转载自：http://www.tuicool.com/articles/QfeEFn
大家好。
今天我来给大家扯扯IoC，以及StructureMap的一些简单应用（基本用法、自动装配、生命周期、延迟加载）。
Q：什么是IoC
IoC：Inversion of Control。中文名：控制反转。是一种思想、一种模式。
从字面意思理解：控制权被反转。
举个例子：某知名企业经理有一批商品要存入仓库，但是现在没有仓库，所以必须建一个仓库，然后将商品存入。
场景A：经理去找一座仓库。
场景B：经理告诉手下去找一座仓库。
场景A，找仓库的控制权一直在主管手上，经理必须自己找。
场景B，经理将找仓库的控制权交给手下。这种将控制权转移的过程就是Inversion of Control。
Q： 为什么 需要 IoC？
为了更好的理解，下面用代码实现上面提到的需求 ，这里可以把SqlServer理解为上文仓库的一种。
逻辑：（1）创建一个SqlServerHelper对象。（2）存入到SqlServer数据库中。
场景A：
class ProductManager
{
private readonly IDBHelper dbHelper;
public ProductManager ()
{
dbHelper = new SqlServerHelper ();
}
public void SaveProduct (Product product)
{
dbHelper.Save (product);
}
}
internal interface IDBHelper
{
void Save (Product product);
}
class SqlServerHelper : IDBHelper
{
public void Save (Product product)
{
//Save in SqlServer
}
}
场景A：
1、创建SqlServerHelper的控制权在经理手里。
2、ProductManager与SqlServerHelper组件存在依赖。当依赖变化时，也就是更换SqlServerHelper组件的时候，我们需要改ProductManager代码。
3、当ProductManager调用端需要save到Oracle的时候。ProductManager代码无法复用。
4、给ProductManager添加测试。如果测试挂掉。无法确定问题是出在ProductManager还是SqlServerHelper。（比如鼠标不Work了，不能确定到底是鼠标本身的问题，还是电脑USB的问题）
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
场景B：
class ProductManager
{
private readonly IDBHelper dbHelper;
public ProductManager ()
{
dbHelper = Employee.Find ();
}
public void SaveProduct (Product product)
{
dbHelper.Save (product);
}
}
internal interface IDBHelper
{
void Save (Product product);
}
class SqlServerHelper : IDBHelper
{
public void Save (Product product)
{
//Save in SqlServer
}
}
static class Employee
{
public static SqlServerHelper Find ()
{
return new SqlServerHelper ();
}
}
场景B：
1、创建组件的控制权由经理交给了第三方Employee。（控制权转移）
2、ProductManager与SqlServerHelper组件之间没有直接的依赖，而是通过第三方Employee去控制它们之间的依赖（松散耦合）。
3、ProductManager可复用。当ProductManager调用方需要存入Oralce的时候，只需要改变Employee中代码即可。（可复用）
4、组件相对独立、可以分别测试ProductManager组件和SqlServerHelper组件。（比如电脑中各个部件都需要独立的测试。测试通过后在组装一起）
这里并不是IoC的具体实现。可以将第三方Employee理解为一个容器。只需要知道把控制权转移到第三方是为了削弱ProductManager与SqlServerHelper的依赖即可。
那么为什么需要IoC就很清晰了：降低组件之间的耦合、提高软件可测试性、代码复用等。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Q： 怎么实现IoC?
IoC容器：一个负责组件管理的容器，可以在容器中注册组件，也可从容器中取出组件。
现在我们可以把Employee对象理解为一个容器。我们在这个容器里管理SqlServerHelper组件。
1、首先在容器里注册ProductManager的依赖组件SqlServerHelper（用一个XML文件当做容器）
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<configSections>
<section
name="StructureMap"
type="StructureMap.Configuration.StructureMapConfigurationSection,StructureMap"/>
</configSections>
<StructureMap MementoStyle="Attribute">
<DefaultInstance
PluginType="IoC_SMTest.IDBHelper,IoC_SMTest"
PluggedType="IoC_SMTest.SqlServerHelper,IoC_SMTest" />
</StructureMap>
</configuration>
PluginType:"IoC_SMTest. IDBHelper " IDBHelper为ProductManager下的接口。
pluggedType:"IoC_SMTest. SqlServerHelper " SqlServerHelper为IDBHelper的实现
此时容器里定义了：IDBHelper的实现是SqlServerHelper。（ProductManager所依赖的组件是SqlServerHelper）
2、获取该容器里的依赖关系
ObjectFactory.Initialize(x =>
{
x.PullConfigurationFromAppConfig = true;
});
执行这步之后。程序把Config里定义的依赖关系pull下来，已经知道IDBHelper依赖SqlServerHelper组件
3、从容器中获取组件ObjectFactory.GetInstance<IDBHelper>();
在给产品代码加一个OracleDB。实现SqlServer和Oracle之间的切换。
class ProductManager
{
private readonly IDBHelper dbHelper;
public ProductManager ()
{
dbHelper = ObjectFactory.GetInstance<IDBHelper> ();
}
public void SaveProduct (Product product)
{
dbHelper.Save (product);
}
}
interface IDBHelper
{
void Save (Product product);
}
class SqlServerHelper : IDBHelper
{
public void Save (Product product)
{
//Save in SqlServer
}
}
class OracleHelper : IDBHelper
{
public void Save (Product product)
{
//Save in Oracle
}
}
如果ProductManager需要Oracle组件。可以直接修改容器中的依赖关系即可，产品代码不需要改变。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<configSections>
<section
name="StructureMap"
type="StructureMap.Configuration.StructureMapConfigurationSection,StructureMap"/>
</configSections>
<StructureMap MementoStyle="Attribute">
<DefaultInstance
PluginType="IoC_SMTest.IDBHelper,IoC_SMTest"
PluggedType="IoC_SMTest.OracleHelper,IoC_SMTest" />
</StructureMap>
</configuration>
在谈依赖注入（被动） ：
依赖注入(Dependency Injection)：这里指的将ProductManager的依赖组件注入到ProductManager中。
常用的几种方式：
1、构造函数注入（Constructor Injection）
class ProductManager
{
private readonly IDBHelper dbHelper;
public ProductManager(IDBHelper dbHelper)
{
this.dbHelper = dbHelper;
}
public void SaveProduct(Product product)
{
dbHelper.Save(product);
}
}
使用：
var dbhelper = ObjectFactory.GetInstance<IDBHelper>();//这块可以StructureMap自动装配，直接获取ProductManager实例，自动查找依赖，后面会提。 var productManager = new ProductManager(dbhelper);
2、属性注入（Setter Injection）
class ProductManager
{
public IDBHelper dbHelper { get; set; }
public void SaveProduct(Product product)
{
dbHelper.Save(product);
}
}
使用： var dbhelper = ObjectFactory.GetInstance<IDBHelper>();
var productManager = new ProductManager {dbHelper = dbhelper};
推荐使用Constructor Injection，这样看起来很清晰，一个类需要多少个组件。在构造函数里一目了然。
再谈依赖查找（主动）
class ProductManager
{
private readonly IDBHelper dbHelper;
public ProductManager ()
{
dbHelper = ObjectFactory.GetInstance<IDBHelper> ();
}
public void SaveProduct (Product product)
{
dbHelper.Save (product);
}
}
当这段代码运行的时候。ProductManager会回自动从容器中找IDBHelpr的依赖组件，并且实例化。这个过程是主动的。
个人认为这就是依赖查找。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DI和IoC之间是什么关系呢？
IoC是一种思想、一种模式。它把调用者（ProductManager）和被调用者（SqlServerHelper）之间的依赖。转移到第三方容器当中。从而实现解耦。
DI都做了些什么。有两个相对独立的组件ProductManager与SqlServerHelper。在系统运行时候把SqlServerHelper组件注入到ProductManager中。建立了2个组件的关系。
这个关系从哪儿来？IoC容器里。
个人认为DI是IoC的一种实现。
StructureMap的应用
StructureMap是.NET下的IoC框架。 官方传送门 下载地址新建一测试工程引用 StructureMap.dll 。开始 StructureMap 的第一个测试。
场景：一个商品存入到数据库中。先验证，通过验证存入数据库。
准备一些接口、类供测试使用。
public class Product
{
public string Name { get; set; }
public string BeSavedDataBase { get; set; }
public bool IsValidate { get; set; }
public bool IsSave { get; set; }
public string UpdateBy { get; set; }
}
public interface IRepository
{
Product Save(Product product);
}
public class Repository : IRepository
{
public string UpdateBy { get; set; }
private readonly string dataBase;
public Repository(string dataBase)
{
this.dataBase = dataBase;
}
public Product Save(Product product)
{
if (string.IsNullOrEmpty(dataBase)) return product;
product.BeSavedDataBase = dataBase;
product.IsSave = true;
product.UpdateBy = UpdateBy;
return product;
}
}
public interface IValidator
{
bool Validate(Product product);
}
public class Validator : IValidator
{
public bool Validate(Product product)
{
if (string.IsNullOrEmpty(product.Name)) return false;
product.IsValidate = true;
return true;
}
}
public class ProductController
{
private readonly IValidator validator;
private readonly IRepository repository;
public ProductController(IValidator validator, IRepository repository)
{
this.validator = validator;
this.repository = repository;
}
public Product Save(Product product)
{
var flag = validator.Validate(product);
if (!flag) return product;
repository.Save(product);
return product;
}
}
基本用法(Usage)&自动装配(AutoErect)
除了上面Demo中将依赖关系定义在XML中之外也可以用 Registry DSL 来注册依赖组件。
1、注册依赖组件到容器中(IRepository与Repository、IValidator与Validator)。
x.For<IT>().Use<T>();
把IT与T之间的依赖关系注入到容器中
ObjectFactory.Initialize(
x =>
{
x.For<IValidator>().Use<Validator>();
x.For<IRepository>().Use<Repository>()
.Ctor<string>().Is(TestProfile.SqlServerDB)
.SetProperty(rep => rep.UpdateBy = TestProfile.UpdateByAdmin);
});
(1).Ctor<string>().is(TestProfile.SqlServerDB) 给Repository类里的构造函数提供实参。
(2).SetProperty(rep => rep.UpdateBy = TestProfile.UpdateByAdmin) 给Repository类里的UpdateBy属性赋值。也有另外的属性赋值方法比如.WithProperty("UpdateBy").EqualTo(TestProfile.UpdateByAdmin);
2、获取ProductController
var controller = ObjectFactory.GetInstance<ProductController>();
通过上面准备测试类的代码可以观察到ProductController依赖IRepository和IValidator两个组件。
因为IRepository和IValidator的依赖关系已经注册在容器里。
当获取ProductController的时候。SM会自动查找ProductController的依赖(IRepository、IValidator)，并且实例化它们注入到ProductController中。这就是 自动装配 的过程。
PS：如果依赖没有提前注册到容器中。SM会抛“202”异常No Default Instance defined for PluginFamily.....
3、应用
controller.Save(product);
测试代码：
[TestClass]
public class AutoErectTest
{
[TestInitialize]
public void SetUp()
{
ObjectFactory.Initialize(
x =>
{
x.For<IValidator>().Use<Validator>();
x.For<IRepository>().Use<Repository>()
.Ctor<string>().Is(TestProfile.SqlServerDB)
.WithProperty("UpdateBy")
.EqualTo(TestProfile.UpdateByAdmin); ;
});
}
[TestMethod]
public void should_auto_erect_IContactValidator_and_IContactRepository_instance_when_get_ContactController_instance()
{
var controller = ObjectFactory.GetInstance<ProductController>();
var entityResult = controller.Save(TestProfile.ProductWithName);
Assert.AreEqual(true, entityResult.IsValidate);
Assert.AreEqual(true, entityResult.IsSave);
}
}
生命周期(Life Cycle)
SM默认的对象生命周期是PerRequest.每次都是创建一个新的实例。我们可以通过注册依赖组件的时候指定组件的生命周期。
下面以IValidator组件为例：
该测试类下的2个私有方法：获取组件实例，检查组件是否为Null.
private static void GetObjectsPerOneThread(ref IValidator V1, ref IValidator V2)
{
V1 = ObjectFactory.GetInstance<IValidator>();
V2 = ObjectFactory.GetInstance<IValidator>();
CheckIsNull(V1, V2);
Assert.AreSame(V1, V2);
}
private static void CheckIsNull(params IValidator[] values)
{
foreach (var contactValidator in values)
{
Assert.IsNotNull(contactValidator);
}
}
Singleton ：
[TestMethod]
public void objects_should_be_same_when_LifeCycal_is_Singleton()
{
ObjectFactory.Initialize(x => x.For<IValidator>().Singleton().Use<Validator>());
IValidator v1 = null, v2 = null, v3 = null, v4 = null;
ThreadStart starterFirst = () => GetObjectsPerOneThread(ref v1, ref v2);
new Thread(starterFirst).Start();
Thread.Sleep(500);
ThreadStart starterSecond = () => GetObjectsPerOneThread(ref v3, ref v4);
new Thread(starterSecond).Start();
Thread.Sleep(500);
CheckIsNull(v1, v2,v3,v4);
Assert.AreSame(v1, v2);
Assert.AreSame(v1, v3);
}
场景
x.For<ISessionFactory>().Singleton().Use(y => NHibernateHelper.SessionFactory);
为了确保IValidator实例唯一，创建两个线程来获取4个IValidator。
Singleton适用ISessionFactory(NHibernate)场景。因为ISessionFactory是线程安全的。允许多个线程同时访问它来创建或者Open Session实例。所以我们注册ISessionFactory的时候应该指定为Singleton.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
HybridHttpOrThreadLocalScoped ：
[TestMethod]
public void objects_should_be_not_same_when_a_instance_LifeCycal_is_HybridHttpOrThreadLocalScoped()
{
ObjectFactory.Initialize(
x => x.For<IValidator>()
.HybridHttpOrThreadLocalScoped()
.Use<Validator>());
IValidator v1 = null, v2 = null, v3 = null, v4 = null, v5 = null, v6 = null;
ThreadStart starterFirst = () => GetObjectsPerOneThread(ref v1, ref v2);
new Thread(starterFirst).Start();
Thread.Sleep(500);
ThreadStart starterSecond = () => GetObjectsPerOneThread(ref v3, ref v4);
new Thread(starterSecond).Start();
Thread.Sleep(500);
ThreadStart starterThird = () => GetObjectsPerOneThread(ref v5, ref v6);
new Thread(starterThird).Start();
Thread.Sleep(500);
Assert.AreSame(v1, v2);
Assert.AreSame(v3, v4);
Assert.AreSame(v5, v6);
Assert.AreNotSame(v1, v3);
Assert.AreNotSame(v3, v5);
Assert.AreNotSame(v1, v5);
}
场景：
x.For<Session>().HybridHttpOrThreadLocalScoped().Use<Session>()
如果存在HttpContext，那么在HttpContext上唯一。否则在TreadLocal上唯一。HttpContext和TreadLocal销毁，组件也随之销毁。
应用场景：注册(NHibernate)Session的时候。应该让一个Session在一个请求中唯一。因为Session不是线程安全。一个Session是操作数据库的一个工作单元。如果多个请求共享一个Session那么就会出现并发、脏数据等情况。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Transient ：
[TestMethod]
public void objects_should_be_not_same_when_LifeCycal_is_Transient()
{
ObjectFactory.Initialize(x => x.For<IValidator>().Transient().Use<Validator>());
var v1 = ObjectFactory.GetInstance<IValidator>();
var v2 = ObjectFactory.GetInstance<IValidator>();
CheckIsNull(v1, v2);
Assert.AreNotSame(v1, v2);
}
每次请求都会创建一个新的实例。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------HttpContextScoped ：
[TestMethod]
public void objects_should_be_same_when_LifeCycal_is_HttpContextScoped()
{
ObjectFactory.Initialize(x => x.For<IValidator>().HttpContextScoped().Use<Validator>());
IValidator v1 = null, v2 = null;
ThreadStart starterFirst = () => GetObjectsPerOneThread(ref v1, ref v2);
var thread = new Thread(starterFirst);
thread.Start();
Thread.Sleep(500);
Assert.AreSame(v1, v2);
thread.Abort();
Assert.IsNull(v1);
Assert.IsNull(v2);
}
HttpContext销毁(一个请求结束)，组件也随之销毁。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------想想还是提一下延迟加载吧，因为我没有想到在什么场景下应用，其实延迟加载就是应用到MS的Lazy关键字。Lazy<T>有2个属性，第一个是IsValueCreate，第二个是Value.
没有调用Value的时候，IsValueCreate为false。也就是该对象没有被创建。如果调用value属性，T就会被创建，那么IsValueCreate就会变为true。
延迟加载(Lazy)
[TestClass]
public class LazyTest
{
[TestMethod]
public void lazy_object_should_not_be_created_when_it_does_not_be_use()
{
ObjectFactory.Initialize(
x =>
{
x.For<Lazy<ProductController>>()
.Use(y => new Lazy<ProductController>(y.GetInstance<ProductController>));
x.For<IValidator>().Use<Validator>();
x.For<IRepository>().Use<Repository>()
.Ctor<string>().Is("admin")
.WithProperty("DataBase").EqualTo("SqlServer");
});
var controller = ObjectFactory.GetInstance<Lazy<ProductController>>();
Assert.IsFalse(controller.IsValueCreated);
controller.Value.Save(new Product { Name = "ipad" });
Assert.IsTrue(controller.IsValueCreated);
}
[TestMethod]
public void exceptionCode_should_be_202_when_lazy_object_do_not_to_be_created()
{
ObjectFactory.Initialize(
x =>
{
x.For<Lazy<IValidator>>()
.Use(y => new Lazy<IValidator>(y.GetInstance<Validator>));
x.For<Lazy<IRepository>>()
.Use(y => new Lazy<IRepository>(y.GetInstance<Repository>));
});
const string expectExceptionMsg = "No Default Instance defined for PluginFamily ";
const int expectExceptionCode = 202;
try
{
ObjectFactory.GetInstance<ProductController>();
Assert.Fail();
}
catch (StructureMapException exception)
{
Assert.AreEqual(expectExceptionCode, exception.ErrorCode);
Assert.IsTrue(exception.Message.Contains(expectExceptionMsg));
}
}
}
到这里一些简单的StructureMap的应用就告一段落了。当然还有一些其他的应用，可以从官方API里找。
最后跑下所有测试。
还有一些没有涉及到的。以后有时间会慢慢深入。看出文章存在问题的朋友请给一些反馈。持续改进。
完