依赖注入、控制反转、反射各个概念的理解和使用

概念理解

我们先来介绍控制反转，依赖注入，这两个概念我们可以认为他们表达的同一种意思，举个通俗的例子，我们用户登录需要提供记录日志的功能，可以选择使用文件或者数据库。下面我们用代码来演示。

// 定义写日志的接口规范
interface log
{
    public function write();   
}

// 文件记录日志
class FileLog implements Log
{
    public function write(){
        echo 'file log write...';
    }   
}

// 数据库记录日志
class DatabaseLog implements Log
{
    public function write(){
        echo 'database log write...';
    }   
}

// 程序操作类
class User 
{
    protected $fileLog;

    public function __construct()
    {
        $this->fileLog = new FileLog();   
    }

    public function login()
    {
        // 登录成功，记录登录日志
        echo 'login success...';
        $this->fileLog->write();
    }

}

$user = new User();
$user->login();

上面的写法可以实现记录日志的功能，但是有一个问题，假设现在想用数据库记录日志的话，我们就得修改User类，这份代码没达到解耦合，也不符合编程开放封闭原则，那如何修改呢？我们可以把日志处理类通过构造函数方式传递进去。下面我们试着修改User类的代码。

class User 
{
    protected $log;

    public function __construct(Log $log)
    {
        $this->log = $log;   
    }

    public function login()
    {
        // 登录成功，记录登录日志
        echo 'login success...';
        $this->log->write();
    }

}

$user = new User(new DatabaseLog());
$user->login();

这样想用任何方式记录操作日志都不需要去修改过User类了，只需要通过构造函数参数传递就可以实现，其实这就是“控制反转”。不需要自己内容修改，改成由外部外部传递。这种由外部负责其依赖需求的行为，我们可以称其为 “控制反转（IoC）”。

那什么是依赖注入呢？，其实上面的例子也算是依赖注入，不是由自己内部new对象或者实例，通过构造函数，或者方法传入的都属于依赖注入（DI） 。

依赖注入

初学laravel的同学应该都比较好奇?很多对象实例通过方法参数定义就能传递进来，调用的时候不需要我们自己去手动传入。下面举一个laravel中实际的例子 Request对象 会都被自动的注入到函数里。是不是比较好奇呢？laravel是如何做到呢？

// routes/web.php
Route::get('/post/store', 'PostController@store');

// App\Http\Controllers
class PostController extends Controller {

    public function store(Illuminate\Http\Request $request)
    {
        $this->validate($request, [
            'category_id' => 'required',
            'title' => 'required|max:255|min:4',
            'body' => 'required|min:6',
        ]);
    }

}

反射理解

我们现在已经明白了依赖注入的概念。那laravel那种用法怎么实现呢？可能有些同学已经想到了这里面肯定会用到反射机制去创建动态Post，然后去调用store方法。

反射的概念其实可以理解成根据类名返回该类的任何信息，比如该类有什么方法，参数，变量等等。我们先来学习下反射要用到的api。拿User举例

// 获取User的reflectionClass对象
$class = new reflectionClass(User::class);

// 拿到User的构造函数
$constructor = $class->getConstructor();

// 拿到User的构造函数的所有依赖参数
$dependencies = $constructor->getParameters();

// 创建user对象
$user = $reflector->newInstance();

// 创建user对象，需要传递参数的
$user = $reflector->newInstanceArgs($dependencies = []);

这时候我们可以创建一个make方法，传入User，利用反射机制拿到User的构造函数，进而得到构造函数的参数对象。用递归的方式创建参数依赖。最后调用newInstanceArgs方法生成User实例。 可能有些同学还不是很理解。下面我们用代码去简单模拟下

function make(concrete){
    // 或者User的反射类
    $reflector = new ReflectionClass($concrete);
    // User构造函数
    $constructor = $reflector->getConstructor();
    // User构造函数参数
    $dependencies = $constructor->getParameters();
    // 最后生成User    
    return $reflector->newInstanceArgs($dependencies);
}

$user = make('User');
$user->login();

具体代码实现

// 注意我们这里需要修改一下User的构造函数，如果不去修改。反射是不能动态创建接口的，那如果非要用接口该怎么处理呢？下一节我们讲Ioc容器的时候会去解决。

class User 
{
    protected $log;

    public function __construct(FileLog $log)
    {
        $this->log = $log;   
    }

    public function login()
    {
        // 登录成功，记录登录日志
        echo 'login success...';
        $this->log->write();
    }

}

function make($concrete){

    $reflector = new ReflectionClass($concrete);
    $constructor = $reflector->getConstructor();
    // 为什么这样写的? 主要是递归。比如创建FileLog不需要传入参数。
    if(is_null($constructor)) {
        return $reflector->newInstance();
    }else {
        // 构造函数依赖的参数
        $dependencies = $constructor->getParameters();
        // 根据参数返回实例，如FileLog
        $instances = $this->getDependencies($dependencies);
        return $reflector->newInstanceArgs($instances);
    }

}

function getDependencies($paramters) {
    $dependencies = [];
    foreach ($paramters as $paramter) {
        $dependencies[] = make($paramter->getClass()->name);
    }
    return $dependencies;
}

$user = make('User');
$user->login();

到这里，我们依赖注入，控制翻转，反射也就讲完了。

示例代码下载链接