依赖注入（DI）是设计模式中的一种，它使用了OOP的基本特性——一个对象与另一个对象之间的关系。虽然继承继承一个对象以实现更复杂和更具体的另一个对象，但关系或关联只需使用属性从一个对象创建指向另一对象的指针。DI的功能与OOP的其他特性相结合，如接口和隐藏代码。假设图书馆里有一个客户（订阅者），为了简单起见，他只能借一本书。

书本界面：

package com.deepam.hidden;

public interface BookInterface {

public BookInterface setHeight(int height);
public BookInterface setPages(int pages);   
public int getHeight();
public int getPages();  

public String toString();
}

接下来我们可以有很多种书；其中一种类型是虚构：

package com.deepam.hidden;

public class FictionBook implements BookInterface {
int height = 0; // height in cm
int pages = 0; // number of pages

/** constructor */
public FictionBook() {
    // TODO Auto-generated constructor stub
}

@Override
public FictionBook setHeight(int height) {
  this.height = height;
  return this;
}

@Override
public FictionBook setPages(int pages) {
  this.pages = pages;
  return this;      
}

@Override
public int getHeight() {
    // TODO Auto-generated method stub
    return height;
}

@Override
public int getPages() {
    // TODO Auto-generated method stub
    return pages;
}

@Override
public String toString(){
    return ("height: " + height + ", " + "pages: " + pages);
}
}

现在，用户可以与图书建立关联：

package com.deepam.hidden;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class Subscriber {
BookInterface book;

/** constructor*/
public Subscriber() {
    // TODO Auto-generated constructor stub
}

// injection I
public void setBook(BookInterface book) {
    this.book = book;
}

// injection II
public BookInterface setBook(String bookName) {
    try {
        Class<?> cl = Class.forName(bookName);
        Constructor<?> constructor = cl.getConstructor(); // use it for parameters in constructor
        BookInterface book = (BookInterface) constructor.newInstance();
        //book = (BookInterface) Class.forName(bookName).newInstance();
    } catch (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (SecurityException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return book;
}

public BookInterface getBook() {
  return book;
}

public static void main(String[] args) {

}

}

这三个类都可以隐藏起来，以便实现自己的功能。现在我们可以将此代码用于DI：

package com.deepam.implement;

import com.deepam.hidden.Subscriber;
import com.deepam.hidden.FictionBook;

public class CallHiddenImplBook {

public CallHiddenImplBook() {
    // TODO Auto-generated constructor stub
}

public void doIt() {
    Subscriber ab = new Subscriber();

    // injection I
    FictionBook bookI = new FictionBook();
    bookI.setHeight(30); // cm
    bookI.setPages(250);
    ab.setBook(bookI); // inject
    System.out.println("injection I " + ab.getBook().toString());

    // injection II
    FictionBook bookII = ((FictionBook) ab.setBook("com.deepam.hidden.FictionBook")).setHeight(5).setPages(108); // inject and set
    System.out.println("injection II " + ab.getBook().toString());      
}

public static void main(String[] args) {
    CallHiddenImplBook kh = new CallHiddenImplBook();
    kh.doIt();
}
}

如何使用依赖注入有许多不同的方法。可以将它与Singleton等结合起来，但基本上它只是通过在另一个对象内创建对象类型的属性来实现的关联。它的有用性是唯一的，也是唯一的特点，我们应该反复编写的代码总是为我们准备好并做好准备。这就是为什么DI如此紧密地与控制反转（IoC）绑定，这意味着我们的程序将控制传递给另一个正在运行的模块，该模块将bean注入到我们的代码中。（可以被注入的每个对象都可以被签名或被认为是一个Bean。）例如，在Spring中，它是通过创建和初始化ApplicationContext容器来完成的，这对我们来说很有用。我们只需在代码中创建Context并调用初始化Bean。此时注射已自动完成。

在进行技术描述之前，首先用一个真实的例子来形象化它，因为你会发现很多技术知识需要学习依赖注入，但大多数人都无法理解它的核心概念。

在第一张图中，假设你有一家拥有很多单位的汽车工厂。汽车实际上是在装配单元中制造的，但它需要发动机、座椅和车轮。因此，装配单元依赖于这些所有单元，它们是工厂的依赖。

你可以感觉到，现在在这个工厂维护所有的任务太复杂了，因为除了主要任务（在组装单元组装汽车）外，你还必须关注其他单元。现在维护成本很高，而且厂房很大，因此需要额外的租金。

现在，看第二张图。如果你找到一些供应商公司，他们会以比你自己生产成本更低的价格为你提供车轮、座椅和发动机，那么现在你就不需要在工厂里生产了。您现在可以为您的装配单元租用一栋较小的建筑，这将减少您的维护任务，并降低额外的租赁成本。现在你也可以只专注于你的主要任务（汽车组装）。

现在我们可以说，组装汽车的所有依赖都是由供应商注入工厂的。这是一个真实的依赖注入（DI）示例。

现在用技术术语来说，依赖注入是一种技术，一个对象（或静态方法）提供另一个对象的依赖。因此，将创建对象的任务传递给其他人并直接使用依赖关系称为依赖注入。

这将帮助您现在通过技术说明学习DI。这将显示何时使用DI，何时不使用DI。

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依赖注入（DI）是依赖反转原理（DIP）实践的一部分，也称为控制反转（IoC）。基本上，你需要做DIP，因为你想让你的代码更加模块化和单元可测试，而不是仅仅一个单片系统。因此，您开始识别可以从类中分离并抽象出来的代码部分。现在抽象的实现需要从类外部注入。通常这可以通过构造函数完成。因此，您创建了一个构造函数，它接受抽象作为参数，这称为依赖注入（通过构造函数）。有关DIP、DI和IoC容器的更多说明，请阅读此处

依赖注入是将依赖传递给其他对象或框架（依赖注入器）。

依赖注入使测试更容易。注入可以通过构造函数完成。

SomeClass（）的构造函数如下：

public SomeClass() {
    myObject = Factory.getObject();
}

问题：如果myObject涉及诸如磁盘访问或网络访问之类的复杂任务，则很难在SomeClass（）上进行单元测试。程序员必须模拟myObject，并可能拦截工厂调用。

替代解决方案：

将myObject作为参数传入构造函数

public SomeClass (MyClass myObject) {
    this.myObject = myObject;
}

myObject可以直接传递，这使得测试更容易。

一种常见的替代方法是定义一个不做任何事情的构造函数。依赖注入可以通过setter完成。（h/t@MikeVella）。Martin Fowler记录了第三种选择（h/t@MarcDix），其中类显式地实现了程序员希望注入的依赖项的接口。

在没有依赖注入的情况下，很难在单元测试中隔离组件。

2013年，当我写下这个答案时，这是谷歌测试博客的一个主要主题。这对我来说仍然是最大的优势，因为程序员在运行时设计中并不总是需要额外的灵活性（例如，服务定位器或类似模式）。程序员通常需要在测试期间隔离类。

依赖注入（DI）的全部目的是保持应用程序源代码干净和稳定：

清除依赖项初始化代码无论使用的依赖关系如何稳定

实际上，每个设计模式都将关注点分开，以使将来的更改影响最小的文件。

DI的特定域是依赖配置和初始化的委托。

示例：带有shell脚本的DI

如果您偶尔在Java之外工作，请回想一下源代码在许多脚本语言（Shell、Tcl等，甚至在Python中被误用）中的使用情况。

考虑简单的dependent.sh脚本：

#!/bin/sh
# Dependent
touch         "one.txt" "two.txt"
archive_files "one.txt" "two.txt"

脚本是依赖的：它无法单独成功执行（未定义存档文件）。

可以在archive_files_ip.sh实现脚本中定义archive_files（在本例中使用zip）：

#!/bin/sh
# Dependency
function archive_files {
    zip files.zip "$@"
}

您可以使用一个injector.sh“container”来包装这两个“components”，而不是直接在依赖脚本中源代码化实现脚本：

#!/bin/sh 
# Injector
source ./archive_files_zip.sh
source ./dependent.sh

archive_files依赖项刚刚注入到依赖脚本中。

您可能已经注入了使用tar或xz实现archive_files的依赖项。

示例：删除DI

如果dependent.sh脚本直接使用依赖项，则该方法将被称为依赖项查找（与依赖项注入相反）：

#!/bin/sh
# Dependent

# dependency look-up
source ./archive_files_zip.sh

touch         "one.txt" "two.txt"
archive_files "one.txt" "two.txt"

现在的问题是依赖的“组件”必须自己执行初始化。

“组件”的源代码既不干净也不稳定，因为依赖项初始化中的每一次更改都需要“组件”源代码文件的新版本。

最后一句话

DI并不像Java框架那样被广泛强调和普及。

但这是一种通用的方法，可以解决以下问题：

应用程序开发（单一源代码发布生命周期）应用程序部署（具有独立生命周期的多个目标环境）

仅将配置与依赖项查找一起使用没有帮助，因为每个依赖项的配置参数数量（例如，新的身份验证类型）以及支持的依赖项类型数量（例如新的数据库类型）可能会发生变化。

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。