深入理解IoC和DI
本文章转载自： https://segmentfault.com/a/1190000005602011
最近在研究php的lumen框架和phalcon框架，这两个框架的底层架构都用到了IoC，DI，关于这两个概念自己一直没理解更清晰，找到一篇写得非常好的博文，在此做个备份记录。
基本概念
依赖倒置原则（DIP）(Dependency Inversion Principle)：一种软件架构设计的原则（抽象概念）。
控制反转（IoC）(Inversion of Control)：一种反转流、依赖和接口的方式（DIP的具体实现方式）。
依赖注入（DI）(Dependency Injection)：IoC的一种实现方式，用来反转依赖（IoC的具体实现方式）。
IoC容器 ：依赖注入的框架，用来映射依赖，管理对象创建和生存周期（DI框架）。
依赖倒置原则
依赖倒置原则，它转换了依赖，高层模块不依赖于低层模块的实现，而低层模块依赖于高层模块定义的接口。通俗的讲，就是高层模块定义接口，低层模块负责实现。
Bob Martins对DIP的定义：
高层模块不应依赖于低层模块，两者应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于实现，实现应该依赖于抽象。
场景一 依赖无倒置（低层模块定义接口，高层模块负责实现）
从上图中，我们发现高层模块的类依赖于低层模块的接口。因此，低层模块需要考虑到所有的接口。如果有新的低层模块类出现时，高层模块需要修改代码，来实现新的低层模块的接口。这样，就破坏了开放封闭原则。
场景二 依赖倒置（高层模块定义接口，低层模块负责实现）
在这个图中，我们发现高层模块定义了接口，将不再直接依赖于低层模块，低层模块负责实现高层模块定义的接口。这样，当有新的低层模块实现时，不需要修改高层模块的代码。
由此，我们可以总结出使用DIP的优点：
系统更柔韧：可以修改一部分代码而不影响其他模块。
系统更健壮：可以修改一部分代码而不会让系统崩溃。
系统更高效：组件松耦合，且可复用，提高开发效率。
控制反转 (IoC)
DIP是一种 软件设计原则，它仅仅告诉你两个模块之间应该如何依赖，但是它并没有告诉如何做。IoC则是一种 软件设计模式，它告诉你应该如何做，来解除相互依赖模块的耦合。控制反转（IoC），它为相互依赖的组件提供抽象，将依赖（低层模块）对象的获得交给第三方（系统）来控制，即依赖对象不在被依赖模块的类中直接通过new来获取。
软件设计原则：原则为我们提供指南，它告诉我们什么是对的，什么是错的。它不会告诉我们如何解决问题。它仅仅给出一些准则，以便我们可以设计好的软件，避免不良的设计。一些常见的原则，比如DRY、OCP、DIP等。
软件设计模式：模式是在软件开发过程中总结得出的一些可重用的解决方案，它能解决一些实际的问题。一些常见的模式，比如工厂模式、单例模式等等。
IoC有2种常见的实现方式：依赖注入和服务定位。主要的实现方式依赖注入。
依赖注入 (DI)
控制反转（IoC）一种重要的方式，就是将依赖对象的创建和绑定转移到被依赖对象类的外部来实现。
依赖注入（DI），它提供一种机制，将需要依赖（低层模块）对象的引用传递给被依赖（高层模块）对象。
php中传递依赖的方法
方法一 直接在高层模块new 底层模块的类
class Bim
{
public function doSomething()
{
echo __METHOD__, '|';
}
}
class Bar
{
public function doSomething()
{
$bim = new Bim();
$bim->doSomething();
echo __METHOD__, '|';
}
}
class Foo
{
public function doSomething()
{
$bar = new Bar();
$bar->doSomething();
echo __METHOD__;
}
}
$foo = new Foo();
$foo->doSomething(); //Bim::doSomething|Bar::doSomething|Foo::doSomething
缺点：类与类之间的耦合程度太高，Foo必须依赖Bar,没有Bar，Foo就不能工作，这种方案最不可取。
方法二 构造函数注入
构造函数函数注入，毫无疑问通过构造函数传递依赖。因此，构造函数的参数必然用来接收一个依赖对象。那么参数的类型是什么呢？具体依赖对象的类型？还是一个抽象类型？根据DIP原则，我们知道高层模块不应该依赖于低层模块，两者应该依赖于抽象。那么构造函数的参数应该是一个抽象类型。
class Bim
{
public function doSomething()
{
echo __METHOD__, '|';
}
}
class Bar
{
private $bim;
public function __construct(Bim $bim)
{
$this->bim = $bim;
}
public function doSomething()
{
$this->bim->doSomething();
echo __METHOD__, '|';
}
}
class Foo
{
private $bar;
public function __construct(Bar $bar)
{
$this->bar = $bar;
}
public function doSomething()
{
$this->bar->doSomething();
echo __METHOD__;
}
}
$foo = new Foo(new Bar(new Bim()));
$foo->doSomething(); // Bim::doSomething|Bar::doSomething|Foo::doSomething
缺点：如果依赖过多，那么在构造方法里必然传入多个参数，三个以上就会使代码变的难以阅读。
方法三 setter注入
相比构造函数注入，setter注入显得有些复杂，使用也不常见。具体思路是先定义一个接口，包含一个设置依赖的方法。然后依赖类，继承并实现这个接口。
/**
* 接口
*/
interface IDeviceWriter
{
public function saveToDevice();
}
/**
* 高层
*/
class Business
{
/**
* @var IDeviceWriter
*/
private $writer;
/**
* @param IDeviceWriter $writer
*/
public function setWriter($writer)
{
$this->writer = $writer;
}
public function save()
{
$this->writer->saveToDevice();
}
}
/**
* 低层，软盘存储
*/
class FloppyWriter implements IDeviceWriter
{
public function saveToDevice()
{
echo __METHOD__;
}
}
/**
* 低层，USB盘存储
*/
class UsbDiskWriter implements IDeviceWriter
{
public function saveToDevice()
{
echo __METHOD__;
}
}
$biz = new Business();
$biz->setWriter(new UsbDiskWriter());
$biz->save(); // UsbDiskWriter::saveToDevice
$biz->setWriter(new FloppyWriter());
$biz->save(); // FloppyWriter::saveToDevice
缺点：同样存在和第二种方案一样的弊端，当依赖的类增多时，我们需要些很多很多的set方法。
基于以上的缺点，这时我们在想如果有一个专门的类（或者说一个容器）可以帮我们管理这些依赖关系就好了。
方法四 IoC容器注入
对于大型项目来说，相互依赖的组件比较多。如果还用手动的方式，自己来创建和注入依赖的话，显然效率很低，而且往往还会出现不可控的场面。正因如此，IoC容器诞生了。IoC容器实际上是一个DI框架，它能简化我们的工作量。它包含以下几个功能：
- 管理应用程序中的『全局』对象(包括 动态创建、注入依赖对象、管理对象生命周期、映射依赖关系）
- 可以延时加载对象（仅用到时才创建对象）
- 促进编写可重用、可测试和松耦合的代码
class SomeComponent
{
protected $_di;
public function __construct($di)
{
$this->_di = $di;
}
public function someDbTask()
{
// 获得数据库连接实例
// 总是返回一个新的连接
$connection = $this->_di->get('db');
}
public function someOtherDbTask()
{
// 获得共享连接实例
// 每次请求都返回相同的连接实例
$connection = $this->_di->getShared('db');
// 这个方法也需要一个输入过滤的依赖服务
$filter = $this->_di->get('filter');
}
}
$di = new Phalcon\DI();
//在容器中注册一个db服务
$di->set('db', function() {
return new Connection(array(
"host" => "localhost",
"username" => "root",
"password" => "secret",
"dbname" => "invo"
));
});
//在容器中注册一个filter服务
$di->set('filter', function() {
return new Filter();
});
//在容器中注册一个session服务
$di->set('session', function() {
return new Session();
});
//把传递服务的容器作为唯一参数传递给组件
$some = new SomeComponent($di);
$some->someTask();
这个组件现在可以很简单的获取到它所需要的服务，服务采用延迟加载的方式(因为注册的时候，都是传入了一个匿名函数，只有在需要使用的时候才初始化)，这也节省了服务器资源。这个组件现在是高度解耦。例如，我们可以替换掉创建连接的方式，它们的行为或它们的任何其他方面，也不会影响该组件。
参考资料
原则&模式｜理解DIP、IoC、DI以及IoC容器
PHP程序员如何理解IoC/DI
PHP程序员如何理解依赖注入容器(dependency injection container)
Laravel 依赖注入思想
php依赖注入
