1、IOC的理論背景

我們知道在面向對象設計的軟件系統中，它的底層都是由N個對象構成的，各個對象之間通過相互合作，最終實現系統地業務邏輯。

　 　圖1 軟件系統中耦合的對象

　　如果我們打開機械式手表的后蓋，就會看到與上面類似的情形，各個齒輪分別帶動時針、分針和秒針順時針旋轉，從而在表盤上產生正確的時間。圖1中描述的就是這樣的一個齒輪組，它擁有多個獨立的齒輪，這些齒輪相互嚙合在一起，協同工作，共同完成某項任務。我們可以看到，在這樣的齒輪組中，如果有一個齒輪出了問題，就可能會影響到整個齒輪組的正常運轉。

　　齒輪組中齒輪之間的嚙合關系,與軟件系統中對象之間的耦合關系非常相似。對象之間的耦合關系是無法避免的，也是必要的，這是協同工作的基礎。現在，伴隨著工業級應用的規模越來越龐大，對象之間的依賴關系也越來越復雜，經常會出現對象之間的多重依賴性關系，因此，架構師和設計師對于系統的分析和設計，將面臨更大的挑戰。對象之間耦合度過高的系統，必然會出現牽一發而動全身的情形。

　 　圖2 對象之間的依賴關系

　　耦合關系不僅會出現在對象與對象之間，也會出現在軟件系統的各模塊之間，以及軟件系統和硬件系統之間。如何降低系統之間、模塊之間和對象之間的耦合度，是軟件工程永遠追求的目標之一。為了解決對象之間的耦合度過高的問題，軟件專家Michael Mattson 1996年提出了IOC理論，用來實現對象之間的“解耦”，目前這個理論已經被成功地應用到實踐當中。

2、什么是IOC

　　IOC是Inversion of Control的縮寫，多數書籍翻譯成“控制反轉”。

　　1996年，Michael Mattson在一篇有關探討面向對象框架的文章中，首先提出了IOC 這個概念。對于面向對象設計及編程的基本思想，前面我們已經講了很多了，不再贅述，簡單來說就是把復雜系統分解成相互合作的對象，這些對象類通過封裝以后，內部實現對外部是透明的，從而降低了解決問題的復雜度，而且可以靈活地被重用和擴展。

　　IOC理論提出的觀點大體是這樣的：借助于“第三方”實現具有依賴關系的對象之間的解耦。如下圖：

圖3 IOC解耦過程

　　大家看到了吧，由于引進了中間位置的“第三方”，也就是IOC容器，使得A、B、C、D這4個對象沒有了耦合關系，齒輪之間的傳動全部依靠“第三方”了，全部對象的控制權全部上繳給“第三方”IOC容器，所以，IOC容器成了整個系統的關鍵核心，它起到了一種類似“粘合劑”的作用，把系統中的所有對象粘合在一起發揮作用，如果沒有這個“粘合劑”，對象與對象之間會彼此失去聯系，這就是有人把IOC容器比喻成“粘合劑”的由來。

　　我們再來做個試驗：把上圖中間的IOC容器拿掉，然后再來看看這套系統：

圖4 拿掉IOC容器后的系統

　　我們現在看到的畫面，就是我們要實現整個系統所需要完成的全部內容。這時候，A、B、C、D這4個對象之間已經沒有了耦合關系，彼此毫無聯系，這樣的話，當你在實現A的時候，根本無須再去考慮B、C和D了，對象之間的依賴關系已經降低到了最低程度。所以，如果真能實現IOC容器，對于系統開發而言，這將是一件多么美好的事情，參與開發的每一成員只要實現自己的類就可以了，跟別人沒有任何關系！

我們再來看看，控制反轉(IOC)到底為什么要起這么個名字？我們來對比一下：

軟件系統在沒有引入IOC容器之前，如圖1所示，對象A依賴于對象B，那么對象A在初始化或者運行到某一點的時候，自己必須主動去創建對象B或者使用已經創建的對象B。無論是創建還是使用對象B，控制權都在自己手上。

軟件系統在引入IOC容器之后，這種情形就完全改變了，如圖3所示，由于IOC容器的加入，對象A與對象B之間失去了直接聯系，所以，當對象A運行到需要對象B的時候，IOC容器會主動創建一個對象B注入到對象A需要的地方。

通過前后的對比，我們不難看出來：對象A獲得依賴對象B的過程,由主動行為變為了被動行為，控制權顛倒過來了，這就是“控制反轉”這個名稱的由來。

3、IOC也叫依賴注入(DI)

　　2004年，Martin Fowler探討了同一個問題，既然IOC是控制反轉，那么到底是“哪些方面的控制被反轉了呢？”，經過詳細地分析和論證后，他得出了答案：“獲得依賴對象的過程被反轉了”。控制被反轉之后，獲得依賴對象的過程由自身管理變為了由IOC容器主動注入。于是，他給“控制反轉”取了一個更合適的名字叫做“依賴注入（Dependency Injection）”。他的這個答案，實際上給出了實現IOC的方法：注入。所謂依賴注入，就是由IOC容器在運行期間，動態地將某種依賴關系注入到對象之中。

　　所以，依賴注入(DI)和控制反轉(IOC)是從不同的角度的描述的同一件事情，就是指通過引入IOC容器，利用依賴關系注入的方式，實現對象之間的解耦。

　　學過IOC的人可能都看過Martin Fowler(老馬,2004年post)的這篇文章：Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern。

　　
4、IOC的優缺點

以我的經驗來看，IoC使用Spring容器帶來一下好處：

?靈活性

?使改變一個廣泛使用的接口的實現類是簡單的(如通過生產實例取代模擬web服務)

?改變檢索策略對于一個給定的類更簡單(例如移動一個服務從類路徑到JNDI樹)

?添加攔截器是容易的,并且可以只在一個單獨的地方做(如添加一個緩存攔截器到一個基于jdbc的DAO中)

?易讀性

?這個項目有一個統一和一致的組件模型而不是到處都是工廠 (e.g. DAO factories)

?代碼簡短,都有依賴查找代碼(例如,調用JNDI初始上下文)

?可測試性

?依賴關系很容易取代模擬當他們通過構造函數或setter暴露時

?容易測試導致更多測試

?更多測試會導致更好的代碼質量,和低耦合、高內聚

　　使用IOC框架產品能夠給我們的開發過程帶來很大的好處，但是也要充分認識引入IOC框架的缺點，做到心中有數，杜絕濫用框架。

第一、軟件系統中由于引入了第三方IOC容器，生成對象的步驟變得有些復雜，本來是兩者之間的事情，又憑空多出一道手續，所以，我們在剛開始使用IOC框架的時候，會感覺系統變得不太直觀。所以，引入了一個全新的框架，就會增加團隊成員學習和認識的培訓成本，并且在以后的運行維護中，還得讓新加入者具備同樣的知識體系。

第二、由于IOC容器生成對象是通過反射方式，在運行效率上有一定的損耗。如果你要追求運行效率的話，就必須對此進行權衡。

第三、具體到IOC框架產品(比如：Spring)來講，需要進行大量的配制工作，比較繁瑣，對于一些小的項目而言，客觀上也可能加大一些工作成本。

第四、IOC框架產品本身的成熟度需要進行評估，如果引入一個不成熟的IOC框架產品，那么會影響到整個項目，所以這也是一個隱性的風險。

我們大體可以得出這樣的結論：一些工作量不大的項目或者產品，不太適合使用IOC框架產品。另外，如果團隊成員的知識能力欠缺，對于IOC框架產品缺乏深入的理解，也不要貿然引入。最后，特別強調運行效率的項目或者產品，也不太適合引入IOC框架產品，像WEB2.0網站就是這種情況。

5、IOC容器的技術剖析

　　IOC中最基本的技術就是“反射(Reflection)”編程，目前.Net C#、Java和PHP5等語言均支持，其中PHP5的技術書籍中，有時候也被翻譯成“映射”。有關反射的概念和用法，大家應該都很清楚，通俗來講就是根據給出的類名（字符串方式）來動態地生成對象。這種編程方式可以讓對象在生成時才決定到底是哪一種對象。反射的應用是很廣泛的，很多的成熟的框架，比如象Java中的Hibernate、Spring框架，.Net中 NHibernate、Spring.Net框架都是把“反射”做為最基本的技術手段。

6、IOC容器的一些產品

　　Sun ONE技術體系下的IOC容器有：輕量級的有Spring、Guice、Pico Container、Avalon、HiveMind；重量級的有EJB；不輕不重的有JBoss，Jdon等等。Spring框架作為Java開發中SSH(Struts、Spring、Hibernate)三劍客之一，大中小項目中都有使用，非常成熟，應用廣泛，EJB在關鍵性的工業級項目中也被使用，比如某些電信業務。

.Net技術體系下的IOC容器有：Spring.Net、Castle等等。Spring.Net是從Java的Spring移植過來的IOC容器，Castle的IOC容器就是Windsor部分。它們均是輕量級的框架，比較成熟，其中Spring.Net已經被廣泛應用于各種項目中。

　　總之就是很多很多，不甚枚舉…..

以上內容參考以下博文，感謝作者分享：

http://www.cnblogs.com/DebugLZQ/archive/2013/06/05/3107957.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Spring学习】IOC容器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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