IoC容器Autofac学习笔记

一、一个没有使用IoC的例子

IoC的全称是Inversion of Control，中文叫控制反转。要理解控制反转，可以看看非控制反转的一个例子。

public class MPGMovieLister
   {
       public Movie[] GetMPG()
       {
           var finder = new ListMovieFinder();
           var allMovies = finder.FindAll();

           return allMovies.Where(m => m.Name.EndsWith(".MPG")).ToArray();
       }
   }

public class ListMovieFinder
   {
       public List<Movie> FindAll()
       {
           return new List<Movie>
                      {
                          new Movie
                              {
                                  Name = "Die Hard.wmv"
                              },
                          new Movie
                              {
                                  Name = "My Name is John.MPG"
                              }
                      };
       }
   }

上面的例子中，类MPGMovieLister的作用是列出所有的mpg类型的电影，其中调用了类ListMovieFinder类的方法FindAll()来获取所有的电影。

这段代码看起来还不错，已经符合当前的需求了。

二、当需求发生变动时，非IoC遭遇到的困境

假如，这个时候，movie的列表获取不是直接创建一个list获取，而要求从某个文本文件读取，或者是数据库获取，又或者从web service中获取，我们怎么办？

第一步，再实现一个类, 比如FileMovieFinder，来实现从文本文件中读取Movie列表，再把MPGMovieLister中的这行代码，

var finder = new ListMovieFinder(); 
替换成

var finder = new FileMovieFinder(); 
那么这行代码就又能够符合要求了。

新的MPGMovieLister代码是这个样子:

   public class MPGMovieLister
   {
       public Movie[] GetMPG()
      {
            var finder = new FileMovieFinder();
           var allMovies = finder.FindAll();
           return allMovies.Where(m => m.Name.EndsWith(".MPG")).ToArray();
       }
   }

如果底层--获取数据的方式不确定，或者经常更改，MPGMovieLister的代码岂不是要频繁改动?

三、使用IoC彻底解决问题:

MPGMovieLister的功能都是依赖着具体的类，ListMovieFinder，FileMovieFinder。当需求发生变化的时候，就会导致MPGMovieLister的代码也要做相应的改动。

也就是说，MPGMovieLister直接依赖于ListMovieFinder和FileMovieFinder了。

跳出来看，MPGMovieLister的功能只是负责从列表中找出MPG的movie, 至于movie从什么地方来的，不是MPGMovieLister的职责，它也不需要关心。

而解耦合的方法就是”依赖于抽象，而不是依赖于具体”.

(这个例子非常类似于我们的做开发时候的持久层(数据层)和业务逻辑层，其实业务逻辑层也不关心数据是如何提供的，所以业务逻辑层也应当与持久层解耦合。)

实际解决之后的代码：

public class MPGMovieLister
   {
       public Movie[] GetMPG()
      {
            var finder = MovieFinderFactory.GetFinder();
           var allMovies = finder.FindAll();
           return allMovies.Where(m => m.Name.EndsWith(".MPG")).ToArray();
       }
   }

public class MovieFinderFactory
{
     public static IMovieFinder GetFinder()
     {
         return new FileMovieFinder();
     }
} 

public interface IMovieFinder
{
    List<Movie> FindAll()
}

这里MPGMovieLister就依赖于IMovieFinder接口(依赖抽象), 实际运行时候的实例化由MovieFinderFactory来提供。这样，不同的Movie数据源只需要一个实现IMovieFinder 的类就可以了，不会对MPGMovieLister产生任何影响。

到这里，实际上已经完成了IoC, 控制权最初取决于MPGMovieLister中是如何实例化MovieFinder 的，现在它已经交出控制权，交由外部来提供具体实例对象了。

这里的MovieFinderFactory就已经是一个简陋的IoC容器功能了。

四、总结

IoC这种解决依赖的方法是面向对象方法的使用。现实世界中，这种方法无处不在。

比如，汽车不会强依赖于某个品牌的轮胎，任何公司生产的轮胎，只要符合汽车的接口，就可以装在这个汽车上使用。

还有电脑的USB接口，只要符合USB标准的外设，就都能够接上电脑使用。

解除依赖不仅让代码结构看起来更加合理，其带来的另一个好处是，各个部分可以单独的做单元测试，使得单元测试能够更加容易的进行。这个对于一些复杂度高的项目，对于保证项目的稳定性和可用性非常有意义。

真正的IoC容器比上面的MovieFinderFactory自然要好用和适用的多。下一篇文章将会介绍一个非常棒的IoC框架Autofac.

IoC容器Autofac(2)

一、使用自定义工厂类实现IoC的例子

我们回顾一下之前的代码：

//这个类的作用是筛选出MPG类型的电影
public class MPGMovieLister
{
  public Movie[] GetMPG()
  {
       var finder = MovieFinderFactory.GetFinder();//这里调用工厂类获取具体的实例，得到一个电影列表
       var allMovies = finder.FindAll();
       return allMovies.Where(m => m.Name.EndsWith(".MPG")).ToArray();
   }
}

public class MovieFinderFactory
{
     public static IMovieFinder GetFinder()
     {
         return new ListMovieFinder();
     }
} 

public class ListMovieFinder :IMovieFinder
{
   public List<Movie> FindAll()
   {
       return new List<Movie>
                  {
                      new Movie
                          {
                              Name = "Die Hard.wmv"
                          },
                      new Movie
                      {
                          Name = "My Name is John.MPG"
                      }
                 };
   }
}

public interface IMovieFinder { List<Movie> FindAll() }

这里MPGMovieLister已经不和具体的MovieFinder耦合了，而是依赖于MovieFinderFactory工厂类提供的IMovieFinder接口的具体实现来取Movie数据。

所以工厂类只要返回不同的实现IMovieFinder的实例，就能够让MovieLister从列表，文本，数据库，web service …… 中获取数据。

二、改造代码,去除MovieFinderFactory

在应用Autofac替换MovieFinderFactory之前，我们先从代码中去掉MovieFinderFactory, 改动之后的代码是这样：

public class MPGMovieLister
{
    private readonly IMovieFinder _movieFinder;
    //增加了构造函数，参数是IMovieFinder对象
    public MPGMovieLister(IMovieFinder movieFinder)
    {
         _movieFinder = movieFinder;
    }

    public Movie[] GetMPG()
    {
     var allMovies = _movieFinder.FindAll();
     return allMovies.Where(m => m.Name.EndsWith(".MPG")).ToArray();
    }
}

public interface IMovieFinder
{
    List<Movie> FindAll()
} 

我们去掉了工厂类MovieFinderFactory， 改造了MPGMovieLister， 添加了一个构造函数， 构造函数要求使用MPGMovieLister时，需要提供一个IMovieFinder的实例。

三、应用Autofac替代工厂类

应用Autofac改造上面的代码。

第一步: 从Nuget中添加Autofac引用

第二步:

* 创建一个ContainerBuilder对象(ContainerBuilder从字面的意思就是用来创建Container(容器)的，而Conainter就是我们从中取各种我们需要对象的地方)

* 注册我们后面将从容器中取出对象的类型。

代码是这样：

var builder = new ContainerBuilder();//

builder.RegisterType<ListMovieFinder>().AsImplementedInterfaces();//注册ListMovieFinder类型，这里的AsImplementedInterfaces表示以接口的形式注册
builder.RegisterType<MPGMovieLister>();//注册MPGMovieLister类型

* 创建容器

_container = builder.Build();

第三步: 在程序中使用 _container容器：

var lister = _container.Resolve<MPGMovieLister>();

foreach (var movie in lister.GetMPG())
{
     Console.WriteLine(movie.Name);
} 

理解一下Autofac为我们在背后做了什么：

首先，我们注册了类型ListMovieFinder和MPGMovieLister，这样容器就能够知道如何创建这两种类型的实例了。(类其实是创建对象的模板，当我们把模板注册给Autofac, 它就会遵循这个模板为我们提供实例)

后面的代码中，我们调用Resolve方法，取出一个MPGMovieLister的实例。

_container.Resolve<MPGMovieLister>();

这里还有一个需要解释的，对于MPGMovieLister类型，我们为Autofac提供了类型, 但是当Autofac创建MPGMovieLister的实例, 调用它的构造函数的时候，却遇到了问题：

它的构造函数需要提供一个IMovieFinder的实例作为参数的, 聪明的Autofac要在自己的容器里找找，看看没有有办法提供一个IMovieFinder的实例。

这个时候Autofac会发现我们注册过ListMovieFinder， 并且通过AsImplementedInterfaces()方法，指明了就是为接口IMovieFinder提供实例的。

所以Autofac会创建一个ListMovieFinder的实例，作为创建MPGMovieLister时，提供给构造函数的参数。

builder.RegisterType<ListMovieFinder>().AsImplementedInterfaces();

四、当需求发生变动, Autofac如何应对?

上面的例子中，我们的类ListMovieFinder实现了IMovieFinder接口， 实际运行中，是由它来提供数据。

假如这个时候，我们要从数据库中获取数据，怎么办?

非常简单，创建一个类DBMovieFinder继承IMovieFinder接口， 然后注册给Autofac就可以了。 这样程序就非常容易的切换到从数据库中取数据了。

注册相关改动的代码是这样的:

var builder = new ContainerBuilder();
builder.RegisterType<ListMovieFinder>().AsImplementedInterfaces();

//这里注册了DBMovieFinder， 这个类继承IMovieFinder接口。因为它也使用了AsImplementedInterfaces，它会覆盖ListMovieFinder的注册。
builder.RegisterType<DBMovieFinder>().AsImplementedInterfaces(); builder.RegisterType<MPGMovieLister>();
_container = builder.Build();

五、Autofac对程序架构的影响

常见的程序架构大概是: UI层， 业务逻辑层， 持久层(数据层)。

我们可以使用Autofac作为不同层之间的中间人，让UI层依赖于业务逻辑层的抽象接口，业务逻辑层依赖于持久层的接口，而实际运行过程中的实例都由Auotfac来提供。

这样我们就能够解除不同层之间的依赖，将所有的注册类型的操作在一个核心函数或者核心类中实现，那么只要修改这个函数或者类，就能够非常方便的让它们之间的依赖关系发生变化。

比如， 在一个大的项目中，持久层和业务逻辑层是并行开发的，而且是不同团队开发，这个时候业务逻辑开发团队的人在没有持久层代码的情况下，如何开始呢？

我们只要定义好持久层的接口， 业务逻辑团队再写一些Stub类(桩类)来实现这些接口，让这些Stub类来替换真正的持久层，所要做的就只是简单的把这些Stub类型注册到Autofac中就可以了。同时做业务逻辑层的单元测试也非常容易了。

拿上面的例子来说，就是这个样子：

var builder = new ContainerBuilder();
if(IsLive)//如果是正式环境中，使用DBMovieFinder, 从数据库中获取数据
{
    builder.RegisterType<DBMovieFinder>().AsImplementedInterfaces();
}
else//在开发环境中，先用Stub类ListMovieFinder替代
{
    builder.RegisterType<ListMovieFinder>().AsImplementedInterfaces();
}
builder.RegisterType<MPGMovieLister>();
_container = builder.Build();

同样的，UI层和业务逻辑层也可以运用同样的思路。

六、 总结

从上面的例子可以看出，使用IoC对于复杂的项目来说，非常有意义，能够为我们搭建一个好的开发层次。

同时，在使用过程中，还能够发现Autofac有以下优点：

1. 可以使用C#代码来完成注册配置，非常方便而且便于调试。(使用xml配置，往往容易出现格式不对，或者其它问题，非常难于调试和排错)

2. 非常聪明，能够自动装配(发现构造函数需要的必须参数的时候，会自己想办法解决)

相关源代码下载: AutofactDemo.zip