1. IoC理论的背景
在采用面向对象方法设计的软件系统中，众所周知其底层实现全部由n个对象构成，所有对象相互配合，最终实现系统的业务逻辑。
图1 :软件系统中的合并对象
打开机械表的后盖，和上述一样，各齿轮分别顺时针旋转时针、分针、秒针，可以在表盘上创造准确的时刻。 图1描绘了具有多个独立齿轮，这些齿轮相互啮合，协同工作，共同执行任务的齿轮组。 可知在这样的齿轮组中，如果一个齿轮有问题，可能会影响齿轮组整体的正常运转。
齿轮集中齿轮之间的啮合关系与软件系统中对象之间的耦合关系非常类似。 对方之间的结合关系是不可避免的、必要的，这是协同工作的基础。 目前，随着工业级APP应用规模的增大，对象之间的依赖关系也越来越复杂，往往会出现对象之间的多重依赖关系，这给架构师和设计师在系统的分析和设计上带来更大的挑战。 与对方结合度过高的系统，必然会牵一发而动全身。
图2 :对象之间的复杂依赖关系
绑定关系不仅出现在对象和对象之间，还出现在软件系统的各个模块之间以及软件系统和硬件系统之间。 如何降低系统之间、模块之间、对象之间的耦合度是软件工程永远追求的目标之一。为了解决对象之间的耦合度过高的问题，软件专家zgdxn Mattson提出了IOC理论，实现了对象之间的“解耦”。 目前，该理论已成功应用于实践，许多J2EE项目采用IOC框架产品Spring。
2. 什么是控制反转(IoC)
IOC是Inversion of Control的缩写，许多书籍将其翻译为“控制逆转”，而有些书籍将其翻译为“控制逆转”或“控制逆转”。
1996年，zgdxn Mattson在关于面向对象框架讨论的文章中，首先提出了IOC的概念。 关于面向对象设计和编程的基本想法，到目前为止已经阐述了很多，所以省略说明，简单地说，就是通过将复杂的系统分解为相互协作的对象，封装这些对象类，从而省略说明IOC理论提出的见解大致如下。 通过“第三方”实现具有依存关系的对象之间的解耦。 下图：
图3:IOC去耦过程
您看到了吗？ 由于引入了中间位置的“第三方”，即IOC容器，A、b、c、d四个对象失去了耦合关系，齿轮间的传递都依赖于“第三方”，所有对象的控制权都是“第三方” 因此，IOC容器是整个系统的关键，它起着一种“粘合剂”的作用——将系统中的所有对象粘合在一起，使其发挥作用。 如果没有这个“粘合剂”，对象和对象之间就没有了联系。 这就是有人将IOC容器比喻为“粘接剂”的由来。
取下上面照片中间的IOC容器，看看这个系统吧。
图4 :卸下IOC容器后的系统
我们现在看到的是我们实现整个系统所需要的全部内容。 此时，a、b、c、d这四个对象之间的结合关系消失，彼此之间没有联系。 这样的话，cxdsn在实现a时，就不需要考虑b、c、d，将对象物之间的依存关系抑制到最小限度。 所以，如果真的能实现IOC容器的话，对系统开发来说，这将会多么棒啊。 所有参加开发的成员只要实现自己的班级就可以了，和别人没有任何关系。
让我们再看看控制反向(IOC )到底为什么要取这样的名字。 比较一下吧：
在引入IOC容器之前，软件系统如图1所示，对象a依赖于对象b，但是当对象a初始化或执行至某一时间点时，软件系统主动地生成对象b或已经生成的对象b 无论创建还是使用对象b，控制权都掌握在自己手中。
软件系统引入IOC容器后，这种情况完全改变了。 如图3所示，由于加入IOC容器导致对象a和对象b之间没有直接联系，当对象a执行直到需要对象b时，IOC容器积极地制作对象b，使得对象a是必需的
通过前后对比，我们不知道对象a获取依存对象b的过程由主动行为变为被动行为，控制权逆转是“控制逆转”名称的由来。
3. IOC的别名：依赖注入(DI)
2004年，Martin Fowler探讨了同样的问题。 既然IOC是控件的反转，那么到底是“什么方面的控件被反转了？ ”，经过详细的分析和论证，得到了“获得依赖对象的过程发生了逆转”的答案。 控制反转后，获取依赖对象的过程由自我管理转变为通过IOC容器积极注入。 因此，他将“控制逆转”命名为“依赖注入”。 他的这个答案实际上展示了如何实现IOC。 是注入。 依赖注入是指IOC容器在运行过程中，动态地向对象注入某种依赖关系。
因此，依赖注入(DI )和控制反转(IOC )与不同角度的描述相同，指的是通过引入IOC容器，利用依赖关系注入的方式，实现对象之间的解耦。
我们举出生活中的例子，帮助理解
依赖注入的过程。大家对USB接口和USB设备应该都很熟悉吧，USB为我们使用电脑提供了很大的方便，现在有很多的外部设备都支持USB接口。
图5：USB接口和USB设备
现在，我们利用电脑主机和USB接口来实现一个任务：从外部USB设备读取一个文件。
电脑主机读取文件的时候，它一点也不会关心USB接口上连接的是什么外部设备，而且它确实也无须知道。它的任务就是读取USB接口，挂接的外部设备只要符合USB接口标准即可。所以，如果我给电脑主机连接上一个U盘，那么主机就从U盘上读取文件；如果我给电脑主机连接上一个外置硬盘，那么电脑主机就从外置硬盘上读取文件。挂接外部设备的权力由我作主，即控制权归我，至于USB接口挂接的是什么设备，电脑主机是决定不了，它只能被动的接受。电脑主机需要外部设备的时候，根本不用它告诉我，我就会主动帮它挂上它想要的外部设备，你看我的服务是多么的到位。这就是我们生活中常见的一个依赖注入的例子。在这个过程中，我就起到了IOC容器的作用。
通过这个例子,依赖注入的思路已经非常清楚：当电脑主机读取文件的时候，我就把它所要依赖的外部设备，帮他挂接上。整个外部设备注入的过程和一个被依赖的对象在系统运行时被注入另外一个对象内部的过程完全一样。
我们把依赖注入应用到软件系统中，再来描述一下这个过程：
对象A依赖于对象B,当对象 A需要用到对象B的时候，IOC容器就会立即创建一个对象B送给对象A。IOC容器就是一个对象制造工厂，你需要什么，它会给你送去，你直接使用就行了，而再也不用去关心你所用的东西是如何制成的，也不用关心最后是怎么被销毁的，这一切全部由IOC容器包办。
在传统的实现中，由程序内部代码来控制组件之间的关系。我们经常使用new关键字来实现两个组件之间关系的组合，这种实现方式会造成组件之间耦合。IOC很好地解决了该问题，它将实现组件间关系从程序内部提到外部容器，也就是说由容器在运行期将组件间的某种依赖关系动态注入组件中。
4. IOC为我们带来了什么好处
我们还是从USB的例子说起，使用USB外部设备比使用内置硬盘，到底带来什么好处？
第一、USB设备作为电脑主机的外部设备，在插入主机之前，与电脑主机没有任何的关系，只有被我们连接在一起之后，两者才发生联系，具有相关性。所以，无论两者中的任何一方出现什么的问题，都不会影响另一方的运行。这种特性体现在软件工程中，就是可维护性比较好，非常便于进行单元测试，便于调试程序和诊断故障。代码中的每一个Class都可以单独测试，彼此之间互不影响，只要保证自身的功能无误即可，这就是组件之间低耦合或者无耦合带来的好处。
第二、USB设备和电脑主机的之间无关性，还带来了另外一个好处，生产USB设备的厂商和生产电脑主机的厂商完全可以是互不相干的人，各干各事，他们之间唯一需要遵守的就是USB接口标准。这种特性体现在软件开发过程中，好处可是太大了。每个开发团队的成员都只需要关心实现自身的业务逻辑，完全不用去关心其它的人工作进展，因为你的任务跟别人没有任何关系，你的任务可以单独测试，你的任务也不用依赖于别人的组件，再也不用扯不清责任了。所以，在一个大中型项目中，团队成员分工明确、责任明晰，很容易将一个大的任务划分为细小的任务，开发效率和产品质量必将得到大幅度的提高。
第三、同一个USB外部设备可以插接到任何支持USB的设备，可以插接到电脑主机，也可以插接到DV机，USB外部设备可以被反复利用。在软件工程中，这种特性就是可复用性好，我们可以把具有普遍性的常用组件独立出来，反复利用到项目中的其它部分，或者是其它项目，当然这也是面向对象的基本特征。显然，IOC不仅更好地贯彻了这个原则，提高了模块的可复用性。符合接口标准的实现，都可以插接到支持此标准的模块中。
第四、同USB外部设备一样，模块具有热插拔特性。IOC生成对象的方式转为外置方式，也就是把对象生成放在配置文件里进行定义，这样，当我们更换一个实现子类将会变得很简单，只要修改配置文件就可以了，完全具有热插拨的特性。
以上几点好处，难道还不足以打动我们，让我们在项目开发过程中使用IOC框架吗？
5. IOC容器的技术剖析
IOC中最基本的技术就是“反射(Reflection)”编程，目前.Net C#、Java和PHP5等语言均支持，其中PHP5的技术书籍中，有时候也被翻译成“映射”。有关反射的概念和用法，大家应该都很清楚，通俗来讲就是根据给出的类名（字符串方式）来动态地生成对象。这种编程方式可以让对象在生成时才决定到底是哪一种对象。反射的应用是很广泛的，很多的成熟的框架，比如象Java中的Hibernate、Spring框架，.Net中 NHibernate、Spring.Net框架都是把“反射”做为最基本的技术手段。
反射技术其实很早就出现了，但一直被忽略，没有被进一步的利用。当时的反射编程方式相对于正常的对象生成方式要慢至少得10倍。现在的反射技术经过改良优化，已经非常成熟，反射方式生成对象和通常对象生成方式，速度已经相差不大了，大约为1-2倍的差距。
我们可以把IOC容器的工作模式看做是工厂模式的升华，可以把IOC容器看作是一个工厂，这个工厂里要生产的对象都在配置文件中给出定义，然后利用编程语言的的反射编程，根据配置文件中给出的类名生成相应的对象。从实现来看，IOC是把以前在工厂方法里写死的对象生成代码，改变为由配置文件来定义，也就是把工厂和对象生成这两者独立分隔开来，目的就是提高灵活性和可维护性。
6. IOC容器的一些产品
Sun ONE技术体系下的IOC容器有：轻量级的有Spring、Guice、Pico Container、Avalon、HiveMind；重量级的有EJB；不轻不重的有JBoss，Jdon等等。Spring框架作为Java开发中SSH(Struts、Spring、Hibernate)三剑客之一，大中小项目中都有使用，非常成熟，应用广泛，EJB在关键性的工业级项目中也被使用，比如某些电信业务。
.Net技术体系下的IOC容器有：Spring.Net、Castle等等。Spring.Net是从Java的Spring移植过来的IOC容器，Castle的IOC容器就是Windsor部分。它们均是轻量级的框架，比较成熟，其中Spring.Net已经被逐渐应用于各种项目中。
7. 使用IOC框架应该注意什么
使用IOC框架产品能够给我们的开发过程带来很大的好处，但是也要充分认识引入IOC框架的缺点，做到心中有数，杜绝滥用框架。
第一、软件系统中由于引入了第三方IOC容器，生成对象的步骤变得有些复杂，本来是两者之间的事情，又凭空多出一道手续，所以，我们在刚开始使用IOC框架的时候，会感觉系统变得不太直观。所以，引入了一个全新的框架，就会增加团队成员学习和认识的培训成本，并且在以后的运行维护中，还得让新加入者具备同样的知识体系。
第二、由于IOC容器生成对象是通过反射方式，在运行效率上有一定的损耗。如果你要追求运行效率的话，就必须对此进行权衡。
第三、具体到IOC框架产品(比如：Spring)来讲，需要进行大量的配制工作，比较繁琐，对于一些小的项目而言，客观上也可能加大一些工作成本。
第四、IOC框架产品本身的成熟度需要进行评估，如果引入一个不成熟的IOC框架产品，那么会影响到整个项目，所以这也是一个隐性的风险。
我们大体可以得出这样的结论：一些工作量不大的项目或者产品，不太适合使用IOC框架产品。另外，如果团队成员的知识能力欠缺，对于IOC框架产品缺乏深入的理解，也不要贸然引入。最后，特别强调运行效率的项目或者产品，也不太适合引入IOC框架产品，象WEB2.0网站就是这种情况。
原文作者：zydlc
原文链接：https://www.cnblogs.com/superjt/p/4311577.html