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要了解控制反轉(zhuǎn)( Inversion of Control ), 我覺得有必要先了解軟件設(shè)計的一個重要思想：依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle ）。
什么是依賴倒置原則？假設(shè)我們設(shè)計一輛汽車：先設(shè)計輪子，然后根據(jù)輪子大小設(shè)計底盤，接著根據(jù)底盤設(shè)計車身，最后根據(jù)車身設(shè)計好整個汽車。這里就出現(xiàn)了一個“依賴”關(guān)系：汽車依賴車身，車身依賴底盤，底盤依賴輪子。
這樣的設(shè)計看起來沒問題，但是可維護(hù)性卻很低。假設(shè)設(shè)計完工之后，上司卻突然說根據(jù)市場需求的變動，要我們把車子的輪子設(shè)計都改大一碼。這下我們就蛋疼了：因為我們是根據(jù)輪子的尺寸設(shè)計的底盤，輪子的尺寸一改，底盤的設(shè)計就得修改；同樣因為我們是根據(jù)底盤設(shè)計的車身，那么車身也得改，同理汽車設(shè)計也得改——整個設(shè)計幾乎都得改！
我們現(xiàn)在換一種思路。我們先設(shè)計汽車的大概樣子，然后根據(jù)汽車的樣子來設(shè)計車身，根據(jù)車身來設(shè)計底盤，最后根據(jù)底盤來設(shè)計輪子。這時候，依賴關(guān)系就倒置過來了：輪子依賴底盤， 底盤依賴車身， 車身依賴汽車。
這時候，上司再說要改動輪子的設(shè)計，我們就只需要改動輪子的設(shè)計，而不需要動底盤，車身，汽車的設(shè)計了。
這就是依賴倒置原則——把原本的高層建筑依賴底層建筑“倒置”過來，變成底層建筑依賴高層建筑。高層建筑決定需要什么，底層去實現(xiàn)這樣的需求，但是高層并不用管底層是怎么實現(xiàn)的。這樣就不會出現(xiàn)前面的“牽一發(fā)動全身”的情況。
控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control）就是依賴倒置原則的一種代碼設(shè)計的思路。具體采用的方法就是所謂的依賴注入（Dependency Injection）。其實這些概念初次接觸都會感到云里霧里的。說穿了，這幾種概念的關(guān)系大概如下：
為了理解這幾個概念，我們還是用上面汽車的例子。只不過這次換成代碼。我們先定義四個Class，車，車身，底盤，輪胎。然后初始化這輛車，最后跑這輛車。代碼結(jié)構(gòu)如下：
這樣，就相當(dāng)于上面第一個例子，上層建筑依賴下層建筑——每一個類的構(gòu)造函數(shù)都直接調(diào)用了底層代碼的構(gòu)造函數(shù)。假設(shè)我們需要改動一下輪胎（Tire）類，把它的尺寸變成動態(tài)的，而不是一直都是30。我們需要這樣改：
由于我們修改了輪胎的定義，為了讓整個程序正常運(yùn)行，我們需要做以下改動：
由此我們可以看到，僅僅是為了修改輪胎的構(gòu)造函數(shù)，這種設(shè)計卻需要修改整個上層所有類的構(gòu)造函數(shù)！在軟件工程中，這樣的設(shè)計幾乎是不可維護(hù)的——在實際工程項目中，有的類可能會是幾千個類的底層，如果每次修改這個類，我們都要修改所有以它作為依賴的類，那軟件的維護(hù)成本就太高了。
所以我們需要進(jìn)行控制反轉(zhuǎn)（IoC），及上層控制下層，而不是下層控制著上層。我們用依賴注入（Dependency Injection）這種方式來實現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)。所謂依賴注入，就是把底層類作為參數(shù)傳入上層類，實現(xiàn)上層類對下層類的“控制”。這里我們用構(gòu)造方法傳遞的依賴注入方式重新寫車類的定義：
這里我們再把輪胎尺寸變成動態(tài)的，同樣為了讓整個系統(tǒng)順利運(yùn)行，我們需要做如下修改：
看到?jīng)]？這里我只需要修改輪胎類就行了，不用修改其他任何上層類。這顯然是更容易維護(hù)的代碼。不僅如此，在實際的工程中，這種設(shè)計模式還有利于不同組的協(xié)同合作和單元測試：比如開發(fā)這四個類的分別是四個不同的組，那么只要定義好了接口，四個不同的組可以同時進(jìn)行開發(fā)而不相互受限制；而對于單元測試，如果我們要寫Car類的單元測試，就只需要Mock一下Framework類傳入Car就行了，而不用把Framework, Bottom, Tire全部new一遍再來構(gòu)造Car。
這里我們是采用的構(gòu)造函數(shù)傳入的方式進(jìn)行的依賴注入。其實還有另外兩種方法：Setter傳遞和接口傳遞。這里就不多講了，核心思路都是一樣的，都是為了實現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)。
看到這里你應(yīng)該能理解什么控制反轉(zhuǎn)和依賴注入了。那什么是控制反轉(zhuǎn)容器(IoC Container)呢？其實上面的例子中，對車類進(jìn)行初始化的那段代碼發(fā)生的地方，就是控制反轉(zhuǎn)容器。
顯然你也應(yīng)該觀察到了，因為采用了依賴注入，在初始化的過程中就不可避免的會寫大量的new。這里IoC容器就解決了這個問題。這個容器可以自動對你的代碼進(jìn)行初始化，你只需要維護(hù)一個Configuration（可以是xml可以是一段代碼），而不用每次初始化一輛車都要親手去寫那一大段初始化的代碼。這是引入IoC Container的第一個好處。
IoC Container的第二個好處是：我們在創(chuàng)建實例的時候不需要了解其中的細(xì)節(jié)。在上面的例子中，我們自己手動創(chuàng)建一個車instance時候，是從底層往上層new的：
這個過程中，我們需要了解整個Car/Framework/Bottom/Tire類構(gòu)造函數(shù)是怎么定義的，才能一步一步new/注入。
而IoC Container在進(jìn)行這個工作的時候是反過來的，它先從最上層開始往下找依賴關(guān)系，到達(dá)最底層之后再往上一步一步new（有點像深度優(yōu)先遍歷）：
這里IoC Container可以直接隱藏具體的創(chuàng)建實例的細(xì)節(jié)，在我們來看它就像一個工廠：
我們就像是工廠的客戶。我們只需要向工廠請求一個Car實例，然后它就給我們按照Config創(chuàng)建了一個Car實例。我們完全不用管這個Car實例是怎么一步一步被創(chuàng)建出來。
實際項目中，有的Service Class可能是十年前寫的，有幾百個類作為它的底層。假設(shè)我們新寫的一個API需要實例化這個Service，我們總不可能回頭去搞清楚這幾百個類的構(gòu)造函數(shù)吧？IoC Container的這個特性就很完美的解決了這類問題——因為這個架構(gòu)要求你在寫class的時候需要寫相應(yīng)的Config文件，所以你要初始化很久以前的Service類的時候，前人都已經(jīng)寫好了Config文件，你直接在需要用的地方注入這個Service就可以了。這大大增加了項目的可維護(hù)性且降低了開發(fā)難度。
這里只是很粗略的講了一下我自己對IoC和DI的理解。主要的目的是在于最大限度避免晦澀難懂的專業(yè)詞匯，用盡量簡潔，通俗，直觀的例子來解釋這些概念。如果讓大家能有一個類似“哦！原來就是這么個玩意嘛！”的印象，我覺得就OK了。想要深入了解的話，可以上網(wǎng)查閱一些更權(quán)威的資料。這里推薦一下Dependency injection 和Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern這兩篇文章，講的很好很詳細(xì)。
