Ioc - Inversion of Control , 即"控制反转"。在开发中, IoC 意味着你设计好的对象交给容器控制,而不是使用传统的方式,在对象内部直接控制。 编程
如何理解好 IoC 呢?理解好 IoC的关键是要明确"谁控制谁,控制什么,为什么是反转(有反转就应该有正转),哪些方面反转了",咱们来深刻分析一下。 数组
谁控制谁,控制什么: 在传统的程序设计中,咱们直接在对象内部经过 new 的方式建立对象,是程序主动建立依赖对象;而 IoC 是有专门一个容器来建立这些对象,即由 IoC 容器控制对象的建立;谁控制谁?固然是 IoC 容器控制了对象;控制什么?主要是控制外部资源获取。浏览器
为什么是反转了,哪些方面反转了: 有反转就有正转,传统应用程序是由咱们本身在对象中主动控制去获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙建立及注入依赖对象;为什么是反转?由于由容器帮咱们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,因此是反转了;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。缓存
Ioc 不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程法则,它能指导咱们如何设计松耦合、更优良的系统。传统应用程序都是由咱们在类内部主动建立依赖对象,从而致使类与类之间高耦合,难于测试;有了 IoC 容器后,把建立和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器注入组合对象,因此对象之间是松散耦合,这样也便于测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得很是灵活。 angular2
其实 IoC 对编程带来的最大改变不是从代码上,而是思想上,发生了"主从换位"的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但在 IoC思想中,应用程序就变成被动了,被动的等待 IoC 容器来建立并注入它所需的资源了。 框架
DI - Dependency Injection,即"依赖注入":组件之间的依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并不是为软件系统带来更多功能,而是为了提高组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。经过依赖注入机制,咱们只须要经过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标须要的资源,完成自身的业务逻辑,而不须要关心具体的资源来自何处,由谁实现。 异步
理解 DI 的关键是:"谁依赖了谁,为何须要依赖,谁注入了谁,注入了什么",那咱们来深刻分析一下: ide
谁依赖了谁:固然是应用程序依赖 IoC 容器函数
为何须要依赖:应用程序须要 IoC 容器来提供对象须要的外部资源学习
谁注入谁:很明显是 IoC 容器注入应用程序依赖的对象
注入了什么:注入某个对象所需的外部资源(包括对象、资源、常量数据)
IoC 和 DI 有什么关系?其实它们是同一个概念的不一样角度描述,因为控制反转的概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护依赖关系),因此 2004 年大师级人物 Martin Fowler 又给出了一个新的名字:"依赖注入",相对 IoC 而言,"依赖注入" 明确描述了被注入对象依赖 IoC 容器配置依赖对象。
总的来讲, 控制反转(Inversion of Control)是说建立对象的控制权发生转移,之前建立对象的主动权和建立时机由应用程序把控,而如今这种权利转交给 IoC 容器,它就是一个专门用来建立对象的工厂,你须要什么对象,它就给你什么对象。有了 IoC 容器,依赖关系就改变了,原先的依赖关系就没了,它们都依赖 IoC容器了,经过 IoC 容器来创建它们之间的关系。
angular1 中声明依赖项的方式有3种,分为以下:
// 方式一: 使用 $inject annotation 方式 var fn = function (a, b) {}; fn.$inject = ['a', 'b']; // 方式二: 使用 array-style annotations 方式 var fn = ['a', 'b', function (a, b) {}]; // 方式三: 使用隐式声明方式 var fn = function (a, b) {}; // 不推荐
为了支持以上多种声明方式,angular1 内部使用 annotate 函数来解析依赖项,该函数的实现以下:
var FN_ARGS = /^[^\(]*\(\s*([^\)]*)\)/m; // 匹配参数列表 var FN_ARG_SPLIT = /,/; // 参数分隔符 var FN_ARG = /^\s*(_?)(\S+?)\1\s*$/; // 匹配参数项 var STRIP_COMMENTS = /((\/\/.*$)|(\/\*[\s\S]*?\*\/))/mg; // 去除 // 或 /**/注释 function extractArgs(fn) { // 抽取参数列表 var fnText = fn.toString().replace(STRIP_COMMENTS, ''), // 去除注释 args = fnText.match(ARROW_ARG) || fnText.match(FN_ARGS); return args; } function anonFn(fn) { var args = extractArgs(fn); if (args) { return 'function(' + (args[1] || '').replace(/[\s\r\n]+/, ' ') + ')'; } return 'fn'; } function annotate(fn, strictDi, name) { var $inject, argDecl, last; if (typeof fn === 'function') { if (!($inject = fn.$inject)) { // 判断是否使用$inject方式声明依赖项 $inject = []; if (fn.length) { if (strictDi) { // 使用严格注入模式,即不能使用隐式声明方式 // 函数名非字符串或为falsy值(如undefined、null),未设置时默认值为undefined if (!isString(name) || !name) { name = fn.name || anonFn(fn); } throw $injectorMinErr('strictdi', '{0} is not using explicit annotation and cannot be invoked in strict mode', name); } argDecl = extractArgs(fn); // 处理隐式声明方式 forEach(argDecl[1].split(FN_ARG_SPLIT), function(arg) { arg.replace(FN_ARG, function(all, underscore, name) { $inject.push(name); }); }); } fn.$inject = $inject; } } else if (isArray(fn)) { // 使用 array-style annotations 方式 last = fn.length - 1; // 获取fn函数 assertArgFn(fn[last], 'fn'); $inject = fn.slice(0, last); // 获取依赖项 } else { assertArgFn(fn, 'fn', true); } return $inject; // 返回依赖数组 }
angular1 内部经过调用 annotate 函数,获取函数的依赖列表(即依赖数组)后,应该如何获取每一个项对应的依赖对象呢?咱们来进一步分析一下:
假设咱们使用 array-style annotations 方式声明 fn 函数:
var fn = ['a', 'b', function (a, b) {}]
调用annotate函数后,咱们得到 fn 的依赖列表,即返回 ['a','b']。
获取依赖列表后,咱们就可以根据依赖项的名称来获取对应的依赖对象。所以,依赖名与依赖对象的存储方式应该是使用 Key - Value 的方式进行存储(在 ES5 中咱们可使用对象字面量,如 var cache = {} 实现 K-V 存储)。在 angular1 内部提供了一个 getService 方法,用来获取依赖对象。它的具体实现以下:
var INSTANTIATING = {}, // 是否实例化中 providerSuffix = 'Provider', // provider后缀 path = []; // 依赖路径 var factory = function(serviceName, caller) { // 实例工厂 var provider = providerInjector.get(serviceName + providerSuffix, caller); return instanceInjector.invoke(provider.$get, provider, undefined, serviceName); }); function getService(serviceName, caller) { if (cache.hasOwnProperty(serviceName)) { // 依赖对象已建立 if (cache[serviceName] === INSTANTIATING) {// 判断是否存在循环依赖 throw $injectorMinErr('cdep', 'Circular dependency found: {0}',serviceName + ' <- ' + path.join(' <- ')); } return cache[serviceName]; } else { // 依赖对象未建立 try { path.unshift(serviceName); // 用于跟踪依赖路径 cache[serviceName] = INSTANTIATING; // 实例化 serviceName 对应的依赖对象并存储 return cache[serviceName] = factory(serviceName, caller); } catch (err) { if (cache[serviceName] === INSTANTIATING) { delete cache[serviceName]; // 实例化失败,从缓存中移除 } throw err; } finally { path.shift(); } } }
经过 getService 的实现方式,咱们能够知道,若依赖对象已存在,咱们直接从缓存中获取,若是依赖对象不存在,咱们经过调用 serviceName 对象的provider来建立依赖对象,而后保存在对象实例缓存中。这样的话,间接说明了一个问题,即在 angular1 中,全部的依赖对象都是单例。
这里咱们先稍微解释一下Provider,而后再来列举 angular1 DI系统存在的一些问题。
什么是Provider ?在 angular1 中,Provider是一个包含 $get 属性的普通 JS 对象。建立 provider 有两种方式:
// 方式一: 使用对象方式 module.provider('a',{ $get: function () { return 42; } }); // 方式二: 使用构造函数方式 module.provider('a', function AProvider() { this.$get = function() { return 42; }; });
以上两种方式都是使用 module 对象提供的provider方法来注册 provider,angular1 中 provider 的具体实现以下:
function provider(name, provider_) { // provider 的名称不能为hasOwnProperty assertNotHasOwnProperty(name, 'service'); // 构造函数方式,先进行实例化 if (isFunction(provider_) || isArray(provider_)) { provider_ = providerInjector.instantiate(provider_); } if (!provider_.$get) { // 判断 provider_ 对象是否存在 $get属性 throw $injectorMinErr('pget', "Provider '{0}' must define $get factory method.", name); } // 使用 name + "Provider"做为 Key 值,保存在 providerCache 中,用于建立实例 return providerCache[name + providerSuffix] = provider_; }
内部缓存: angular1 应用程序中全部的依赖项都是单例,咱们不能控制是否使用新的实例
命名空间冲突: 在系统中咱们使用字符串来标识 service 的名称,假设咱们在项目中已有一个 CarService,然而第三方库中也引入了一样的服务,这样的话就容易出现混淆
DI 耦合度过高: angular1 中 DI 功能已经被框架集成了,咱们不能单独使用它的 DI 特性
未能和模块加载器结合: 在浏览器环境中,不少场景都是异步的过程,咱们须要的依赖模块并非一开始就加载好的,或许咱们在建立的时候才会去加载依赖模块,再进行依赖建立,而 angualr 的 IoC 容器无法作到这点。
本文首先介绍了 IoC 和 DI 的概念及做用,而后讲述了 DI 在 angular1 中的实际应用。此外,简单的介绍了, angular1 DI 的实现方式,但并未深刻介绍 angular1 中的 injector ,有兴趣的同窗能够自行了解一下。最后,咱们介绍了 angular1 DI 系统中存在的问题,这样为咱们后面学习 angular2 DI 系统作好了铺垫,咱们能更好地理解它设计的意图。