分离关注( Separation of Concerns : SOC)是Ioc模式和AOP产生最原始动力,通过功能分解可得到关注点,这些关注可以是 组件Components, 方面Aspects或服务Services。
从GoF设计模式中,我们已经习惯一种思维编程方式:Interface Driven Design 接口驱动,接口驱动有很多好处,可以提供不同灵活的子类实现,增加代码稳定和健壮性等等,但是接口一定是需要实现的,也就是如下语句迟早要执行:
AInterface a = new AInterfaceImp();
AInterfaceImp是接口AInterface的一个子类,Ioc模式可以延缓接口的实现,根据需要实现,有个比喻:接口如同空的模型套,在必要时,需要向模型套注射石膏,这样才能成为一个模型实体,因此,我们将人为控制接口的实现成为“注射”。
Ioc英文为 Inversion of Control,即反转模式,这里有著名的好莱坞理论:你呆着别动,到时我会找你。后被Martin Fowler改名为 Dependency Injection 依赖注射,也就是将类之间的关系通过第三方进行注射,不需要类自己去解决调用关系。
其实Ioc模式也是解决调用者和被调用者之间的一种关系,上述AInterface实现语句表明当前是在调用被调用者AInterfaceImp,由于被调用者名称写入了调用者的代码中,这产生了一个接口实现的原罪:彼此联系,调用者和被调用者有紧密联系,在UML中是用依赖 Dependency 表示。
但是这种依赖在分离关注的思维下是不可忍耐的,必须切割,实现调用者和被调用者解耦,新的Ioc模式 Dependency Injection 模式由此产生了, Dependency Injection模式是依赖注射的意思,也就是将依赖先剥离,然后在适当时候再注射进入。
Ioc模式(Dependency Injection模式)有三种:
第一种类型 | 从JNDI或ServiceManager等获得被调用者,这里类似ServiceLocator模式。 | 1. EJB/J2EE 2. Avalon(Apache的一个复杂使用不多的项目) |
第二种类型 | 使用JavaBeans的setter方法 | 1. Spring Framework, 2. WebWork/XWork |
第三种类型 | 在构造方法中实现依赖 | 1. PicoContainer, 2. HiveMind |
有过EJB开发经验的人都知道,每个EJB的调用都需要通过JNDI寻找到工厂性质的Home接口,在我的教程EJB是什么章节中,我也是从依赖和工厂模式角度来阐述EJB的使用。
在通常传统情况下,为了实现调用者和被调用者解耦,分离,一般是通过工厂模式实现的,下面将通过比较工厂模式和Ioc模式不同,加深理解Ioc模式。
工厂模式和Ioc
假设有两个类B 和 C:B作为调用者,C是被调用者,在B代码中存在对C的调用:
public class B{ private C comp; ...... } |
实现comp实例有两种途径:单态工厂模式和Ioc。
工厂模式实现如下:
public class B{ private C comp; private final static MyFactory myFactory = MyFactory.getInstance(); public B(){ } |
特点:
- 每次运行时,MyFactory可根据配置文件XML中定义的C子类实现,通过createInstanceOfC()生成C的具体实例。
使用Ioc依赖性注射( Dependency Injection )实现Picocontainer如下,B类如同通常POJO类,如下:
public class B{ private C comp; public B(C comp){ this.comp = comp; } public void someMethod(){ this.comp.sayHello(); } ...... } |
假设C接口/类有有一个具体实现CImp类。当客户端调用B时,使用下列代码:
public class client{ public static void main( String[] args ) { DefaultPicoContainer container = new DefaultPicoContainer(); container.registerComponentImplementation(CImp.class); container.registerComponentImplementation(B.class); B b = (B) container.getComponentInstance(B.class); b.someMethod(); } } |
因此,当客户端调用B时,分别使用工厂模式和Ioc有不同的特点和区别:
主要区别体现在B类的代码,如果使用Ioc,在B类代码中将不需要嵌入任何工厂模式等的代码,因为这些工厂模式其实还是与C有些间接的联系,这样,使用Ioc彻底解耦了B和C之间的联系。
使用Ioc带来的代价是:需要在客户端或其它某处进行B和C之间联系的组装。
所以,Ioc并没有消除B和C之间这样的联系,只是转移了这种联系。
这种联系转移实际也是一种分离关注,它的影响巨大,它提供了AOP实现的可能。
Ioc和AOP
AOP我们已经知道是一种面向切面的编程方式,由于Ioc解放自由了B类,而且可以向B类实现注射C类具体实现,如果把B类想像成运行时的横向动作,无疑注入C类子类就是AOP中的一种Advice,如下图:
通过下列代码说明如何使用Picocontainer实现AOP,该例程主要实现是记录logger功能,通过Picocontainer可以使用简单一行,使所有的应用类的记录功能激活。
首先编制一个记录接口:
public interface Logging { public void enableLogging(Log log); } |
有一个LogSwitcher类,主要用来激活具体应用中的记录功能:
import org.apache.commons.logging.Log; public class LogSwitcher { protected Log m_log; public void enableLogging(Log log) { m_log = log; m_log.info("Logging Enabled"); } } |
一般的普通应用JavaBeans都可以继承这个类,假设PicoUserManager是一个用户管理类,代码如下:
public class PicoUserManager extends LogSwitcher { ..... //用户管理功能 ..... //业务功能 ..... //业务功能 |
注意LogSwitcher中Log实例是由外界赋予的,也就是说即将被外界注射进入,下面看看使用Picocontainer是如何注射Log的具体实例的。
DefaultPicoContainer container = new DefaultPicoContainer(); container.registerComponentImplementation(PicoUserManager.class); container.registerComponentImplementation(PicoXXXX1Manager.class); container.registerComponentImplementation(PicoXXXX2Manager.class); ..... Logging logging = (Logging) container.getComponentMulticaster(); logging.enableLogging(new SimpleLog("pico"));//激活log |
由上代码可见,通过使用简单一行logging.enableLogging()方法使所有的应用类的记录功能激活。这是不是类似AOP的advice实现?
总之,使用Ioc模式,可以不管将来具体实现,完全在一个抽象层次进行描述和技术架构,因此,Ioc模式可以为容器、框架之类的软件实现提供了具体的实现手段,属于架构技术中一种重要的模式应用。J道的Jdon框架使用了Ioc模式,JiveJdon3.0是一个IOC/DI成熟应用。