什么是控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control）？

控制反轉(zhuǎn)就是把傳統(tǒng)的控制邏輯委托給另一個類或框架來處理，客戶方只需實現(xiàn)具體的任務(wù)而不需要關(guān)心控制邏輯。

舉個例子，比如存在客戶方和服務(wù)方兩個類，客戶方需要調(diào)用服務(wù)方的函數(shù)來執(zhí)行某個邏輯。在傳統(tǒng)的編程方式中，客戶方根據(jù)自己的需求直接去調(diào)用服務(wù)方的函數(shù)從而達(dá)到目的。而控制反轉(zhuǎn)，則是把控制邏輯交給服務(wù)方，服務(wù)方提供了一個控制流的框架，具體的內(nèi)容需要由客戶方來填充，也就是說對流程的控制反轉(zhuǎn)了，現(xiàn)在是服務(wù)方調(diào)用客戶方。據(jù)說好萊塢有句名言 Don't call us, we'll call you，差不多就是這個意思。以上的服務(wù)方也可以是庫代碼或者框架。

在 iOS 開發(fā)中，有一個非常常見的控制反轉(zhuǎn)的實現(xiàn)，可能很多人都沒有意識到這個就是控制反轉(zhuǎn)，那就是 completionHandler，或者說 callback。

API.request(completion: { data in
    handleData(data)
})

在這個例子中，業(yè)務(wù)方只需要關(guān)系拿到數(shù)據(jù)以后干什么，而不關(guān)心 completion 的調(diào)用時機(jī)，把 completion 的調(diào)用委托給了網(wǎng)絡(luò)庫，這就是控制反轉(zhuǎn)。

控制反轉(zhuǎn)可以讓主要任務(wù)和控制邏輯分離，可以提升代碼的模塊性和擴(kuò)展性，讓代碼松耦合，并可以讓寫測試代碼變得簡單。

常見的控制反轉(zhuǎn)的實現(xiàn)有：

• 服務(wù)定 位 器（Service Locator）
• 依賴注入
• 上下文查找（Contextualized lookup）
• 模板方法（Template method）
• 策略模式（Strategy design pattern）

本文僅討論依賴注入這種實現(xiàn)，暫不討論其他的實現(xiàn)。

什么是依賴注入？

依賴注入是控制反轉(zhuǎn)的一種具體實現(xiàn)。它在類的外部創(chuàng)建這個類的依賴對象，然后通過某個方式把這個依賴對象提供給類。通過依賴注入，把依賴對象的創(chuàng)建和綁定都移動到了類的外部。

先看下面的例子：

class Car {
    var tyres: [Tyre]
    init() {
        let tyre1 = Tyre()
        let tyre2 = Tyre()
        let tyre3 = Tyre()
        let tyre4 = Tyre()
        tyres = [tyre1, tyre2, tyre3, tyre4]
    }
}

這個例子中構(gòu)建了一個汽車對象，汽車對象的構(gòu)建需要拼裝 4 個輪胎。這個代碼的缺點顯而易見，就是輪胎的創(chuàng)建邏輯和汽車本身耦合了。當(dāng)我們想換成另一種輪胎時，或者 Tyre 類調(diào)整了實現(xiàn)在構(gòu)造時添加了一個參數(shù)，都必須改動 Car 類中的代碼。

用依賴注入的方式，把依賴對象的創(chuàng)建和綁定挪到類外部，就能解決這類問題。

class Car {
    var tyres: [Tyre]
    init(types: [Tyre]) {
        self.types = types
    }
}

再舉個例子，App 開發(fā)中常見的網(wǎng)絡(luò)請求 -> 數(shù)據(jù)處理 -> 數(shù)據(jù)渲染流程，傳統(tǒng)方式開發(fā)如下：

// DataViewModel.swift
func loadData() {
    API.requestData(id: 2222, completion: { data in 
        self.handleData(data)
    })
}

這樣的代碼是無法測試的，因為 ViewModel 和具體的網(wǎng)絡(luò)請求實現(xiàn)耦合了。為了讓 loadData 這個方法可以被測試，應(yīng)該抽象一個網(wǎng)絡(luò)請求的接口，然后從外部注入這個接口的實現(xiàn)。如下代碼：

protocol Networking {
    func requestData(id: Int, completion: (Data) -> Void)
}

讓 DataViewModel 擁有一個需要注入的屬性對象：

class DataViewModel {
    let networking: Networking
    init(networking: Networking) {
        self.networking = networking
    }
}

loadData 方法修改如下：

func loadData(completion: (() -> Void)?) {
    networking.requestData(id: 2222, completion: { data in
        self.handleData(data)
    })
}

這樣把具體的網(wǎng)絡(luò)請求實現(xiàn)轉(zhuǎn)移到外部注入，在測試的時候就可以簡單的實現(xiàn)一個模擬的網(wǎng)絡(luò)請求，這樣就可以寫出測試代碼：

func testLoadData() {
    let networking = MockNetworking()
    let viewModel = DataViewModel(networking: networking)
    let expectation = XCTestExpectation()
    viewModel.loadData {
        expectation.fulfill()
    }
    wait(for: [expectation], timeout: .infinity)
    XCTAssertTrue(viewModel.data.xxxx)
}

依賴注入最大的優(yōu)點就是實現(xiàn)了類之間的解耦。什么叫解耦，解耦就是兩個類之間雖然存在一些依賴關(guān)系，但是當(dāng)其中任何一個類的實現(xiàn)發(fā)生改變時，另一個類的實現(xiàn)完全不受影響，解耦本身是通過抽象接口來實現(xiàn)的，因此依賴注入也需要抽象接口，并且依賴注入將依賴的創(chuàng)建轉(zhuǎn)移到了客戶類的外部，把依賴的創(chuàng)建邏輯也和客戶類本身解耦。這樣無論是替換依賴對象的實現(xiàn)類，還是替換依賴對象類實現(xiàn)中的某個部分，客戶方類都不需要做任何修改。

依賴注入的種類

依賴注入主要通過初始化器注入、屬性注入、方法注入、接口注入等方式來進(jìn)行注入。

初始化器注入

初始化器注入就是通過初始化方法的參數(shù)來給對象提供依賴。初始化器注入是最常用的注入方式，它簡單直觀，當(dāng)一個對象依賴的對象的生命周期和對象自身相同時，使用初始化器注入是最好的方式。

class ClientObject {
    private var dependencyObject: DependencyObject
    init(dependencyObject: DependencyObject) {
        self.dependencyObject = dependencyObject
    }
}

屬性注入

屬性注入是通過對象的公開屬性來給對象提供依賴，也可以叫 setter 注入。一般在無法使用初始化器注入時（例如使用了 Storyboard），或者依賴對象的生命周期小于對象時使用。

public class ClientObject {
    public var dependencyObject: DependencyObject
}
let client = ClientObject()
client.dependencyObject = DefaultDependencyObject()

方法注入

方法注入的方式是對象需要實現(xiàn)一個接口，這個接口中聲明了能給對象提供依賴的方法。注入器通過調(diào)用這個方法來給對象提供依賴。方法注入也可以叫接口注入。

protocol DependencyObjectProvider {
    func dependencyObject() -> DependencyObject
}

有時客戶方只在某些特定的條件下才需要使用依賴，這時可以用方法注入，客戶方僅僅在需要使用依賴的時候才會去調(diào)用方法來創(chuàng)建依賴對象，這樣避免了客戶方在不使用依賴的時候依賴對象也被創(chuàng)建出來占用內(nèi)存空間的問題。這一點也可以通過注入一個代碼塊來實現(xiàn)：

init(dependencyBuilder: () -> DependencyObject) {
    self.dependencyBuilder = dependencyBuilder
}

依賴注入容器

依賴注入要求對象的依賴在對象外部創(chuàng)建并通過某種方式注入到對象中。如果每次創(chuàng)建對象時都去創(chuàng)建一遍對象的依賴，會讓代碼變得重復(fù)和復(fù)雜，當(dāng)對象的依賴調(diào)整時，每個地方都需要做改動。因此通常使用依賴注入時，也需要一個依賴注入容器（Dependency Injection Container）。

依賴注入容器用來統(tǒng)一地管理依賴對象的創(chuàng)建和生命周期，也可以根據(jù)需要給對象注入依賴。

依賴注入容器要提供以下的功能：

• 注冊（Register）：容器需要知道對于一個特定的類型，應(yīng)該怎樣構(gòu)建它的依賴，容器內(nèi)會保存類型-依賴的映射信息，并提供接口可以向容器添加這個類型信息，這個操作就是注冊。
• 解析（Resolve）：當(dāng)使用依賴注入容器時，就不需要手動創(chuàng)建依賴了，而是讓容器幫我們做這件事情。容器需要提供一個方法來根據(jù)類型得到一個對象，容器會創(chuàng)建好這個對象的所有依賴，調(diào)用方即可無需關(guān)心依賴，直接使用這個對象即可。
• 處置（Dispose）：容器需要管理依賴對象的生命周期，并在依賴對象的生命周期結(jié)束時處置它。

實現(xiàn)一個簡單的依賴注入容器

有很多第三方依賴注入框架實現(xiàn)了依賴注入的功能，例如 Swift 語言的 Swinject。我們也可以自己實現(xiàn)一個依賴注入容器。

按照依賴注入容器的定義，并借助 Swift 的泛型和協(xié)議，可以定義以下協(xié)議：

protocol DIContainer {
    func register<Component>(type: Component.Type, component: Any)
    func resolve<Component>(type: Component.Type) -> Component?
}

具體實現(xiàn)如下：

final class DefaultDIContainer: DIContainer {
    static let shared = DefaultDIContainer()
    private init() {}
    var components: [String: Any] = [:]
    func register<Component>(type: Component.Type, component: Any) {
        components["\(type)"] = component
    } 
    func resolve<Component>(type: Component.Type) -> Component? {
        return components["\(type)"] as? Component
    }
}

有了這個 DIContainer，在使用時可以選擇兩種方式，一種是在外部 resolve 對象并注入。

let object = DIContaienr.shared.resolve(Data.self)
let viewModel = ViewModel(dependencyObject: object)

一種是在初始化方法的參數(shù)默認(rèn)值中 resolve：

class ViewModel {
    init(dependencyObject: DependencyObject = DIContainer.shared.resolve(Data.self))
    self.dependencyObject = dependencyObject
}

這兩種方式各有一些使用場景，可以根據(jù)具體情況選用。

以上的 DIContainer 只是一個簡單的實現(xiàn)，結(jié)合具體需求，可以添加上線程安全、Storyboard 注入，自動解析等功能，可參考 Swinject。

總結(jié)

依賴注入在很多領(lǐng)域都是常見的設(shè)計模式，例如 Java Spring 等，無論做哪個方向的開發(fā)，依賴注入都是一定要掌握的。在合適的時候使用依賴注入，可以讓代碼解耦，提高代碼的可測試性、可擴(kuò)展性。

參考資料

• www.tutorialsteacher.com/ioc/ioc-con…
• en.wikipedia.org/wiki/Invers…
• en.wikipedia.org/wiki/Depend…

以上就是swift依賴注入和依賴注入容器詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于swift依賴注入依賴注入容器的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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