束接口。

interface DependencyInterface {
    public function injectDependency(CoffeeMachineInterface $dependency);
}
class UserC implements DependencyInterface
{
    protected $dependency;

    public function injectDependency(CoffeeMachineInterface $dependency) {
        $this->dependency = $dependency;
    }

    public function drinkCoffee(string $beans)
    {
        $this->dependency->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}


$tacks = new UserC();
$tacks->injectDependency(new LatteCoffee());
$tacks->drinkCoffee("Arabica");

2.2.4 新的问题-如何实现参数自动解析无需手动　new　？

至此，我们再来看一下什么叫做『依赖注入』？

在面向对象设计中，由于类之间会有依赖关系，那么如果依赖类 User 中直接实例化依赖项 LatteCoffee 或者 AmericanoCoffee，那么就产生耦合关系。如果我们通过一种手段，如构造函数注入、setter注入、接口注入等方式将内部实例化的过程，改为在外部实例化后进行注入，就实现了 DI 依赖注入。

问题产生 : 如何实现依赖自动注入？

依赖注入是好，但是每次调用的时候，要明确的自行实例化，如果构造函数有参数，还需要去查看所需参数，稍微步骤多了一些，能不能再简化简化？

问题答案：反射；

2.3 利用反射，来省去主动实例化依赖项的过程

2.3.1 通过反射实现一个简单的自动注入类-动态解析所需参数对象

一个新的 User 类 UserAutoA

class UserAutoA
{
    public function drinkCoffee(LatteCoffee $machine, string $beans)
    {
        $machine->makeCoffee($beans);
        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

如果想要实例化的话，可以如下，但是我们发现，这样也没办法解决需要主动 new 依赖项，还是会看到很多 new 哇

(new UserAutoA())->drinkCoffee(new LatteCoffee(), '阿拉比卡');

然后我简单实现了一种方式，来大概实现自动注入依赖项的过程。虽然有些简陋，并且并不适合生产，只是方便理解如何进行自动注入，主要就是依靠反射！。

ReflectionMethod 利用反射获取方法的信息
ReflectionNamedType 利用反射获取字段类型的信息
ReflectionClass 利用反射获取类的信息
call_user_func_array() 利用回调函数传入方法参数并执行

class AppAuto
{
    public static function run($instance, $method, $parameters)
    {
        // 方法是否存在
        if (!method_exists($instance, $method)) {
            return null;
        }

        $reflector = new \ReflectionMethod($instance, $method);

        // 获取参数
        foreach ($reflector->getParameters() as $key => $parameter) {
            // var_dump($key);
            // var_dump($parameter);
            // var_dump($parameter->getType());

            // 获取参数类型
            $parameterType = $parameter->getType();
            assert($parameterType instanceof \ReflectionNamedType);
            // 获取参数名
            $parameterTypeName  = $parameterType->getName();

            if(class_exists($parameterTypeName)) {
                $reflectorClass = new \ReflectionClass($parameterTypeName);
                if(!$reflectorClass->isInstantiable()) {
                    echo sprintf("[%s] 无法实例化的类:%s", __CLASS__, $parameterTypeName) . PHP_EOL;
                }

                // 获取构造函数
                $constructor = $reflectorClass->getConstructor();

                // 如果没有构造函数，没有依赖，可以直接进行实例化
                if (is_null($constructor)) {
                    // 数组中插入指定元素
                    array_splice($parameters, $key, 0, [
                        new $parameterTypeName
                    ]);
                } else {
                    echo sprintf("[%s] 构造函数中可能有依赖:%s", __CLASS__, $parameterTypeName) . PHP_EOL;
                }
            } else {
                // echo sprintf("[%s] 不存在的类:%s", __CLASS__, $parameterTypeName) . PHP_EOL;
            }
        }
        call_user_func_array([
            $instance,
            $method
        ], $parameters);
    }
}

而调用方式如下，可以看到，没有手动注入依赖项 LatteCoffee，也能实现调用。

AppAuto::run(new UserAutoA(), 'drinkCoffee', ['咖啡豆']);

2.3.2 新的问题

问题产生 : 如何解决依赖自动注入，并实现依赖类和依赖项的解耦？

可以看到 UserAutoA 类的方法定义为 public function drinkCoffee(LatteCoffee $machine, string $beans) ，此时我们看到，定义的时候就是明确了 LatteCoffee 拿铁咖啡机类，如果说我想要美式咖啡机类，是不是又要换一种定义方法 public function drinkCoffee(AmericanoCoffee $machine, string $beans) ?

这并没有给我们带来灵活的注入，反而增加了成本，甚至不如简单工厂模式的方式，根据不同类型来进行咖啡机的实例化。
而且，这也并没有解决依赖的关系，依然是 LatteCoffee 和 UserAutoA 依赖在一起。

这里可以了解一下 DIP (Dependency Inversion Principle) 依赖反转原则，或者说依赖倒置。

DIP
高层模块（high-level modules）不要依赖低层模块（low-level）;
高层模块和低层模块应该通过抽象（abstractions）来互相依赖，也就是通过接口或者抽象类，实现面向接口编程;
抽象（abstractions）不要依赖具体实现细节（details）;
具体实现细节（details）依赖抽象（abstractions）;

依赖？
- 用户喝咖啡，需要依赖咖啡机，这就是依赖
高层和底层？
- 用户是高层
- 拿铁咖啡机是底层/美式咖啡机是底层
高层模块不要依赖底层模块，应该依赖抽象标准？
- 用户是高层，如果想要喝咖啡，美式拿铁都可以，难道要搞两个喝咖啡的动作方法吗？
- 所以用户依赖的是咖啡机做咖啡的功能，makeCoffee() ，只要能做咖啡的机器，都能让用户喝到咖啡
- 所以用户高层应该依赖，CoffeeMachineInterface 接口层，只要满足 makeCoffee() 方法就行

所以，UserAutoA 高层用户，下面两种喝咖啡方法定义

public function drinkCoffee(AmericanoCoffee $machine, string $beans)
public function drinkCoffee(LatteCoffee $machine, string $beans)

都是没能解决依赖的问题，而应该定义成

public function drinkCoffee(CoffeeMachineInterface $machine, string $beans)

问题产生 : 依赖项是接口，无法被实例化，依赖注入如何确定实例化对象？

这就不得不说，需要用到 IoC 容器，由于抽象接口 CoffeeMachineInterface 无法被实例化，需要利用 bind() 绑定之类的手段，或者上下文绑定，将接口绑定实例，来确定你是喝美式 AmericanoCoffee，还是喝拿铁 LatteCoffee 的实例化。只有确定后，才能知道依赖注入需要的依赖项。

问题答案：IoC容器的 bind()；

2.4 利用 IoC 容器，将依赖项的接口绑定到具体实例上

容器会保存所有我们需要依赖的对象。

2.4.1 实现一个简单的IoC容器-主要侧重绑定 bind 功能

Container
- bind($abstract, $concrete) 绑定
- make($abstract, $paramters = []) 实例化
依靠两个数组
- 数组1 $binds 存储绑定关系，类名对应的回调函数或者对象
- 数组2 $instances 存储对象，实例化之后的对象

namespace App\More\Di\Coffee;

/**
 * 容器 Container
 */
class Container 
{
    protected $binds;
    protected $instances;

    /**
     * 绑定
     *
     * @param string $abstract
     * @param mixed $concrete (闭包/实例化对象)
     * @return mixed
     */
    public function bind($abstract, $concrete)
    {
        if ($concrete instanceof \Closure) {
            // 如果是闭包，直接绑定
            $this->binds[$abstract] = $concrete;
        } else {
            $this->instances[$abstract] = $concrete;
        }
    }

    /**
     * 实例化
     *
     * @param string $abstract
     * @param array $paramters
     * @return mixed
     */
    public function make($abstract, $paramters = [])
    {
        if(isset($this->instances[$abstract])) {
            return $this->instances[$abstract];
        }

        // 追加到第一个参数
        array_unshift($paramters, $this);

        // 执行闭包 Closure 延迟获取对象
        return call_user_func_array($this->binds[$abstract], $paramters);
    }
}

2.4.2 用户喝咖啡方法中注入

Class User1
- drinkCoffee(CoffeeMachineInterface $machine, string $beans)

用户喝咖啡方法中，需要传入一个咖啡机实例，由于这个是接口类型 CoffeeMachineInterface ，只要满足这个接口的类的实例化对象都行

class User1
{
    public function drinkCoffee(CoffeeMachineInterface $machine, string $beans)
    {
        $machine->makeCoffee($beans);
        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

目前满足 CoffeeMachineInterface 接口类型的有两个实现

AmericanoCoffee
LatteCoffee

具体调用如下

// 先进行绑定
$IOC = new Container();
$IOC->bind(AmericanoCoffee::class, function() {
    return new AmericanoCoffee();
});
$IOC->bind(LatteCoffee::class, function() {
    return new LatteCoffee();
});

$IOC->bind(User1::class, function() {
    return new User1();
});

echo "===========================================================[User1]" . PHP_EOL;

// 实例化
$coffeeA = $IOC->make(LatteCoffee::class);
$userA   = $IOC->make(User1::class);

// 依赖注入 coffeeA
$userA->drinkCoffee($coffeeA, '耶加雪啡');

/*
[2023-10-17 07:20:35] ===> 开始制作
[App\More\Di\Coffee\LatteCoffee] 得到({耶加雪啡})意式浓缩
[App\More\Di\Coffee\LatteCoffee] 加奶
[2023-10-17 07:20:35] ===> 制作完成
[App\More\Di\Coffee\User1] 开喝！
*/

2.4.3 用户构造函数中注入

Class User2
- __construct(CoffeeMachineInterface $machine)
- drinkCoffee(string $beans)

class User2
{
    protected $coffeeMachine;

    public function __construct(CoffeeMachineInterface $machine)
    {
        $this->coffeeMachine = $machine;
    }

    public function drinkCoffee(string $beans)
    {
        $this->coffeeMachine->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

具体调用如下

// 先进行绑定
$IOC = new Container();
$IOC->bind(AmericanoCoffee::class, function() {
    return new AmericanoCoffee();
});
$IOC->bind(LatteCoffee::class, function() {
    return new LatteCoffee();
});

$IOC->bind(User1::class, function() {
    return new User1();
});

echo "===========================================================[User2]" . PHP_EOL;

$IOC->bind(User2::class, function($container, $coffee) {
    return new User2($container->make($coffee));
});

// 实例化
$userB   = $IOC->make(User2::class, [AmericanoCoffee::class]);
$userB->drinkCoffee('瑰夏');

/*
[2023-10-17 07:20:35] ===> 开始制作
[App\More\Di\Coffee\AmericanoCoffee] 得到({瑰夏})意式浓缩
[App\More\Di\Coffee\AmericanoCoffee] 加水
[2023-10-17 07:20:35] ===> 制作完成
[App\More\Di\Coffee\User2] 开喝！
*/

2.4.4 如何上下文绑定？

上面 $IOC->make(User2::class, [AmericanoCoffee::class]); 的例子，上下文条件是 User2::class，依赖项是 CoffeeMachineInterface 接口，需要进行上下文绑定。用户想喝什么样的咖啡，这通常在你早上的时候会确定（也就是应用配置中），例如将 AmericanoCoffee::class 作为依赖项接口 CoffeeMachineInterface 的具体实现。

具体上下文绑定这块，可以参考 Laravel 的实现。

类似 Laravel 服务容器中如下代码 -> 文档
- when() 方法来指定上下文条件
- needs() 方法来定义依赖项的抽象目标
- give() 方法来定义上下文绑定的具体实现

上下文条件是 [VideoController::class, UploadController::class] ，表示当解析 VideoController 或 UploadController 类时，应用下面的上下文绑定规则。依赖项的抽象目标是 Filesystem::class，表示要为 Filesystem 接口进行上下文绑定。

具体的实现使用了匿名函数，函数内部返回了 Storage::disk('s3')，也就是使用 S3 存储磁盘作为 Filesystem 接口的具体实现。这意味着当解析 Filesystem 依赖项时，容器将返回 S3 存储磁盘的实例。

$this->app->when([VideoController::class, UploadController::class])
    ->needs(Filesystem::class)
    ->give(function () {
        return Storage::disk('s3');
    });

综上所属，IoC 容器，主要有几点需要重点理解，依赖注入、自动实例化依赖项、IoC容器中接口绑定具体实现；

3、IoC 简易实现

DI 依赖注入
- 依赖关系定义在外部而不是内部自行实例化，分离依赖项对象的创建和使用
- 通过 User 的构造函数进行注入 __construct(CoffeeMachineInterface $coffeeMachine)
- 依赖项 $coffeeMachine 是通过外部实例化提供的
- 好处：解耦，易于扩展。易于测试；
IoC 容器
- IoC 实现依赖注入，负责依赖关系的绑定和对象创建创建，
接口绑定具体实现
- IoC bind() 绑定方法，将接口与具体实现类进行绑定，这样在用到接口的地方，容器才会自动提供与该接口绑定的具体实现类的实例。
自动实例化依赖项
- IoC make() 方法，利用反射机制 Reflection，获取依赖类的构造函数参数，并根据绑定关系实例化对应的依赖对象。

class User
{
    protected $coffeeMachine;

    public function __construct(CoffeeMachineInterface $coffeeMachine)
    {
        $this->coffeeMachine = $coffeeMachine;
    }

    public function drinkCoffee(string $beans)
    {
        $this->coffeeMachine->makeCoffee($beans);

        echo sprintf("[%s] 开喝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

class Container
{
    private $binds = [];

    public function bind($contract, $concrete)
    {
        $this->binds[$contract] = $concrete;
    }

    public function make($className)
    {
        $reflectionClass = new \ReflectionClass($className);
        $constructor = $reflectionClass->getConstructor();
        $parameters = $constructor->getParameters();
        $args = [];

        foreach ($parameters as $param) {
            // 获取参数类型
            $parameterType = $param->getType();
            assert($parameterType instanceof \ReflectionNamedType);
            // 获取参数名
            $parameterTypeName  = $parameterType->getName();

            $paramInstance = new $this->binds[$parameterTypeName]();
            $args[] = $paramInstance;
        }

        // 实例化
        return $reflectionClass->newInstanceArgs($args);
    }
}

// IOC 容器
$IOC = new Container();
// 绑定
$IOC->bind(CoffeeMachineInterface::class, LatteCoffee::class);
// 实例化
$user = $IOC->make(User::class);
// 执行
$user->drinkCoffee("埃塞和比亚");

依赖自动注入的好处

解耦合
- 依赖自动注入，减少类之间直接依赖关系
- 自动让你只需要声明所依赖的接口，具体实现和创建过程由 IoC 容器负责
简化代码
- 省去传递依赖对象中的手动 new 实例化。交给 IoC 容器来完成
易于测试
- 依赖注入可以更好的 mock 依赖对象
易于扩展
- 更加灵活，把依赖关系委托给 IoC 容器，更易于替换
- 例如同一个接口，有多种不同的实现，可以在配置文件中指明具体用哪种实现，比如 Laravel 中的 Filesystem 文件存储系统

一句话总结

IoC 容器，就是一个容器类，里面保存各种我们需要的对象，并且实现依赖注入，帮助我们解决类之间的依赖问题。通过绑定确定接口依赖项的具体实现类，通过反射实现自动实例化依赖项。

当然 Laravel 中 IoC 容器更加复杂，功能更加强大，不过透过上面的小案例，也能感受到一些 IoC 容器的好处。

本文章首发在 LearnKu.com 网站上。

控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处

2023

2023

手握设计模式宝典 - 控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处

大纲

0、Series

0、REF

0、Keyword

1、概念

1.1 控制反转

1.2 依赖注入

2、实践

2.1 使用 OOP 编写用户类和咖啡机类，完成喝咖啡的场景

2.1.1 咖啡机类定义

2.1.2 用户类定义

2.1.3 用户喝咖啡

2.1.4 新的问题-如何灵活喝咖啡

2.2 利用依赖注入 DI，来解决用户类和咖啡机类太过耦合的问题

2.2.1 构造函数

2.2.2 Setter

2.2.3 接口注入

2.2.4 新的问题-如何实现参数自动解析无需手动　new　？

2.3 利用反射，来省去主动实例化依赖项的过程

2.3.1 通过反射实现一个简单的自动注入类-动态解析所需参数对象

2.3.2 新的问题

2.4 利用 IoC 容器，将依赖项的接口绑定到具体实例上

2.4.1 实现一个简单的IoC容器-主要侧重绑定 bind 功能

2.4.2 用户喝咖啡方法中注入

2.4.3 用户构造函数中注入

2.4.4 如何上下文绑定？

3、IoC 简易实现

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1.2 依赖注入

2、实践

2.1 使用 OOP 编写用户类和咖啡机类，完成喝咖啡的场景

2.1.1 咖啡机类定义

2.1.2 用户类定义

2.1.3 用户喝咖啡

2.1.4 新的问题-如何灵活喝咖啡

2.2 利用 依赖注入 DI，来解决用户类和咖啡机类太过耦合的问题

2.2.1 构造函数

2.2.2 Setter

2.2.3 接口注入

2.2.4 新的问题-如何实现参数自动解析无需手动 new ？

2.3 利用 反射，来省去主动实例化依赖项的过程

2.3.1 通过反射实现一个简单的自动注入类-动态解析所需参数对象

2.3.2 新的问题

2.4 利用 IoC 容器，将依赖项的接口绑定到具体实例上

2.4.1 实现一个简单的IoC容器-主要侧重绑定 bind 功能

2.4.2 用户喝咖啡方法中注入

2.4.3 用户构造函数中注入

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2.2.4 新的问题-如何实现参数自动解析无需手动　new　？

2.3 利用反射，来省去主动实例化依赖项的过程