C#--依赖注入

本文主要分享【】，技术文章【C#--依赖注入】为【Tracy-Mc】投稿，如果你遇到设计模式相关问题，本文相关知识或能到你。

小编在之前面试某家企业时，面试官提出了一个问题，虽然按经验，说出了解决方法，面试官也表示此方法可以实现，且提出了另一种方案，就是“依赖注入”。

面试官的题目是这样子的：如果现在公司有个程序，假设是关于动物园的程序，有些许动物（动物库A）已经加到了动物园里了，里面的动物都完成了动物该有的行为，然后程序已经测试通过，没有问题并已经发布。现在问题是，动物园里要添加新的动物种类，请问，如何不修改动物库A的代码的情况下，将新的动物物种添加到动物园里（题目大概就是这个意思，无非就是说，原来程序不允许修改，只能新增加别的类库，并完成原来的那个类库中的行为，差不多就是这个意思的啦！）。

小编给的方案是，使用反射，好了，这个不是今天的话题，不做详细方案介绍。而面试官提出的方案就是----依赖注入。

面试回来后，总结面试中遇到的问题，其中就对依赖注入进行了一下研究，还是收获很多，以下就是研究这个依赖注入的DEMO。

先看解决方案架构，是个控制台程序

主程序是Zoo，BLL是执行动物的行为，动物库A就是LocalAnimal，其实就是我们熟知的三层架构。有过一定经验的人都应该知道，普通的三层架构中，UI（Zoo）依赖于->BLL依赖于->DAL（LocalAnimal），而这样的设计会导致每一层之间存在很强的耦合关系。点到为止，不详细说了，不是此篇的重点。

我们先看LocalAnimal

先是IAnimal这个接口

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace LocalAnimal
{
    /// 
 /// 动物接口类 /// 
    public interface IAnimal
    {
        void Voice();  //叫声
    }
}

 接口很简单，里面就是动物应该所拥有的行为，此处定义了叫声

OK，现在看看Animal文件夹下的动物们

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace LocalAnimal.Animal
{
    /// 
 /// 白鳍豚 /// 
    public class White_Flag_Dolphin:IAnimal
    {
        public void Voice()
        {
            Console.WriteLine("吱吱吱");
        }
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace LocalAnimal.Animal
{
    /// 
 /// 熊猫 /// 
    public class Panda:IAnimal
    {
        public void Voice()
        {
            Console.WriteLine("嚯嚯嚯");
        }
    }
}

每种动物都实现了动物接口的叫声方法，其中熊猫的叫声是“嚯嚯嚯”（小编也没见过熊猫，不知道怎么叫的，随便写的），白鳍豚的叫声是“吱吱吱”（大概是这样吧）

OK，现在为止，这些动物都是存在的了，但是要放到动物园里，并且让他们开心的叫起来啊！

先看看业务（BLL，动物叫）里的代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using LocalAnimal;
using LocalAnimal.Animal;

namespace BLL
{
    public class AnimalVoice
    {
        IAnimal _iAnimal = null;
        public AnimalVoice(IAnimal iAnimal)
        {
            this._iAnimal = iAnimal;  //构造注入
        }
        public void Voice()
        {
            _iAnimal.Voice();
        }
    }
}

此处就是重点了，实现依赖注入的方法之一是构造注入，也就是使用构造函数进行依赖项注入。

看UI（Zoo）中的代码

using System.Text;
using LocalAnimal;
using LocalAnimal.Animal;
using BLL;

namespace Zoo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //动物园里引进了熊猫
            //IAnimal iAnimal = new Panda();
            //AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            //animalVoice.Voice();

            //动物园里引进了白鳍豚
            IAnimal iAnimal = new White_Flag_Dolphin();
            AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            animalVoice.Voice();

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

执行结果

到这里，我们可以看到，无论我们将来需要动物园中增加多少动物，只需要在动物库（LocalAnimal）中增加该动物，并且在Zoo中实例化该动物，就能开始完成动物的业务（叫），而业务层（BLL）中的代码完全不需要改变。

OK，开始完成本篇开始面试官给我出的面试题。

如题描述，如果LocalAnimal中的代码已经完成编码并关闭，已经不允许在里面做任何的改动，则此时，如果动物园要引入新的动物怎么办呢？没问题，接下来，可以看到面向接口开发以及使用依赖注入解耦的优点。

我们新建一个类库，取名为ForeignAnimal（相当于引入了新的.dll，这也是面试官想看到，我们新增加了一个扩展文件，而不需要修改它的LocalAnimal），如下图

 ForeignAnimal中引入了LocalAnimal，其目的是为了实现LocalAnimal中的IAnimal接口，以完成对BLL中的依赖注入，看袋鼠（Kangaroo类）的代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using LocalAnimal;

namespace ForeignAnimal.NewAnimal
{
    /// 
 /// 袋鼠 /// 
    public class Kangaroo : IAnimal
    {
        public void Voice()
        {
            Console.WriteLine("咚咚咚");
        }
    }
}

 与Panda和White_Flag_Dolphin中的代码完全一致，没有任何不同。那现在Zoo中要开始引入袋鼠了，此时，先在Zoo中引入ForeignAnimal，如下图

引入 ForeignAnimal的动态库后，Zoo开始引进袋鼠，如下代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using LocalAnimal;
using LocalAnimal.Animal;
using BLL;
using ForeignAnimal.NewAnimal;

namespace Zoo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //动物园里引进了熊猫
            //IAnimal iAnimal = new Panda();
            //AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            //animalVoice.Voice();

            //动物园里引进了白鳍豚
            //IAnimal iAnimal = new White_Flag_Dolphin();
            //AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            //animalVoice.Voice();

            //动物园里引进了袋鼠
            IAnimal iAnimal = new Kangaroo();
            AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            animalVoice.Voice();

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

执行结果

执行结果，也没问题，并且也可以看到，我们完全没有动过业务层（BLL）的代码。

到这里，就完成面试官提出的问题，我在完全没有修改LocalAnimal的情况下，新增了ForeignAnimal，并且将ForeignAnimal中的动物成功引进到了Zoo中，这就叫--依赖注入。

现在，如果我们看一下代码，我们只依赖于业务访问层中数据访问层的抽象，而业务访问层是使用的是数据访问层实现的接口。因此，我们遵循了更高层次对象和更低层次对象都依赖于抽象的原则，抽象是更高层次对象和更低层次对象之间的契约。

现在，有同学又要说了，“不行啊！我能不能也不修改Zoo中的代码呢？”，答案是可以的，此时需要用到反射，代码如下

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using LocalAnimal;
using LocalAnimal.Animal;
using BLL;
using ForeignAnimal.NewAnimal;
using System.Reflection;

namespace Zoo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //动物园里引进了熊猫
            //IAnimal iAnimal = new Panda();
            //AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            //animalVoice.Voice();

            //动物园里引进了白鳍豚
            //IAnimal iAnimal = new White_Flag_Dolphin();
            //AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            //animalVoice.Voice();

            //动物园里引进了袋鼠
            //IAnimal iAnimal = new Kangaroo();
            //AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            //animalVoice.Voice();

            Assembly assembly = Assembly.LoadFrom("ForeignAnimal.dll");  //如果是需要LocalAnimal，则此处字符串改成 LocalAnimal.dll 即可
            IAnimal iAnimal = (IAnimal)assembly.CreateInstance("ForeignAnimal.NewAnimal.Kangaroo", true);
            AnimalVoice animalVoice = new AnimalVoice(iAnimal);
            animalVoice.Voice();

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

执行结果

结果也没问题。 

如下图，红框中的字符串均可写入到配置文件中，这样的话，无论新增了多少动态库、类，只需要在配置文件中做新增修改就可以，Zoo中的代码无需再修改。

总结

依赖注入的优点：

1、传统的代码，每个对象负责管理与自己需要依赖的对象，导致如果需要切换依赖对象的实现类时，需要修改多处地方。同时，过度耦合也使得对象难以进行单元测试。

2、依赖注入把对象的创造交给外部去管理,很好的解决了代码紧耦合（tight couple）的问题，是一种让代码实现松耦合（loose couple）的机制。

3、松耦合让代码更具灵活性，能更好地应对需求变动，以及方便单元测试。

依赖注入的缺点：

使用依赖注入时，往往会配合反射使用，这在一定程度上影响程序的性能。

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