控制反转

控制反转（英語：Inversion of control，缩写为IoC），也叫做依赖注入（Dependency Injection，简称DI），是面向对象编程中的一种设计原则，可以用来减低计算机代码之间的耦合度。

起源

早在2004年，Martin Fowler就提出了“哪些方面的控制被反转了？”这个问题。他总结出是依赖对象的获得被反转了。基于这个结论，他为控制反转创造了一个更好的名字：依赖注入。许多非凡的应用（比HelloWorld.java更加优美，更加复杂）都是由两个或是更多的类通过彼此的合作来实现业务逻辑，这使得每个对象都需要，与其合作的对象（也就是它所依赖的对象）的引用。如果这个获取过程要靠自身实现，那么如你所见，这将导致代码高度耦合并且难以测试。

IoC 亦称为 「依賴倒置原理」("Dependency Inversion Principle") (Martin 2002:127)。差不多所有框架都使用了「倒置注入(Fowler 2004)技巧，這可說是IoC原理的一項應用。SmallTalk，C++, Java 或各種.NET 語言等面向對象程序語言的程序員已使用了這些原理。

控制反转是Spring Framework的核心。

应用控制反转，对象在被创建的时候，由一个调控系统内所有对象的外界实体，将其所依赖的对象的引用，传递给它。也可以说，依赖被注入到对象中。所以，控制反转是，关于一个对象如何获取它所依赖的对象的引用，这个责任的反转

技術性說明

术语

Class X 依賴于 class Y 只在如下狀況中成立:

• X 擁有 Y 的控制並且在 X 中使用 Y
• X 是 Y 的派生物
• X 依賴于 Z，而 Z 又依賴于 Y (transitivity)

X 依賴于 Y 並不表示 Y 也依賴于 X。但如果 X 和 Y 同時依賴于對方，這種依賴性被稱作 循環依賴：這時，X 無法和 Y 分開單獨使用，反之亦然。如果在一個面對對象程式中擁有太多的循環依賴，這可能表示這個程式是個欠佳的設計。

打破依赖

如果类X的一个实例对象x调用了类Y的一个实例对象y的方法，那么就称类X依赖于类Y。为了打破这种依赖——“反转”，首先我们可以引入一个接口I（第三方类），接口I中声明了对象y将被对象x调用的所有方法；然后，我们对类Y稍加改造，使其实现接口I；最后，我们把在对象x中对y的调用改为对接口I中对应方法的调用。经过这番改造后，原先的X对Y的依赖关系不存在了，类X和Y现在都依赖于接口I。

这种通过引入接口I来消除类X对Y的依赖的方法，被称作“控制反转”，又叫做“依赖注入”。

需要注意的是，类Y可能还依赖于其他类。在应用反转之前，X依赖于Y，从而也间接依赖于Y所依赖的所有“其他类”。应用控制反转之后，不仅X对Y的直接依赖，且前面提到的那些所有的间接依赖也消除了。而新引入的接口I则不依赖于任何类。

IoC 的類型

Martin Fowler 將 IoC 分成三類。

• Type 1 : 基於interface (interface injection)。Depending object 需要實作(implement) 特定 interface 以供框架注入所需物件。
• Type 2 : 基於setter (setter injection)。Depending object 需要實現特定 setter 方法 (但不需要依賴特定interface)，
• Type 3 : 基於constructor (constructor injection)

有的框架，如Plexus 提出Type 4 IoC，以field為基礎，惟此法到目前為止尚未被廣泛接納。

各種框架不一定支援以上所有IoC類型。例如SpringFramework 支援Type 1、Type 2 及 Type 3 IoC，而 Plexus支援 Type 2、Type 3 和 Type 4。

控制反转应用实例

C++

• PocoCapsule IoC and DSM framework GPL开源的，支持完全非侵入C++的控制反转（IoC）及领域特定建模（DSM）容器

Java

使用Java語言寫成的程式在控制反轉容器（Inversion of Control Container）裡應用了控制反轉(Martin 2004)。軟體需要一個來自容器的物件，而容器自行建構物件和它的附屬物。ATG 的 [[:en:Dynamo Application Server|Dynamo 應用程式伺服器]是第一個利用這途徑的環境之一，近來關於這些容器的例子包含了 HiveMind、PicoContainer、Spring Framework（注意 Spring 是一個完整的企業平台，而非 IOC容器）、Apache Excalibur、Seasar 和 DPML Metro.

.NET

• Spring.NET
• ObjectBuilder
• Structuremap
• CastleProject
• Seasar

参考文档

1. ^{^} Robert Cecil Martin. Agile Software Development: Principles, Patterns and Practices. Pearson Education. 2002. ISBN 0-13-597444-5. 
2. ^{^} Robert Cecil Martin. The Dependency Inversion Principle (PDF). [2005-11-15]. 
3. ^{^} Martin Fowler. Inversion of Control Containers and the Dependency Injection Pattern. 2004 [2005-11-15]. 
4. ^{^} Sony Mathew. Examining the Validity of Inversion of Control. 2005 [2005-11-16]. 
5. ^{^} Ke Jin. Domain Specific Modeling (DSM) in IoC frameworks. 2007 [2007-11-13]. 

外部连接

• Another description of IOC
• A list of "Open Source Inversion of Control Containers"
• A simple demo of Inversion of Control (using Spring framework)
• Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern by Martin Fowler
• Needle, a dependency injection (inversion of control) container for Ruby
• Drip IoC, a dependency injection (inversion of control) container for PHP4
• PyContainer, a dependency injection (inversion of control) container for Python
• Qt Ioc Container, a dependency injection (inversion of control) container for C++
• Introducing Castle, explains the problems that Inversion of control containers try to solve (using Castle Project)
• PocoCapsule An open source IoC and DSM framework for C++
• Domain Specific Modeling (DSM) in IoC frameworks