Что такое внедрение зависимостей и инверсия управления в Spring Framework?

«Внедрение зависимостей» и «инверсия управления» часто упоминаются как основные преимущества использования инфраструктуры Spring для разработки веб-платформ.

Может ли кто-нибудь объяснить, что это такое, очень простым языком, если возможно?

• Spring помогает в создании слабосвязанных приложений из-за внедрения зависимостей .
• В Spring объекты определяют свои ассоциации (зависимости) и не беспокоятся о том, как они получат эти зависимости . Spring несет ответственность за предоставление необходимых зависимостей для создания объектов.

Например : предположим, что у нас есть объект, Employeeи он зависит от объекта Address. Мы бы определили bean-компонент, соответствующий тому, Employeeкоторый будет определять его зависимость от объекта Address.

Когда Spring пытается создать Employeeобъект, он увидит, что у Employeeнего есть зависимость Address, поэтому он сначала создаст Addressобъект (зависимый объект), а затем внедрит его в Employeeобъект.

• Инверсия управления ( IoC ) и внедрение зависимостей ( DI ) используются как взаимозаменяемые. IoC достигается через DI. DI - это процесс предоставления зависимостей, а IoC - конечный результат DI. ( Примечание: DI - не единственный способ достичь IoC. Есть и другие способы .)

• Благодаря DI ответственность за создание объектов перекладывается с кода нашего приложения на контейнер Spring; это явление называется IoC.

• Внедрение зависимостей может быть выполнено путем внедрения установщика или конструктора.

Я запишу свое простое понимание этих двух терминов: (Для быстрого понимания просто прочтите примеры)

• Внедрение зависимостей (DI):
  Внедрение зависимостей обычно означает передачу зависимого объекта в качестве параметра методу, а не создание методом зависимого объекта .
  На практике это означает, что метод не имеет прямой зависимости от конкретной реализации; любая реализация, отвечающая требованиям, может быть передана в качестве параметра.
  
  С помощью этой реализации объекты определяют их зависимости. А весна делает это доступным.
  Это приводит к разработке слабосвязанных приложений.

  Быстрый пример: ОБЪЕКТ СОТРУДНИКА ПРИ СОЗДАНИИ, ОН АВТОМАТИЧЕСКИ СОЗДАЕТ ОБЪЕКТ АДРЕСА (если адрес определен как зависимость объектом Сотрудника) *.
  

• Контейнер инверсии управления (IoC):
  это общая характеристика фреймворков, IoC управляет объектами Java
  - от создания экземпляра до уничтожения через свою BeanFactory.
  - Компоненты Java, экземпляры которых создаются контейнером IoC, называются bean-компонентами, а контейнер IoC управляет областью bean-компонента, событиями жизненного цикла и любыми функциями AOP, для которых он был настроен и закодирован.
  
  QUICK EXAMPLE:Inversion of Control is about getting freedom, more flexibility, and less dependency. When you are using a desktop computer, you are slaved (or say, controlled). You have to sit before a screen and look at it. Using keyboard to type and using mouse to navigate. And a bad written software can slave you even more. If you replaced your desktop with a laptop, then you somewhat inverted control. You can easily take it and move around. So now you can control where you are with your computer, instead of computer controlling it.
  
  Реализуя инверсию управления, потребитель программного обеспечения / объекта получает больше элементов управления / опций по сравнению с программным обеспечением / объектами вместо того, чтобы быть управляемым или иметь меньше опций.
  
  Инверсия управления в качестве руководства по проектированию служит следующим целям:
  - Есть отделение выполнения определенной задачи от реализации.
  - Каждый модуль может сосредоточиться на том, для чего он предназначен.
  - Модули не делают никаких предположений о том, что делают другие системы, а полагаются на свои контракты.
  - Замена модулей не оказывает побочного эффекта на другие модули
  

Я буду держать здесь абстрактные вещи, вы можете посетить следующие ссылки для более детального понимания темы.

Хорошее чтение с примером

Детальное объяснение

В Spring объекты слабо связаны, то есть каждый класс не зависит друг от друга, так что все можно тестировать индивидуально. Но при использовании этих классов класс может зависеть от других классов, которые должны быть созданы в первую очередь.

Итак, мы сообщаем Spring, что класс A зависит от класса B. Итак, при создании bean-компонента (например, класса) для класса A он создает экземпляр класса B до класса A и внедряет его в класс A, используя методы DI установщика или конструктора. То есть, мы сообщаем Spring о зависимости во время выполнения. Это DI.

Поскольку мы возлагаем ответственность за создание объектов (bean-компонентов), их обслуживание и их агрегаты на Spring вместо жесткого кодирования, мы называем это Inversion Of Control (IOC).

Инверсия управления (IOC):

IoC - это шаблон проектирования, который описывает инвертирование потока управления в системе, поэтому поток выполнения не контролируется центральным фрагментом кода. Это означает, что компоненты должны зависеть только от абстракций других компонентов и не нести ответственности за обработку создания зависимых объектов. Вместо этого экземпляры объектов предоставляются во время выполнения контейнером IoC через внедрение зависимостей (DI).

IoC позволяет улучшить разработку программного обеспечения, что облегчает повторное использование, слабую связь и легкое тестирование программных компонентов.

Внедрение зависимости (DI):

DI - это метод передачи зависимостей в конструктор объекта. Если объект был загружен из контейнера, то его зависимости будут автоматически предоставлены контейнером. Это позволяет использовать зависимость без необходимости вручную создавать экземпляр. Это снижает взаимосвязь и дает вам больший контроль над временем жизни экземпляров объекта.

нажмите, чтобы увидеть больше

Spring: Spring - это контейнер «инверсии управления» для платформы Java.

Инверсия управления (IoC): инверсия управления (IoC) - это практика объектно-ориентированного программирования, при которой связывание объектов ограничивается во время выполнения «ассемблерным» объектом и, как правило, неизвестно во время компиляции с использованием статического анализа.

Внедрение зависимостей (DI): «Внедрение зависимостей - это шаблон проектирования программного обеспечения, который позволяет удалять жестко закодированные зависимости и дает возможность изменять их во время выполнения или во время компиляции». -wiki.

Инверсия управления - это означает передачу управления созданием и инициализацией компонентов Spring контейнеру IOC Spring, и единственная работа, которую выполняет разработчик, - это настройка bean-компонентов в XML-файле Spring.

Внедрение зависимости-

Рассмотрим класс Employee

class Employee { 
   private int id;
   private String name;
   private Address address;

   Employee() {
     id = 10;
     name="name";
     address = new Address();
   }


}

и рассмотрим класс Address

class Address {
   private String street;
   private String city;

   Address() {
     street="test";
     city="test1";

  }
}

В приведенном выше коде значения класса адреса будут установлены только при создании экземпляра класса Employee, что является зависимостью класса Address от класса Employee. Spring решает эту проблему, используя концепцию внедрения зависимостей, предоставляя два способа внедрения этой зависимости.

1. Инъекция сеттера

Метод Setter в классе Employee, который принимает ссылку на класс Address

public void setAddress(Address addr) {
    this.address = addr;
}

2. Внедрение конструктора

Конструктор в классе Employee, который принимает Address

Employee(Address addr) {
      this.address = addr;
}

Таким образом, значения класса Address могут быть установлены независимо с помощью инъекции установщика / конструктора.

Инверсия управления - это общий принцип построения архитектуры программного обеспечения, который помогает в создании многократно используемых модульных программных сред, которые легко поддерживать.

Это принцип проектирования, в котором поток управления «принимается» из библиотеки, написанной в общих чертах, или повторно используемого кода.

Чтобы лучше понять это, давайте посмотрим, как мы кодировали в первые дни кодирования. В процедурных / традиционных языках бизнес-логика обычно управляет потоком приложения и «вызывает» общий или повторно используемый код / ​​функции. Например, в простом консольном приложении мой поток управления управляется инструкциями моей программы, которые могут включать вызовы некоторых общих функций многократного использования.

print ("Please enter your name:");
scan (&name);
print ("Please enter your DOB:");
scan (&dob);

//More print and scan statements
<Do Something Interesting>

//Call a Library function to find the age (common code)
print Age

В отличие от IoC, Frameworks - это повторно используемый код, который «вызывает» бизнес-логику.

Например, в системе на основе Windows уже будет доступна платформа для создания элементов пользовательского интерфейса, таких как кнопки, меню, окна и диалоговые окна. Когда я пишу бизнес-логику своего приложения, это будут события фреймворка, которые будут вызывать мой код бизнес-логики (при срабатывании события), а НЕ наоборот.

Хотя код фреймворка не знает моей бизнес-логики, он все равно знает, как вызывать мой код. Это достигается с помощью событий / делегатов, обратных вызовов и т. Д. Здесь управление потоком «Инвертировано».

Таким образом, вместо того, чтобы зависеть от потока управления статически связанными объектами, поток зависит от общего графа объекта и отношений между различными объектами.

Внедрение зависимостей - это шаблон проектирования, реализующий принцип IoC для разрешения зависимостей объектов.

Проще говоря, когда вы пытаетесь написать код, вы будете создавать и использовать разные классы. Один класс (класс A) может использовать другие классы (класс B и / или D). Итак, классы B и D являются зависимостями класса A.

Простая аналогия - автомобиль класса. Автомобиль может зависеть от других классов, таких как двигатель, шины и др.

Внедрение зависимостей предполагает, что вместо зависимых классов (здесь Class Car), создающих свои зависимости (Class Engine и класс Tire), класс должен быть внедрен с конкретным экземпляром зависимости.

Давайте разберемся с более практическим примером. Учтите, что вы пишете свой собственный TextEditor. Помимо прочего, у вас может быть программа проверки орфографии, которая предоставляет пользователю возможность проверять опечатки в его тексте. Простая реализация такого кода может быть:

Class TextEditor
{

    //Lot of rocket science to create the Editor goes here

    EnglishSpellChecker objSpellCheck;
    String text;

    public void TextEditor()

    {   

        objSpellCheck = new EnglishSpellChecker();

    }

    public ArrayList <typos> CheckSpellings()
    {

        //return Typos;

    }

}

На первый взгляд все выглядит радужно. Пользователь напишет текст. Разработчик захватит текст и вызовет функцию CheckSpellings и найдет список опечаток, который он покажет пользователю.

Кажется, все работает отлично, пока в один прекрасный день один пользователь не начнет писать в редакторе по-французски.

Чтобы обеспечить поддержку большего количества языков, нам нужно больше SpellCheckers. Наверное, французский, немецкий, испанский и т. Д.

Здесь мы создали тесно связанный код с «английским» SpellChecker, тесно связанным с нашим классом TextEditor, что означает, что наш класс TextEditor зависит от EnglishSpellChecker или, другими словами, EnglishSpellCheker является зависимостью для TextEditor. Нам нужно удалить эту зависимость. Кроме того, нашему текстовому редактору необходим способ хранения конкретной ссылки на любую программу проверки орфографии на усмотрение разработчика во время выполнения.

Итак, как мы видели во введении DI, он предполагает, что класс должен быть внедрен с его зависимостями. Таким образом, вызывающий код должен отвечать за внедрение всех зависимостей в вызываемый класс / код. Итак, мы можем реструктурировать наш код как

interface ISpellChecker
{

    Arraylist<typos> CheckSpelling(string Text);

}

Class EnglishSpellChecker : ISpellChecker

{

    public override Arraylist<typos> CheckSpelling(string Text)

    {

        //All Magic goes here.

    }

}



Class FrenchSpellChecker : ISpellChecker

{

    public override Arraylist<typos> CheckSpelling(string Text)

    {

        //All Magic goes here.

    }

}

В нашем примере класс TextEditor должен получить конкретный экземпляр типа ISpellChecker.

Теперь зависимость можно ввести в конструктор, публичное свойство или метод.

Давайте попробуем изменить наш класс с помощью Constructor DI. Измененный класс TextEditor будет выглядеть примерно так:

Class TextEditor

{

    ISpellChecker objSpellChecker;

    string Text;



    public void TextEditor(ISpellChecker objSC)

    {

        objSpellChecker = objSC;

    }



    public ArrayList <typos> CheckSpellings()

    {

        return objSpellChecker.CheckSpelling();

    }

}

Таким образом, вызывающий код при создании текстового редактора может внедрить соответствующий тип SpellChecker в экземпляр TextEditor.

Вы можете прочитать полную статью здесь

Традиционным способом получения экземпляра адреса в Employee было бы создание нового экземпляра класса Address. Spring создает для нас все зависимые объекты, поэтому нам не нужно беспокоиться об объекте.

Итак, в Spring мы просто зависим от контейнера Spring, который предоставляет нам объект зависимости.

IOC - это техника, при которой вы позволяете кому-то другому создать объект за вас. И еще кто-то в случае весны - это контейнер IOC.

Инъекция зависимостей - это метод, при котором один объект обеспечивает зависимость другого объекта.