周洪斌
?。ㄉ持蘼殬I(yè)工學院，江蘇 張家港 215600）
摘要：IoC是一種優(yōu)秀的組件解耦模式，而依賴注入是IoC最流行的實現(xiàn)方式。探討了依賴注入的三種不同的實現(xiàn)方式：構造器注入、屬性注入以及接口注入，并介紹了IoC容器Unity的基本使用方法。
關鍵詞：依賴倒置原則；控制反轉(zhuǎn)；依賴注入；Unity
0引言
2015年江蘇省高校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃立項項目（201511288009Y）在使用簡單三層架構開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序時，一般都是在業(yè)務邏輯層直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)訪問層相應的對象，如：
public class ProductBLL
{
SqlServerDAL dal = new SqlServerDAL();
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
這種方式下由調(diào)用者ProductBLL主動創(chuàng)建被依賴對象SqlServerDAL，然后調(diào)用被依賴對象的方法，導致調(diào)用者與被依賴對象實現(xiàn)類的硬編碼耦合，不利于項目的維護與升級。上述緊耦合的業(yè)務邏輯層與數(shù)據(jù)訪問層的關系如圖1所示。
如果用戶需要將數(shù)據(jù)庫換成Access或者MySQL，需要修改ProductBLL類內(nèi)部的代碼，違反了開放封閉原則。開放封閉原則要求“軟件實體（類、模塊、函數(shù)等）對擴展是開放的，對修改是封閉的”。依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle，DIP）要求“高層模塊不應該依賴于低層模塊，兩者應該依賴于抽象”［1］。因此，業(yè)務邏輯層的對象不應該直接依賴于數(shù)據(jù)訪問層的具體實現(xiàn)對象，而應該通過數(shù)據(jù)訪問層的抽象接口進行訪問，如圖2所示。通過引入抽象，對于高層模塊而言，低層模塊的實現(xiàn)是可替換的。這實際上也是“開放封閉原則”的體現(xiàn)。
1控制反轉(zhuǎn)
DIP作為一種軟件設計原則，指明了兩個模塊之間應該如何依賴。而控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control，IoC）則是一種具體的軟件設計模式，明確了如何解除相互依賴的模塊之間的耦合。IoC是指應用本身不負責依賴對象的創(chuàng)建和維護，而交給一個外部容器來完成。這樣就將控制權由應用轉(zhuǎn)移到了外部，實現(xiàn)了控制權的反轉(zhuǎn)［2］。IoC的作用在于降低組件之間的耦合度，減少組件之間的依賴關系，提高程序的靈活性和可維護性。
依賴注入（Dependency Injection，DI）是IoC模式最流行的實現(xiàn)方式，即由外部容器在運行時動態(tài)地將依賴的對象注入到組件中。通過依賴注入，業(yè)務邏輯層將不再需要直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)訪問層的對象，從而降低了兩者之間的耦合度。
2依賴注入
依賴注入提供一種機制，將需要依賴（低層模塊）對象的引用傳遞給被依賴（高層模塊）對象。具體的依賴注入可以分為三種形式，即構造器注入、屬性注入以及接口注入［3］。
2.1構造器注入
構造器注入，即通過構造方法傳遞依賴。根據(jù)依賴倒置原則，高層模塊不應該依賴于低層模塊，兩者應該依賴于抽象。因此構造方法的參數(shù)應該是一個抽象類型。
首先，需要定義一個接口IDataAccess，并在IDataAccess接口中聲明一個Add方法，代碼如下：
public interface IDataAccess
{
int Add(ProductModel model);
}
然后，在SqlServerDAL類中，實現(xiàn)IDataAccess接口，代碼如下：
public class SqlServerDAL:IDataAccess
{
public int Add(ProductModel model)
{
//省略具體數(shù)據(jù)庫操作代碼
}
}
接下來，修改ProductBLL類的代碼，代碼如下：
public class ProductBLL
{
private IDataAccess dal;
//構造器注入
public ProductBLL(IDataAccess dal)
{
this.dal=dal;//傳遞依賴
}
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
在這里，將依賴對象SqlServerDAL對象的創(chuàng)建和綁定轉(zhuǎn)移到ProductBLL類的外部來實現(xiàn)，這樣就解除了兩者之間的緊耦合關系。這時，如果要將數(shù)據(jù)庫換成Access數(shù)據(jù)庫時，只需定義一個AccessDAL類，實現(xiàn)IDataAccess接口，然后在外部重新綁定依賴，不需要修改ProductBLL類內(nèi)部代碼即可實現(xiàn)對Access數(shù)據(jù)庫的操作。
2.2屬性注入
屬性注入，即通過屬性來傳遞依賴。因此，首先需要在依賴類ProductBLL中定義一個屬性，代碼如下：
public class ProductBLL
{
private IDataAccess dal;
//屬性，接受依賴
public IDataAccess Dal
{
set { dal = value; }
get { return dal; }
}
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
然后在外部通過給Dal屬性賦值，從而傳遞依賴。
2.3接口注入
接口注入需要先定義一個接口，包含一個設置依賴的方法。然后由依賴類繼承并實現(xiàn)這個接口。
首先定義一個接口，代碼如下：
public interface IDependent
{
void SetDependence(IDataAccess dal);//設置依賴項
}
依賴類實現(xiàn)這個接口，代碼如下：
public class ProductBLL:IDependent
{
private IDataAccess dal;
//實現(xiàn)接口
public void SetDependence(IDataAccess dal)
{
this.dal = dal;
}
public int Add(ProductModel model)
{
return dal.Add(model);
}
}
外部則通過SetDependence方法傳遞依賴。相比構造器注入和屬性注入，接口注入顯得有些復雜，使用也不常見。
3IoC容器
3.1IoC容器概述
一般在小型項目中可以手動創(chuàng)建依賴對象，并將引用傳遞給被依賴模塊。如：
IDataAccess dal=new SqlServerDAL();//在外部創(chuàng)建依賴對象
ProductBLL bll=new ProductBLL(dal);//通過構造器注入依賴
對于大型項目來說，相互依賴的組件比較多，如果還用手動的方式來創(chuàng)建和注入依賴，效率較低。正因如此，IoC容器誕生了。IoC容器實際上是一個依賴注入框架，它包含以下幾個功能：
?。?）動態(tài)創(chuàng)建、注入依賴對象；
?。?）管理對象生命周期；
?。?）映射依賴關系。
Spring是Java平臺廣泛使用的IoC容器［4］，.NET平臺常用的IoC容器包括Unity、Autofac、Spring.NET和Ninject等。Unity是微軟公司推出的一款輕量的、可擴展的依賴注入容器，該項目在Codeplex上的地址為http://unity.codeplex.com，可以下載相應的安裝包和開發(fā)文檔［5］。
3.2Unity應用
Unity在實際項目中的使用方法如下［6］：
?。?）添加對Microsoft.Practices.Unity.dll、Microsoft.Practices.Unity.Configuration.dll以及Microsoft.Practices.Unity.RegistrationByConvention.dll的引用。
（2）在項目配置文件的<configSections>節(jié)點下注冊名為unity的section，并在<configuration>節(jié)點下添加unity配置信息。配置文件樣例如下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<configSections>
<section name="unity" type="Microsoft.Practices.Unity.Configuration.UnityConfigurationSection,Microsoft.Practices.Unity.Configuration"/>
</configSections>
<unity>
<container name="MyContainer">
<!--映射關系-->
<register type="UnityDemo.IDataAccess,UnityDemo"mapTo="UnityDemo.SqlServerDAL,UnityDemo"></register>
</container>
</unity>
<startup>
<supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5" />
</startup>
</configuration>
?。?）在代碼中讀取配置信息，并將配置載入到UnityContainer中。
//創(chuàng)建容器
IUnityContainer container = new UnityContainer();
//載入配置信息
container.LoadConfiguration("MyContainer");
//獲取指定名稱的配置節(jié)
UnityConfigurationSection section
= (UnityConfigurationSection)ConfigurationManager.GetSection("unity");
//獲取特定配置節(jié)下已命名的配置節(jié)<container name='MyContainer'>下的配置信息
section.Configure(container, "MyContainer");
//創(chuàng)建實現(xiàn)了IDataAccess接口的對象
IDataAccess dal = container.Resolve<IDataAccess>();
4結論
IoC能有效降低組件之間的耦合度，提高程序的靈活性和可擴展性。本文圍繞如何實現(xiàn)業(yè)務邏輯層與數(shù)據(jù)訪問層之間的松散耦合，介紹了構造器注入、屬性注入以及接口注入三種不同的依賴注入方式，并介紹了NET平臺下常用IoC容器Unity的使用，展示了IoC在軟件開發(fā)領域的實際應用。
參考文獻
?。?］ 張逸.軟件設計精要與模式（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社,2010.
?。?］ 王程,周安琳.基于Autofac對乳制品安全風險預警系統(tǒng)的擴展設計［J］.河北省科學院學報,2013,30（1）:14.
［3］ 張浩.利用反向控制原則和依賴注入的可復用框架設計解耦方法［J］.計算機應用,2010（12）:227229.
?。?］ 周嵐.基于Spring框架的IoC模式的設計和實現(xiàn)［J］.合肥學院學報（自然科學版）,2011,21(1):4953.
［5］ 李鳳桐.微軟企業(yè)庫組件Unity使用淺析［J］.電腦編程技巧與維護,2015(6):1314.
?。?］ 蔣金楠.ASP.NET MVC4框架揭秘［M］.北京：電子工業(yè)出版社,2013.