Typescript中IOC容器的实现，支持DI（依赖注入）以及 AOP （切面编程）。参考Spring IOC的实现机制，用Typescript实现了一个IOC容器，在应用启动的时候，自动分类装载组件，并且根据依赖关系，注入相应的依赖。它解决了一个最主要的问题：将组件的创建+配置与组件的使用相分离，并且，由IoC容器负责管理组件的生命周期。
IoC全称Inversion of Control，直译为控制反转。不是什么技术，而是一种设计思想。在OO开发中，Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制，而不是传统的在你的对象内部直接控制。
如何理解好Ioc呢？理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁，控制什么，为何是反转（有反转就应该有正转了），哪些方面反转了”，那我们来深入分析一下：
- 谁控制谁，控制什么：
传统OO程序设计，我们直接在对象内部通过new进行创建对象，是程序主动去创建依赖对象；而IoC是有专门一个容器来创建这些对象，即由Ioc容器来控制对象的创建；谁控制谁？当然是IoC 容器控制了对象；控制什么？那就是主要控制了外部资源获取（不只是对象包括比如文件等）。
- 为何是反转，哪些方面反转了：
有反转就有正转，传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象，也就是正转；而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象；为何是反转？因为由容器帮我们查找及注入依赖对象，对象只是被动的接受依赖对象，所以是反转；哪些方面反转了？依赖对象的获取被反转了。
听着比较难以理解是不是，我们来举例说明，我们假定一个在线书店，通过BookService获取书籍：
export class BookService {
private config: DataConfig = new DataConfig();
private dataSource: DataSource = new MysqlDataSource(config);
protected constructor() {
}
public getBook(long bookId): Book {
try {
const conn = this.dataSource.getConnection();
...
return book;
} catch (err){
throw Error("message");
}
}
}为了从数据库查询书籍，BookService持有一个DataSource。为了实例化一个DataSource，又不得不实例化一个DataConfig。
现在，我们继续编写UserService获取用户：
export class UserService {
private config: DataConfig = new DataConfig();
private dataSource: DataSource = new MysqlDataSource(config);
public getUser(userId: number):User {
try {
const conn = this.dataSource.getConnection();
...
return user;
} catch (err){
throw Error("message");
}
}
}因为UserService也需要访问数据库，因此，我们不得不也实例化一个DataSource。
在处理用户购买的CartController中，我们需要实例化UserService和BookService：
export class CartController extends {
private bookService = new BookService();
private userService = new UserService();
...
}类似的，在购买历史HistoryController中，也需要实例化UserService和BookService：
export class HistoryController extends {
private bookService = new BookService();
private userService = new UserService();
...
}上述每个组件都采用了一种简单的通过new创建实例并持有的方式。仔细观察，会发现以下缺点：
-
实例化一个组件，要先实例化依赖的组件，强耦合
-
每个组件都需要实例化一个依赖组件，没有复用
-
很多组件需要销毁以便释放资源，例如DataSource，但如果该组件被多个组件共享，如何确保它的使用方都已经全部被销毁
-
随着更多的组件被引入，需要共享的组件写起来会更困难，这些组件的依赖关系会越来越复杂
如果一个系统有大量的组件，其生命周期和相互之间的依赖关系如果由组件自身来维护，不但大大增加了系统的复杂度，而且会导致组件之间极为紧密的耦合，继而给测试和维护带来了极大的困难。
因此，核心问题是：
- 1、谁负责创建组件？
- 2、谁负责根据依赖关系组装组件？
- 3、销毁时，如何按依赖顺序正确销毁？
解决这一问题的核心方案就是IoC。
根据组件的不同应用场景，Koatty把Bean分为 'COMPONENT' | 'CONTROLLER' | 'MIDDLEWARE' | 'SERVICE' 四种类型。
-
COMPONENT 扩展类、第三方类属于此类型，例如 Plugin，ORM持久层等
-
CONTROLLER 控制器类
-
MIDDLEWARE 中间件类
-
SERVICE 逻辑服务类
随着项目规模的扩大，很容易出现循环依赖。koatty_container解决循环依赖的思路是延迟加载。koatty_container在 app 上绑定了一个 appReady 事件，用于延迟加载产生循环依赖的bean, 在使用IOC的时候需要进行处理：
//
app.emit("appReady");注意：虽然延迟加载能够解决大部分场景下的循环依赖，但是在极端情况下仍然可能装配失败，解决方案：
1、尽量避免循环依赖，新增第三方公共类来解耦互相依赖的类
2、使用IOC容器获取类的原型(getClass)，自行实例化
通过组件加载的Loader，在项目启动时，会自动分析并装配Bean，自动处理好Bean之间的依赖问题。IOC容器提供了一系列的API接口，方便注册以及获取装配好的Bean。
注册Bean到IOC容器。
- target 类或者类的实例
- identifier 别名，默认使用类名。如果自定义，从容器中获取也需要使用自定义别名
- options Bean的配置，包含作用域、生命周期、类型等等
从容器中获取Bean。
- identifier 别名，默认使用类名。如果自定义，从容器中获取也需要使用自定义别名
- type 'COMPONENT' | 'CONTROLLER' | 'MIDDLEWARE' | 'SERVICE' 四种类型。
- args 构造方法入参，如果传入参数，获取的Bean默认生命周期为Prototype，否则为单例Singleton
从容器中获取类的原型。
- identifier 别名，默认使用类名。如果自定义，从容器中获取也需要使用自定义别名
- type 'COMPONENT' | 'CONTROLLER' | 'MIDDLEWARE' | 'SERVICE' 四种类型。
根据class类获取容器中的实例
- target 类
- args 构造方法入参，如果传入参数，获取的Bean默认生命周期为Prototype，否则为单例Singleton
Koatty基于IOC容器实现了一套切面编程机制，利用装饰器以及内置特殊方法，在bean装载到IOC容器内的时候，通过嵌套函数的原理进行封装，简单而且高效。
通过@Before、@After、@BeforeEach、@AfterEach装饰器声明的切点
| 声明方式 | 依赖Aspect切面类 | 能否使用类作用域 | 入参依赖切点方法 |
|---|---|---|---|
| 装饰器声明 | 依赖 | 不能 | 依赖 |
依赖Aspect切面类： 需要创建对应的Aspect切面类才能使用
能否使用类作用域： 能不能使用切点所在类的this指针
入参依赖切点方法： 装饰器声明切点所在方法的入参同切面共享
例如:
@Controller('/')
export class TestController extends BaseController {
app: App;
ctx: KoattyContext;
@Autowired()
protected TestService: TestService;
@Before(TestAspect) //依赖TestAspect切面类, 能够获取path参数
async test(path: string){
}
}使用koatty_cli进行创建：
koatty aspect test自动生成的模板代码:
import { Aspect } from "koatty";
import { App } from '../App';
@Aspect()
export class TestAspect {
app: App;
run() {
console.log('TestAspect');
}
}| 装饰器名称 | 参数 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|---|
@Aspect() |
identifier 注册到IOC容器的标识，默认值为类名。 |
声明当前类是一个切面类。切面类在切点执行，切面类必须实现run方法供切点调用 | 仅用于切面类 |
@BeforeEach() |
aopName 切点执行的切面类名 |
为当前类声明一个切面，在当前类每一个方法("constructor", "init", "__before", "__after"除外)执行之前执行切面类的run方法。 | |
@AfterEach() |
aopName 切点执行的切面类名 |
为当前类声明一个切面，在当前每一个方法("constructor", "init", "__before", "__after"除外)执行之后执行切面类的run方法。 | |
| 装饰器名称 | 参数 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|---|
@Autowired() |
identifier 注册到IOC容器的标识，默认值为类名 cType 注入bean的类型 constructArgs 注入bean构造方法入参。如果传递该参数，则返回request作用域的实例 isDelay 是否延迟加载。延迟加载主要是解决循环依赖问题 |
从IOC容器自动注入bean到当前类 | |
@Values() |
val 属性值, 值类型同属性类型一致 defaultValue 被定义时,当val值为undefined、null、NaN时取值defaultValue型 |
val值可以是一个函数,取值函数结果 |
| 装饰器名称 | 参数 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|---|
@Before(aopName: string) |
aopName 切点执行的切面类名 |
为当前方法声明一个切面，在当前方法执行之前执行切面类的run方法。 | |
@After() |
aopName 切点执行的切面类名 |
为当前方法声明一个切面，在当前方法执行之后执行切面类的run方法。 |
| 装饰器名称 | 参数 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|---|
@Inject() |
paramName 构造方法入参名(形参) cType 注入bean的类型 |
该装饰器使用类构造方法入参来注入依赖, 如果和 @Autowired() 同时使用, 可能会覆盖autowired注入的相同属性 |
仅用于构造方法(constructor)的入参 |