什么是依赖注入（DI）？

正如其他人所说，依赖注入（DI）消除了直接创建和管理我们感兴趣的类（消费者类）所依赖的其他对象实例（在UML意义上）的生命周期的责任。这些实例通常作为构造函数参数或通过属性设置器传递给我们的消费者类（依赖对象实例化和传递给消费者类的管理通常由控制反转（IoC）容器执行，但这是另一个主题）。

DI、DIP和固体

具体来说，在Robert C Martin的面向对象设计的SOLID原则的范例中，DI是依赖反转原则（DIP）的可能实现之一。DIP是SOLID咒语的D——其他DIP实现包括服务定位器和插件模式。

DIP的目标是解耦类之间紧密、具体的依赖关系，相反，通过抽象来放松耦合，这可以通过接口、抽象类或纯虚拟类来实现，具体取决于所使用的语言和方法。

如果没有DIP，我们的代码（我称之为“消费类”）直接耦合到一个具体的依赖项，并且经常承担着知道如何获取和管理该依赖项实例的责任，即概念上：

"I need to create/use a Foo and invoke method `GetBar()`"

然而，在应用DIP后，这一要求被放宽，获得和管理Foo依赖寿命的担忧已经消除：

"I need to invoke something which offers `GetBar()`"

为什么使用DIP（和DI）？

以这种方式解耦类之间的依赖性允许用其他实现轻松替换这些依赖性类，这些实现也满足抽象的前提条件（例如，依赖性可以与同一接口的另一个实现切换）。此外，正如其他人所提到的，通过DIP解耦类的最常见原因可能是允许单独测试消费类，因为这些依赖关系现在可以被清除和/或嘲笑。

DI的一个结果是依赖对象实例的寿命管理不再由消费类控制，因为依赖对象现在被传递到消费类（通过构造函数或setter注入）。

这可以用不同的方式来看待：

如果需要保留消费类对依赖项的生命周期控制，则可以通过将用于创建依赖类实例的（抽象）工厂注入消费类来重新建立控制。消费者将能够根据需要通过工厂上的Create获取实例，并在完成后处理这些实例。或者，依赖实例的生命周期控制可以放弃给IoC容器（下面将详细介绍）。

何时使用DI？

在可能需要用依赖性替代等效实现的情况下，任何时候，如果您需要对类的方法进行单元测试，依赖项的生命周期的不确定性可能需要进行实验（例如，嘿，MyDepClass是线程安全的-如果我们将其设置为单例并将同一实例注入所有消费者，会怎么样？）

实例

这里是一个简单的C#实现。给定以下消费类：

public class MyLogger
{
   public void LogRecord(string somethingToLog)
   {
      Console.WriteLine("{0:HH:mm:ss} - {1}", DateTime.Now, somethingToLog);
   }
}

虽然看似无害，但它对另外两个类System.DateTime和System.Console有两个静态依赖关系，这不仅限制了日志输出选项（如果没有人在监视，则日志记录到控制台将毫无价值），而且更糟糕的是，考虑到对非确定性系统时钟的依赖关系，很难自动测试。

然而，我们可以将DIP应用于这个类，方法是将时间戳问题抽象为依赖项，并将MyLogger仅耦合到一个简单的接口：

public interface IClock
{
    DateTime Now { get; }
}

我们还可以将对Console的依赖放宽为抽象，例如TextWriter。依赖注入通常实现为构造函数注入（将抽象作为参数传递给依赖项作为消费类的构造函数）或Setter注入（通过setXyz（）Setter或定义了{set；}的.Net Property传递依赖项）。构造函数注入是首选的，因为这样可以保证类在构造后处于正确的状态，并允许将内部依赖字段标记为只读（C#）或最终（Java）。因此，在上面的示例中使用构造函数注入，这就给我们留下了：

public class MyLogger : ILogger // Others will depend on our logger.
{
    private readonly TextWriter _output;
    private readonly IClock _clock;

    // Dependencies are injected through the constructor
    public MyLogger(TextWriter stream, IClock clock)
    {
        _output = stream;
        _clock = clock;
    }

    public void LogRecord(string somethingToLog)
    {
        // We can now use our dependencies through the abstraction 
        // and without knowledge of the lifespans of the dependencies
        _output.Write("{0:yyyy-MM-dd HH:mm:ss} - {1}", _clock.Now, somethingToLog);
    }
}

（需要提供一个具体的Clock，它当然可以恢复到DateTime。现在，这两个依赖关系需要由IoC容器通过构造函数注入提供）

可以构建一个自动化的单元测试，这无疑证明了我们的记录器工作正常，因为我们现在可以控制依赖关系-时间，我们可以监视书面输出：

[Test]
public void LoggingMustRecordAllInformationAndStampTheTime()
{
    // Arrange
    var mockClock = new Mock<IClock>();
    mockClock.Setup(c => c.Now).Returns(new DateTime(2015, 4, 11, 12, 31, 45));
    var fakeConsole = new StringWriter();

    // Act
    new MyLogger(fakeConsole, mockClock.Object)
        .LogRecord("Foo");

    // Assert
    Assert.AreEqual("2015-04-11 12:31:45 - Foo", fakeConsole.ToString());
}

下一步

依赖注入总是与控制反转容器（IoC）相关联，以注入（提供）具体的依赖实例，并管理生命周期实例。在配置/引导过程中，IoC容器允许定义以下内容：

每个抽象和配置的具体实现之间的映射（例如“消费者请求IBar时，返回ConcreteBar实例”）可以为每个依赖项的生命周期管理设置策略，例如为每个消费者实例创建新对象，在所有消费者之间共享单一依赖项实例，仅在同一线程之间共享同一依赖项实例等。在.Net中，IoC容器了解IDisposable等协议，并将根据配置的生命周期管理来负责处理依赖关系。

通常，一旦IoC容器被配置/引导，它们就可以在后台无缝地运行，从而让编码器专注于手头的代码，而不用担心依赖性。

DI友好代码的关键是避免类的静态耦合，并且不要使用new（）创建依赖项

根据上面的示例，依赖关系的解耦确实需要一些设计工作，对于开发人员来说，需要进行范式转换，以打破直接添加依赖关系的习惯，转而信任容器来管理依赖关系。

但好处很多，特别是能够彻底测试你感兴趣的班级。

注意：POCO/POJO/Serialization DTO/Entity Graphs/Anonymous JSON投影等（即“仅数据”类或记录）的创建/映射/投影（通过新的..（））不被视为依赖项（在UML意义上），也不受DI的约束。使用new来投射这些是很好的。

例如，我们有两类客户机和服务。客户端将使用服务

public class Service {
    public void doSomeThingInService() {
        // ...
    }
}

无依赖注入

方式1）

public class Client {
    public void doSomeThingInClient() {
        Service service = new Service();
        service.doSomeThingInService();
    }
}

方式2）

public class Client {
    Service service = new Service();
    public void doSomeThingInClient() {
        service.doSomeThingInService();
    }
}

方式3）

public class Client {
    Service service;
    public Client() {
        service = new Service();
    }
    public void doSomeThingInClient() {
        service.doSomeThingInService();
    }
}

1） 2）3）使用

Client client = new Client();
client.doSomeThingInService();

优势

易于理解的

缺点

难以测试客户端类当我们更改Service构造函数时，我们需要在所有位置更改代码createService对象

使用依赖注入

方式1）构造函数注入

public class Client {
    Service service;

    Client(Service service) {
        this.service = service;
    }

    // Example Client has 2 dependency 
    // Client(Service service, IDatabas database) {
    //    this.service = service;
    //    this.database = database;
    // }

    public void doSomeThingInClient() {
        service.doSomeThingInService();
    }
}

使用

Client client = new Client(new Service());
// Client client = new Client(new Service(), new SqliteDatabase());
client.doSomeThingInClient();

方式2）沉淀剂注入

public class Client {
    Service service;

    public void setService(Service service) {
        this.service = service;
    }

    public void doSomeThingInClient() {
        service.doSomeThingInService();
    }
}

使用

Client client = new Client();
client.setService(new Service());
client.doSomeThingInClient();

方式3）接口注入

检查https://en.wikipedia.org/wiki/Dependency_injection

===

现在，这段代码已经遵循了依赖注入，测试客户端类更容易。然而，我们仍然多次使用新的Service（），并且在更改Service构造函数时效果不佳。为了防止这种情况，我们可以使用DI注射器1） 简单手动喷油器

public class Injector {
    public static Service provideService(){
        return new Service();
    }

    public static IDatabase provideDatatBase(){
        return new SqliteDatabase();
    }
    public static ObjectA provideObjectA(){
        return new ObjectA(provideService(...));
    }
}

使用

Service service = Injector.provideService();

2） 使用库：适用于Android dagger2

优势

使测试更容易更改服务时，只需在Injector类中更改如果您使用使用构造函数注入，当您查看Client的构造函数时，您将看到Client类有多少依赖项

缺点

如果使用构造函数注入，则在创建客户端时创建服务对象，有时我们在客户端类中使用函数而不使用服务，因此创建的服务被浪费

依赖注入定义

https://en.wikipedia.org/wiki/Dependency_injection

依赖项是可以使用的对象（服务）注入是将依赖项（Service）传递给将使用它的依赖对象（Client）

我将提出一个稍微不同的、简短而精确的依赖注入定义，侧重于主要目标，而不是技术手段（从这里开始）：

依赖注入是创建静态、无状态的服务对象图，其中每个服务由其依赖关系。

我们在应用程序中创建的对象（无论我们是否使用Java、C#或其他面向对象语言）通常分为两类：无状态、静态和全局“服务对象”（模块），以及有状态、动态和本地“数据对象”。

模块图（服务对象图）通常在应用程序启动时创建。这可以使用容器（如Spring）完成，但也可以通过向对象构造函数传递参数来手动完成。这两种方法都有其优点和缺点，但在应用程序中使用DI肯定不需要框架。

一个要求是服务必须通过其依赖性进行参数化。这意味着什么完全取决于给定系统中采用的语言和方法。通常，这采用构造函数参数的形式，但使用setter也是一种选择。这也意味着（在调用服务方法时）对服务的用户隐藏服务的依赖关系。

何时使用？我会说，每当应用程序足够大时，将逻辑封装到单独的模块中，在模块之间使用依赖关系图，可以提高代码的可读性和可探索性。

依赖注入是一种实践，其中对象的设计方式是从其他代码段接收对象实例，而不是在内部构造它们。这意味着可以在不更改代码的情况下替换实现对象所需接口的任何对象，这简化了测试，并改进了去耦。

例如，考虑这些类：

public class PersonService {
  public void addManager( Person employee, Person newManager ) { ... }
  public void removeManager( Person employee, Person oldManager ) { ... }
  public Group getGroupByManager( Person manager ) { ... }
}

public class GroupMembershipService() {
  public void addPersonToGroup( Person person, Group group ) { ... }
  public void removePersonFromGroup( Person person, Group group ) { ... }
} 

在本例中，PersonService:：addManager和PersonService：：removeManager的实现需要GroupMembershipService的实例才能完成其工作。如果没有依赖注入，传统的方法是在PersonService的构造函数中实例化一个新的GroupMembershipService，并在两个函数中使用该实例属性。但是，如果GroupMembershipService的构造函数有多个它需要的东西，或者更糟的是，需要在GroupMembershipServices上调用一些初始化“setter”，代码增长相当快，PersonService现在不仅依赖于GroupMembershipService，还依赖于GroupMembershipService所依赖的所有其他东西。此外，与GroupMembershipService的链接被硬编码到PersonService中，这意味着您不能为了测试目的而“虚拟”GroupMembershipServices，或者在应用程序的不同部分使用策略模式。

使用依赖注入，而不是在PersonService中实例化GroupMembershipService，您可以将其传递给PersonService构造函数，或者添加Property（getter和setter）来设置其本地实例，并与他们合作。这也意味着，任何属于GroupMembershipService的子类或实现GroupMembershipServices接口的内容都可以“注入”到PersonService中，PersonService不需要知道更改。

到目前为止，我找到的最好的定义是詹姆斯·肖尔的定义：

“依赖注入”是25美元5美分概念的术语。[...]依赖注入意味着对象的实例变量。[...].

马丁·福勒的一篇文章可能也很有用。

依赖注入基本上是提供对象所需的对象（其依赖项），而不是让它自己构造它们。这是一种非常有用的测试技术，因为它允许对依赖项进行嘲笑或清除。

依赖关系可以通过多种方式注入到对象中（例如构造函数注入或setter注入）。甚至可以使用专门的依赖注入框架（例如Spring）来实现这一点，但它们肯定不是必需的。您不需要这些框架进行依赖注入。显式实例化和传递对象（依赖项）与框架注入一样好。

让我们用Car和Engine类来尝试一个简单的例子，任何汽车都需要一个引擎，至少目前是这样。下面是没有依赖注入的代码的外观。

public class Car
{
    public Car()
    {
        GasEngine engine = new GasEngine();
        engine.Start();
    }
}

public class GasEngine
{
    public void Start()
    {
        Console.WriteLine("I use gas as my fuel!");
    }
}

为了实例化Car类，我们将使用以下代码：

Car car = new Car();

这个代码的问题是我们与GasEngine紧密耦合，如果我们决定将其更改为ElectricityEngine，那么我们需要重写Car类。应用程序越大，我们必须添加和使用新型引擎的问题和麻烦就越多。

换句话说，这种方法是我们的高级Car类依赖于低级GasEngine类，这违反了SOLID的依赖反转原理（DIP）。DIP建议我们应该依赖抽象，而不是具体的类。因此，为了满足这一点，我们引入了IEngine接口并重写如下代码：

    public interface IEngine
    {
        void Start();
    }

    public class GasEngine : IEngine
    {
        public void Start()
        {
            Console.WriteLine("I use gas as my fuel!");
        }
    }

    public class ElectricityEngine : IEngine
    {
        public void Start()
        {
            Console.WriteLine("I am electrocar");
        }
    }

    public class Car
    {
        private readonly IEngine _engine;
        public Car(IEngine engine)
        {
            _engine = engine;
        }

        public void Run()
        {
            _engine.Start();
        }
    }

现在我们的Car类只依赖于IEngine接口，而不是引擎的特定实现。现在，唯一的诀窍是我们如何创建Car的实例，并给它一个实际的具体Engine类，比如GasEngine或ElectricityEngine。这就是依赖注入的作用。

   Car gasCar = new Car(new GasEngine());
   gasCar.Run();
   Car electroCar = new Car(new ElectricityEngine());
   electroCar.Run();

在这里，我们基本上将依赖项（Engine实例）注入（传递）到Car构造函数。因此，现在我们的类在对象及其依赖关系之间具有松散的耦合，我们可以在不更改Car类的情况下轻松添加新类型的引擎。

依赖注入的主要好处是类之间的耦合更加松散，因为它们没有硬编码的依赖关系。这遵循了上面提到的依赖反转原则。类不是引用特定的实现，而是请求抽象（通常是接口），这些抽象是在构造类时提供给它们的。

所以最终依赖注入只是一种技术实现对象及其依赖关系之间的松散耦合。而不是直接实例化类需要的依赖项为了执行其操作，向类提供依赖项（通常）通过构造函数注入。

此外，当我们有很多依赖项时，使用控制反转（IoC）容器是非常好的做法，我们可以告诉哪些接口应该映射到我们所有依赖项的具体实现，我们可以让它在构建对象时为我们解决这些依赖项。例如，我们可以在IoC容器的映射中指定IEngine依赖项应映射到GasEngine类，当我们向IoC容器请求Car类的实例时，它将自动构建Car类，并传入GasEngine依赖项。

更新：最近观看了Julie Lerman关于EF Core的课程，也喜欢她对DI的简短定义。

依赖注入是一种允许应用程序注入的模式对象，而无需强制类来负责这些对象。它允许您的代码更松散的耦合，并且实体框架核心插入到该框架中服务体系。