Внедрение зависимости

Внедрение зависимости (англ. Dependency injection) обозначает процесс предоставления внешней зависимости программному компоненту и является специфичной формой «обращения контроля (англ. Inversion of control)», где изменение порядка связи является путём получения необходимой зависимости.

Условно, если объекту нужно получить доступ к определенному сервису, объект берет на себя ответственность за доступ к этому сервису: он или получает прямую ссылку на местонахождение сервиса, или обращается к известному «сервис-локатору» и запрашивает ссылку на реализацию определенного типа сервиса. Используя же внедрение зависимости, объект просто предоставляет свойство, которое в состоянии хранить ссылку на нужный тип сервиса; и когда объект создается, ссылка на реализацию нужного типа сервиса автоматически вставляется в это свойство (поле), используя средства среды. Внедрение зависимости более гибко, потому как становится легче создавать альтернативные реализации данного типа сервиса, а потом указывать, какая именно реализация должна быть использована в, например, конфигурационном файле, без изменений в объектах, которые этот сервис используют. Это особенно полезно в юнит-тестировании, потому как вставить реализацию «заглушки» сервиса в тестируемый объект очень просто. С другой стороны, излишнее использование внедрения зависимостей может сделать приложения более сложными и трудными в сопровождении: так как для понимания поведения программы программисту необходимо смотреть не только в исходный код, а еще и в конфигурацию, а конфигурация, как правило, невидима для IDE, которые поддерживают анализ ссылок и рефакторинг, если явно не указана поддержка фреймворков с внедрениями зависимостей.

Примеры кода

Представим, что IFoo это общий класс, определяющий свой интерфейс:

 class IFoo(Interface):
       def do_bar():
           "perform bar"
       def do_baz():
           "perform baz"

Также есть несколько реализаций, которые реализуют IFoo по разному:

 class DatabaseFoo(object):
       interface.implements(IFoo)
       def do_bar():
           db.select_bar().execute() # Использовать базу данных, чтобы сделать bar
       def do_baz():
           db.select_baz().run() # Использовать базу данных, чтобы сделать baz

 class PixieDustFoo(object):
       interface.implements(IFoo)
       def do_bar():
           cast_spell("bar") # Магия...
       def do_baz():
           cast_spell("baz") # ...и волшебство

 class EnterpriseFoo(object):
       interface.implements(IFoo)
       def do_bar():
           bar = EnterpriseFactoryObserverFactoryCreator("bar")
           bar.creatify()
           bar.preparify()
           bar.configurise()
           bar.make_award_winning()
           bar.opportunities.leverage()
       def do_baz():
           baz = EnterpriseFactoryObserverFactoryCreator("baz")
           baz.creatify()
           baz.preparify()
           baz.configurise()
           baz.make_award_winning()
           baz.opportunities.leverage()

IFoo определяет только операции, которые доступны в интерфейсе, но не предоставляет никакой их реализации, позволяя другим классам реализовывать методы, в нем определенные (на то он и интерфейс). Поэтому пользователь, желающий использовать функционал IFoo, может использовать любую реализацию, не имея никакого понятия о том, как оно работает, кроме того, что они соответствуют спецификации интерфейса Foo.

 class ImportantClass(object):
       def __init__():
           self.foo = EnterpriseFoo()
       def do_really_important_stuff():
           self.foo.do_bar() # оно ничего не делает!

Хотя, это подрывает весь смысл использования интерфейсов вместо конечных реализаций. Чтобы исправить ситуацию, достаточно предоставить вызывающей стороне возможность указывать ту реализацию IFoo, которую она посчитает нужным:

       def __init__(self, foo):
           self.foo = foo

При использовании внедрения зависимостей, как правило, существует конфигурационный механизм или архитектура, которая определяет целесообразность выбора той или иной реализации в зависимости от поставленных целей.

Существующие фреймворки

Реализация внедрения зависимостей существует для различных платформ и языков, включая:

ActionScript

• di-as3
• Parsley
• Prana Framework
• Syringe

C++

• Autumn Framework
• PocoCapsule/C++ IoC and DSM Framework
• QtIocContainer

ColdFusion

• ColdSpring Framework

Java

• Azuki
• Butterfly Container
• iPOJO
• Google Guice
• HiveMind
• JBoss Microcontainer
• PicoContainer
• Openxava

• Seasar
• Spring Framework
• J2EE 5 / EJB 3
• Naked objects
• miocc — Microscopic Inversion of Control Container

.NET

• Autofac
• Castle MicroKernel/Windsor
• ObjectBuilder
• PicoContainer.NET
• Puzzle.NFactory
• Spring.NET
• StructureMap
• Ninject
• Unity

PHP4

• drip

PHP5

• DiContainer
• Garden
• Xyster Framework
• Lion Framework
• Symfony Dependency Injection

Perl

• The IOC Module

Python

• Zope Component Architecture
• Spring Python
• PyContainer

Ruby

• Copland
• Needle

См. также

• Замыкание (программирование)
• Стратегия (шаблон проектирования)

Внешние ссылки

• Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern — Martin Fowler.
• Dependency Injection & Testable Objects: Designing loosely coupled and testable objects — Jeremy Weiskotten; Dr. Dobb's Journal, May 2006.
• Design Patterns: Dependency Injection — MSDN Magazine, September 2005
• Writing More Testable Code with Dependency Injection — Developer.com, October 2006
• Domain Specific Modeling (DSM) in IoC frameworks
• Does Dependency Injection pay off? — InfoQ
• Dependency Injection — Dhanji R. Prasanna; Manning Publications, 2008.