(轉自熬夜與煙----http://www.cnblogs.com/aoyeyuyan/p/5495219.html)
那些年搞不懂的高深術語----依賴倒置,控制反轉,依賴注入,面向接口編程
那些年，空氣中彷彿還能聞到漢唐盛世的餘韻，因此你決不允許自己的臉上有油光，時刻保持活力。然而，你一定曾爲這些“高深術語”感到過困擾。也許時至今日，你仍對它們一知半解。不過就在今天，這一切都將徹底改變！我將帶領你以一種全新的高清視角進入奇妙的編程世界，領略涵泳在這些“高深術語”中的活潑潑的地氣，以及翩躚於青萍之末的雲水禪心。
·內聚
內聚，通俗的來講，就是自己的東西自己保管，自己的事情自己做。
經典理論告訴我們，程序的兩大要素：一個是數據（data），一個是操作（opration）。而 PASCAL之父Nicklaus Wirth則進一步提出了“程序 = 數據結構 + 算法”的著名公式。雖然提法上有所差異，但是其根本內涵卻是一致的，微妙的差別在於，“數據 + 操作”是微觀的視域，“數據結構 + 算法”則是中觀的視域。而在宏觀的視域下，我認爲“程序 = 對象 + 消息”。對象是什麼？對象就是保管好自己的東西，做好自己的事情的程序模塊——這就是內聚！傳統的面向過程編程方法由於割裂了數據結構和算法，使得軟件的內聚性普遍低迷，曾一度引發了軟件危機。試想，大家都自己的東西不好好保管，自己的事情也不好好做，不引發危機纔怪呢！當然，對象的內聚只是內聚的一個層次，在不同的尺度下其實都有內聚的要求，比如方法也要講內聚，架構也要講內聚。
《周易·彖傳》中講“乾道變化，各正性命，保合太和，乃利貞”，就是要求每一個個體因循着各自的稟賦而努力成就各自的品性，然後各自保全，彼此和合，最終達成宇宙的完滿狀態。《論語·憲問》中，子路問君子。子曰：“修己以敬。”曰：“如斯而已乎？”曰：“修己以安人”，更是明確的教導我們要不斷提高自身的內聚性，最大限度地減少給他人造成的麻煩，從而達到安人、安百姓、安天下的目標。我想，成長的過程就是一個不斷提升內聚的過程。“自己的東西自己保管，自己的事情自己做”，這些孩提時代的教誨，放到今天仍能讓不少“大人”臉紅不已。太多的人保管不好自己的“東西”，保管不好自己的身體，保管不好自己的婚姻，更保管不好自己如蛛絲般震顫飄蕩的狂亂的心。至於做好自己的事情，則更是惘然，甚至很多人連自己的事情是什麼都搞不清楚，因此渾渾噩噩，飽食終日。內聚，是一個值得我們好好反思的問題。
·依賴·耦合
在面向對象編程中，對象自身是內聚的，是保管好自己的數據，完成好自己的操作的，而對外界呈現出自己的狀態和行爲。但是，沒有絕對的自力更生，對外開放也是必要的！一個對象，往往需要跟其他對象打交道，既包括獲知其他對象的狀態，也包括仰賴其他對象的行爲，而一旦這樣的事情發生時，我們便稱該對象依賴於另一對象。只要兩個對象之間存在一方依賴一方的關係，那麼我們就稱這兩個對象之間存在耦合。 比如媽媽和baby，媽媽要隨時關注baby的睡、醒、困、哭、尿等等狀態，baby則要仰賴媽媽的餵奶、哄睡、換紙尿褲等行爲，從程序的意義上說，二者互相依賴，因此也存在耦合。首先要說，耦合是必要的。我們來看以下這個實驗。
【王陽明與山中之花】
class FlowersInMountain { public bool IsBloomed//盛開狀態 { get { return true; } } } class WangYangMing { /// <summary> /// 王陽明會稽山賞花 /// </summary> /// <returns>山花盛開與否</returns> public bool AdmireFlowers() { return ?; } } static void Main() { WangYangMing wym = new WangYangMing(); FlowersInMountain flower = new FlowersInMountain(); if (wym.AdmireFlowers()) { MessageBox.Show("我看見山花開放！"); } else { MessageBox.Show("我看見山花未開！"); } }
由於王陽明這個對象不依賴山花這個對象，又沒有其他的方式來獲知山花的盛開狀態，所以他要麼選擇不說，要麼瞎說，但不說編譯是通不過，而瞎說作爲王陽明來講也是通不過的，所以這個系統是無法成立的。要想系統成立，必須要這樣寫：
public bool AdmireFlowers() { return flower.IsBloomed; ; }
無論這個山花對象是怎麼來的，作爲參數傳入還是作爲屬性設置、還是在內部構造出來，總之，王陽明與山花之間發生了依賴，二者之間產生了耦合。 當然，這是一個很淺顯的問題。有趣的是王陽明對此事的看法：“你未看花時，花與你同寂；你來看花，花於你則一時分明起來。可見心外無物！”王陽明講的是對的！“心外無物”翻譯技術語言是這樣的：不存在耦合的兩個對象必然拿不到對方的引用！
·耦合度·解耦和
耦合的程度就是耦合度，也就是雙方依賴的程度。上文所說的媽媽和baby就是強耦合。而你跟快遞小哥之間則是弱耦合。一般來說耦合度過高並不是一件好事。就拿作爲IT精英的你來說吧，上級隨時敦促你的工作進度，新手頻繁地需要你指導問題，隔三差五還需要參加酒局飯局，然後還要天天看領導的臉色、關注老婆的心情，然後你還要關注代碼中的bug 、bug、bug，和需求的變化、變化、變化，都夠焦頭爛額了，還猝不及防的要關注眼睛、頸椎、前列腺和頭髮的狀態，然後你再炒個股，這些加起來大概就是個強耦合了。從某種意義上來說，耦合天生就與自由爲敵，無論是其他對象依賴於你，還是你依賴其他對象。比如有人嗜煙、酗酒，你有多依賴它們就有多不自由；比如有人家裏生了七八個娃，還有年邁的父母、岳父母，他們有多依賴你，你就有多不自由。所以老子這樣講：“五音令人耳聾，五色令人目盲，馳騁狩獵令人心發狂，難得之貨令人行妨。”盧梭也是不無悲涼的說“人生而自由，卻又無往而不在枷鎖中”。因此，要想自由，就必須要降低耦合，而這個過程就叫做解耦和。
·依賴倒置（Dependence Inversion Principle）
解耦和最重要的原則就是依賴倒置原則：
高層模塊不應該依賴底層模塊，他們都應該依賴抽象。抽象不應該依賴於細節，細節應該依賴於抽象。
《資本論》中都曾闡釋依賴倒轉原則——在商品經濟的萌芽時期，出現了物物交換。假設你要買一個IPhone，賣IPhone的老闆讓你拿一頭豬跟他換，可是你並沒有養豬，你只會編程。所以你找到一位養豬戶，說給他做一個養豬的APP來換他一頭豬，他說換豬可以，但是得用一條金項鍊來換——所以這裏就出現了一連串的對象依賴，從而造成了嚴重的耦合災難。解決這個問題的最好的辦法就是，買賣雙發都依賴於抽象——也就是貨幣——來進行交換，這樣一來耦合度就大爲降低了。
再舉一個編程中的依賴倒置的例子。我們知道，在通信中，消息的收發和消息的處理往往密不可分。就一般的通信框架而言，消息的收發通常是已經實現了的，而消息的處理則是需要用戶來自定義完成的。先看一個正向依賴的例子：輕量級通信引擎StriveEngine。tcpServerEngine是StriveEngine.dll提供通信引擎，它發佈有一個MessageReceived事件。假設我定義了一個CustomizeHandler類來用於消息處理，那麼CustomizeHandler的內部需要預定tcpServerEngine的MessageReceived事件，因此customizeHandler依賴於tcpServerEngine，這就是一個普通的依賴關係，也就是高層模塊依賴於低層模塊。
而ESFramework通信框架則應用了依賴倒轉原則。ESFramework定義了一個IcustomizeHandler接口，用戶在進行消息處理時，實現該接口，然後將其注入到rapidPassiveEngine客戶端通信引擎之中。
class CustomizeHandler: ICustomizeHandler { public void HandleInformation(string sourceUserID, int informationType, byte[] info) { ······ } public byte[] HandleQuery(string sourceUserID, int informationType, byte[] info) { ······ } } IRapidPassiveEngine rapidPassiveEngine = ESPlus.Rapid.RapidEngineFactory.CreatePassiveEngine(); CustomizeHandler customizeHandler = new CustomizeHandler(); rapidPassiveEngine.Initialize("ID", "passWord", "127.0.0.1", 9000, customizeHandler);
很明顯，相比於上一個例子，這裏的依賴關係變成了rapidPassiveEngine依賴於customizeHandler，也就是說依賴關係倒置了過來，上層模塊不再依賴於底層模塊，而是它們共同依賴於抽象。rapidPassiveEngine依賴的是IcustomizeHandler接口類型的參數，customizeHandler同樣是以實現的接口的方式依賴於IcustomizeHandler——這就是一個依賴倒置的典範。
·控制反轉（Inversion of Control）
控制反轉跟依賴倒置是如出一轍的兩個概念，當存在依賴倒置的時候往往也存在着控制反轉。但是控制反轉也有自己的獨特內涵。
首先我們要區分兩個角色，server 跟 Client，也就是服務方和客戶方。提供服務端的一方稱爲服務方，請求服務的一方稱爲客戶方。我們最熟悉的例子就是分佈式應用的C/S架構，服務端和客戶端。其實除此之外，C/S關係處處可見。比如在TCP/IP協議棧中，我們知道，每層協議爲上一層提供服務，那麼這裏就是一個C/S關係。當我們使用開發框架時，開發框架就是作爲服務方，而我們自己編寫的業務應用就是客戶方。當Client調用server時，這個叫做一般的控制；而當server調用Client時，就是我們所說的控制反轉，同時我們也將這個調用稱爲“回調”。控制反轉跟依賴倒置都是一種編程思想，依賴倒置着眼於調用的形式，而控制反轉則着眼於程序流程的控制權。一般來說，程序的控制權屬於Client，而一旦控制權交到server，就叫控制反轉。比如你去下館子，你是Client餐館是server。你點菜，餐館負責做菜，程序流程的控制權屬於Client；而如果你去自助餐廳，程序流程的控制權就轉到server了，也就是控制反轉。
控制反轉的思想體現在諸多領域。比如事件的發佈/ 訂閱就是一種控制反轉，GOF設計模式中也多處體現了控制反轉，比如典型的模板方法模式等。而開發框架則是控制反轉思想應用的集中體現。比如之前所舉的ESFramework通信框架的例子，通信引擎回調用戶自定義的消息處理器，這就是一個控制反轉。以及ESFramework回調用戶自定義的羣組關係和好友關係，回調用戶自定義的用戶管理器以管理在線用戶相關狀態，回調用戶自定義的登陸驗證處理，等等不一而足。再比如與ESFramework一脈相承的輕量級通信引擎StriveEngine，通過回調用戶自定義的通信協議來實現更加靈活的通信。
由此我們也可以總結出開發框架與類庫的區別：使用開發框架時，框架掌握程序流程的控制權，而使用類庫時，則是應用程序掌握程序流程的控制權。或者說，使用框架時，程序的主循環位於框架中，而使用類庫時，程序的主循環位於應用程序之中。框架會回調應用程序，而類庫則不會回調應用程序。ESFramework和StriveEngine中最主要的對象都以engine來命名，我們也可以看出框架對於程序主循環的控制——它會爲你把握方向、眼看前方、輕鬆駕馭！
·依賴注入(Dependency Injection)
依賴注入與依賴倒置、控制反轉的關係仍舊是一本萬殊。依賴注入，就其廣義而言，即是通過“注入”的方式，來獲得依賴。我們知道，A對象依賴於B對象，等價於A對象內部存在對B對象的“調用”，而前提是A對象內部拿到了B對象的引用。B對象的引用的來源無非有以下幾種：A對象內部創建（無論是作爲字段還是作爲臨時變量）、構造器注入、屬性注入、方法注入。後面三種方式統稱爲“依賴注入”，而第一種方式我也生造了一個名詞，稱爲“依賴內生”，二者根本的差異即在於，我所依賴的對象的創建工作是否由我自己來完成。當然，這個是廣義的依賴注入的概念，而我們一般不會這樣來使用。我們通常使用的，是依賴注入的狹義的概念。不過，直接陳述其定義可能會過於詰屈聱牙，我們還是從具體的例子來看。
比如OMCS網絡語音視頻框架，它實現了多媒體設備（麥克風、攝像頭、桌面、電子白板）的採集、編碼、網絡傳送、解碼、播放（或顯示）等相關的一整套流程，可以快速地開發出視頻聊天系統、視頻會議系統、遠程醫療系統、遠程教育系統、網絡監控系統等等基於網絡多媒體的應用系統。然而，OMCS直接支持的是通用的語音視頻設備，而在某些系統中，需要使用網絡攝像頭或者特殊的視頻採集卡作爲視頻源，或者其它的聲音採集設備作爲音頻源，OMCS則提供了擴展接口——用戶自己實現這個擴展的接口，然後以“依賴注入”的方式將對象實例注入到OMCS中，從而完成對音、視頻設備的擴展。擴展方法詳情參考
“依賴注入”常常用於擴展，尤其是在開發框架的設計中。從某種意義上來說，任何開發框架，天生都是不完整的應用程序。因此，一個優秀的開發框架，不僅要讓開發者能夠重用這些久經考驗的的卓越的解決方案，也要讓開發者能夠向框架中插入自定義的業務邏輯，從而靈活自由地適應特定的業務場景的需要——也就是說要具備良好的可擴展性。比如上面提到的OMCS網絡語音視頻框架可應用於音、視頻聊天系統、視頻會議系統、遠程醫療系統、遠程教育系統、網絡監控系統等等基於網絡多媒體的應用系統；以及ESFramework通信框架能夠應用於即時通訊系統，大型多人在線遊戲、在線網頁遊戲、文件傳送系統、數據採集系統、分佈式OA系統等任何需要分佈式通信的軟件系統中——這種良好的擴展性都與“依賴注入”的使用密不可分！
·面向接口編程
談到最後，“面向接口編程”已經是呼之欲出。無論是依賴倒置、控制反轉、還是依賴注入，都已經蘊含着“面向接口編程”的思想。面向接口，就意味着面向抽象。作爲哲學範疇而言，規定性少稱爲抽象，規定性多稱爲具體。而接口，就是程序中的一種典型的“抽象”的形式。面向抽象，就意味着面向事物的本質規定性，擺脫感性雜多的牽絆，從而把握住“必然”——而這本身就意味着自由，因爲自由就是對必然的認識。
也許以上的這段論述太過“哲學”，但是“一本之理”與“萬殊之理”本身就“體用不二”——總結來看，依賴倒置、控制反轉、依賴注入都圍繞着“解耦和”的問題，而同時自始至終又都是“面向接口編程”的方法——因此，“面向接口編程”天生就是“解耦和”的好辦法。由此也印證了從“抽象”到“自由”的這一段範疇的辯證衍化。
“面向對象”與“面向接口”並非兩種不同的方法學，“面向接口”其實是“面向對象”的內在要求，是其一部分內涵的集中表述。我們對於理想軟件的期待常被概括爲“高內聚，低耦合”，這也是整個現代軟件開發方法學所追求的目標。面向對象方法學作爲現代軟件開發方法學的代表，本身就蘊含着“高內聚，低耦合”的思想精髓，從這個意義上來說，“面向對象”這個表述更加側重於“高內聚”，“面向接口”的表述則更加側重於“低耦合”——不過是同一事物的不同側面罷了。
除此之外，我們也能從“面向接口編程”的思想中得到“世俗”的啓迪——《論語》裏面講，不患無位，患所以立；不患人之不己知，患其不能也——就是教導我們要面向“我有沒有的本事？”、“我有沒有能力？”這樣的接口，而不是面向“我有沒有搞到位子？”、“別人了不瞭解我？”這樣的具體。依我看，這是莫大的教誨！