依赖注入介绍

控制反转概念最早在2004年由Martin Fowler提出，是针对面向对象设计不断复杂化而提出的一种设计原则，是一种利用面向对象编程法则来降低应用程序耦合的设计模式。IoC强调的对代码引用的控制权由调用方法转移到外部容器，在运行时通过某种方式注入进来，实现控制的反转，这大大降低了服务类之间的耦合度。依赖注入是一种最常用的实现IoC的方式。
在依赖注入模式中，应用组件无需关注所依赖对象的创建和初始化过程，可以认为框架已初始化好了，开发者只管调用即可。依赖注入有利于应用程序中各模块之间的解耦，使得代码更容易维护。这种优势可能一开始体现不出来，但随着项目复杂度的增加，各模块、组件、第三方服务等相互调用更频繁时，依赖注入的优点就体现出来了。开发者可以专注于所依赖对象的消费，无需关注这些依赖对象的产生过程，这将大大提升开发效率。
接下来通过一个机器人的例子来加深理解依赖注入的好处

//不使用依赖注入的实例
export class Head{}
export class Arms{}
export class Robot{public head:Head;public arms:Arms;constructor(){this.head=new Head();this.arms=new Arms();}move(){}}

一个Robot类会包含Head、Arms、Feet等多各组件。此时，上面的代码存在哪些问题呢？

• 扩展性差

Robot类通过Head和Arms创建了自己需要的组件，即头和胳膊。如果Head类的构造函数需要一个参数呢，此时只能通过this.haed=new Head(theNewParam)的方式修改Robot类

• 
  
• 难以测试
  

当需要测试Robot类时，需要考虑Robot类隐藏的其他依赖。比如Head组件本身是否依赖于其他组件，且它依赖的组件是否也依赖于另一个组件，另外Head组件的实例是否发送了异步请求到服务器。正是因为不能控制Robot的隐藏依赖，所以Robot很难被测试。

//使用依赖注入实例
export class Head{}
export class Arms{}
export class Robot{public head:Head;public arms:Arms;constructor(public head1:Head,public arms1:Arms){this.head=head1;this.arms=arms1;}move(){}}

这里把依赖的对象作为参数传给构造函数，Robot类中不再创建Head和Arms。当创建Robot类实例时，只需要把创建好的Head和Arms实例传给它的构造函数即可。

var robot=new Robot(new Head(),new Arms());

到此，就实现了Robot类与Head类及Arms类的解耦，开发者可以注入任何Head和Arms实例到Robot类的构造函数。
依赖注入通过注入服务方式替代了在组件里初始化所以来的对象，从而避免了组件之间的紧耦合。但是这还不够，在使用Robot类时需要手动创建Head和Arms类，为了减少重复操作，可以通过创建一个工厂类来解决。

import {Robot, Head, Arms} from "./Robot";export class RobotFactory{createRobot(){let robot=new Robot(this.createHead(),this.createArms());}createHead(){return new Head();}createArms(){return new Arms();}
}

上面代码只有三个方法，比较好维护，但是随着代码量的增加，维护这些代码就会变得很棘手。幸运的是，Angular的依赖注入框架替开发者解决了这个问题。有了它，开发者就不用去关心需要定义哪些依赖，以及把这个依赖注入给谁，因为依赖注入提供了注入器，它会帮开发者创建需要的类的实例。

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Angular依赖注入

概述

首先介绍几个简单的概念。

• 注入器(Inject):就像制造工厂，提供了一些列的接口用于创建依赖对象的实例
• Provider：用于配置注入器，注入器通过它来创建被依赖对象的实例，Provider把标识映射到工厂方法中，被依赖的对象就是通过该方法创建的。
• 依赖(Dependence)：指定了被依赖对象的类型，注入器会根据此类型创建对应的对象。

在组件中注入服务

Angular在底层做了大量的初始化工作，这大大简化了创建依赖注入的过程，在组件中使用依赖注入需要完成以下三个步骤
- 通过import导入被依赖对象的服务
- 在组建中配置注入器。在启动组件时，Angular会读取@Component装饰器里的providers元数据，它是一个数组，配置了该组件需要使用到的所有依赖，Angular的依赖注入框架就会根据这个列表去创建对应对象的实例。
- 在组件构造函数中声明所注入的依赖。注入器就会根据构造函数上的声明，在组件初始化时通过第二步中的providers元数据配置依赖，为构造函数提供对应的依赖服务，最终完成注入过程。

import {Component, OnInit} from '@angular/core';
import {ContactService} from '../shared/contact.service';@Component({selector: 'call-record',templateUrl: './collection.component.html',styleUrls: ['./collection.component.css'],providers:[ContactService]
})
export class CollectionComponent implements OnInit {collections:any = [];contacts:any = {};constructor(private _constactService: ContactService) { }
}

在服务中注入服务

除了组件服务依赖，服务间的相互调用也很常见。

//logger.service.ts
import {Injectable} from "@angular/core";
@Injectable()
export class LoggerService{log(message:string){console.log(message);}
}//contact.service.ts
import {Injectable} from "@angular/core";
import {LoggerService} from "./logger.service";
@Injectable()//添加装饰器@Injectable()
export class ContactService{//构造函数中注入所依赖服务constructor(private _logger:LoggerService){}getCollections(){this._logger.log('获取联系人...')}
}//在组件的providers元数据中注册服务
providers:[LoggerService,ContactService]

在上述中，LoggerService和ContactService这两个服务都用了@Injectable()装饰器，实际上它并不是必须的，只有一个服务依赖其他服务时，才需要用@Injectable()显示装饰。上述的LoggerService服务并没有依赖其他服务，它可以不用@Injectable()装饰，而ContactService服务依赖了其他服务，则需要@Injectable()装饰。

Angular官方推荐无论是否有依赖其他服务，都应该使用@Injectable()来撞死服务。一方面，开发者在给某个组件注入其他服务时，无需再确认该服务是否添加了@Injectable();另一方面，这也是一种良好的团队协作方式，整个团队遵循相同的开发原则。

在模块中注入服务

在根组件中注入这个服务，所有子组件都能共享这个服务。
在模块中注入服务和之前的注入场景稍有不同。Angular在启动程序时会启动一个根模块，并加载它所依赖的其他模块，此时会生成一个全局的根注入器，由该注入器创建的依赖注入对象在整个应用程序级别可见，并共享一个实例。同时根模块会指定一个根组件并启动，由该根组件添加的依赖注入对象是组件树级别可见，在根组件以及子组件中共享一个实例。

import {NgModule} from '@angular/core'
import {RouterModule} from "@angular/router";
import {FormsModule} from "@angular/forms";
import {BrowserModule} from "@angular/platform-browser";
import {HttpModule} from "@angular/http";import {rootRouterConfig} from "./app.routes";
import {AppComponent} from "./app.component";import {ContactService, UtilService} from "./shared";@NgModule({declarations: [AppComponent],imports     : [BrowserModule, FormsModule, HttpModule, RouterModule.forRoot(rootRouterConfig)],providers   : [ContactService, UtilService],bootstrap   : [AppComponent]
})
export class AppModule {}

层级注入

Angular以组件为基础，项目开发中自然会有层级嵌套的情况，这种组织关系组成了组件树。根组件下面的各层级的子组件，可以出现在任何层级的任何组件中，每个组件可以拥有一个或多个依赖对象的注入，每个依赖对象对于注入器而言都是单例。

//生成唯一标识服务
import {Injectable} from "@angular/core";
@Injectable()
export class Random{public num;constructor(){this.num=Math.random();}
}

//子组件A
import {Component} from "@angular/core";
import {Random} from "./Random";
@Component({selector:'contact-a',providers:[Random],template:`<div>ContactA:{{random.num}}</div>`
})
export class contactAComponent{random:Random;constructor(r:Random){this.random=r;}
}

//子组件B
import {Component} from "@angular/core";
import {Random} from "./Random";
@Component({selector:'contact-b',providers:[Random],template:`<div>ContactB:{{random.num}}</div>`
})
export class contactBComponent{random:Random;constructor(r:Random){this.random=r;}
}

//父组件
import {Component} from "@angular/core";
@Component({selector:'contact-list',template:`<h1>Contact-List</h1><contact-a></contact-a><contact-b></contact-b>
`
})
export class ContactListComponent{constructor(){}
}

结果将输出：
Contact-List
ContactA:0.4500488165839276
ContactB:0.5389674473022938

上述的结果说明，每个子组件都创建了自己独立的注入器，也就是说通过依赖注入的Random服务都是独立的，如果把注入器提升到父组件中，则结果将会不一样。

import {Component} from "@angular/core";
import {Random} from "./Random";
@Component({selector:'contact-a',//providers:[Random],template:`<div>ContactA:{{random.num}}</div>`
})
export class contactAComponent{random:Random;constructor(r:Random){this.random=r;}
}

import {Component} from "@angular/core";
import {Random} from "./Random";
@Component({selector:'contact-b',//providers:[Random],template:`<div>ContactB:{{random.num}}</div>`
})
export class contactBComponent{random:Random;constructor(r:Random){this.random=r;}
}

import {Component} from "@angular/core";
import {Random} from "./Random";
@Component({selector:'contact-list',providers:[Random],template:`<h1>Contact-List</h1><contact-a></contact-a><contact-b></contact-b>
`
})
export class ContactListComponent{constructor(){}
}

此时，结果变为
Contact-List
ContactA:0.6257492668005642
ContactB:0.6257492668005642
上述的输出结果说明了子组件继承了父组件的注入器，所以子组件使用了相同的Random实例，输出了相同的结果。
那么，该如何选择在根组件还是在子组件中注入服务呢？
这取决于想让注入的依赖服务具有局限性还是全局性，由于每个注入器总是将它提供的服务维持单例，因此，如果不需要针对每个组件都提供独立的服务单例，就可以在根组件中注入，整个组件树共享根注入器提供的服务实例；如果需要针对每个组件提供不同的服务实例，就应该在格子组件中配置providers元数据来注入服务。
Angular如何查找到合适的服务实例呢？
在组件的构造函数视图注入某个服务的时候，Angular会先从当前组件的注入器中查找，找不到就继续往父组件的注入器查找，直到根组件注入器，最后到应用根注入器，此时找不到的话就会报错。

注入到派生组件

一个组件可以派生与另一个组件，对于有继承关系的组件，当父类组件和派生类组件有相同的依赖注入时，如果父类组件注入了这些依赖，派生组件也需要注入这些相同的依赖，并在派生类组件的构造函数中通过super()往上传递。

/*** Created by Administrator on 2017/4/26.*/
import {Component, OnInit} from "@angular/core";
import {ContactService} from "./contact.service";
@Component({selector:'contact-app',providers:[ContactService],templateUrl:'./app/contact-app.html'
})
export class ContactAppComponent implements OnInit{collections:any={};constructor(protected _contatcService:ContactService){}ngOnInit(): void {this._contatcService.getCollections().subscribe(data=>{this.collections=data;this.afterGetContacts();});}protected afterGetContacts(){}
}

/*** Created by Administrator on 2017/4/26.*/
import {Component, OnInit} from "@angular/core";
import {ContactService} from "./contact.service";
import {ContactAppComponent} from "./contactApp.component";
@Component({selector:'contact-app',providers:[ContactService],templateUrl:'./app/contact-app.html'
})
export class SortedContactComponent extends ContactAppComponent{protected afterGetContacts() {this.collections=this.collections.sort((h1,h2)=>{return h1.name<h2.name?-1:(h1.name>h2.name?1:0);})}constructor(protected _contatcService:ContactService){super(_contatcService);}}

限定方式的依赖注入

到目前为止，注入都是假定依赖对象存在的，然而实际情况往往并非如此，比如，上层提供的Provider被移除，导致之前注入的依赖可能已经不存在了，此时，再按照前面讲的依赖注入方式进行相关服务的调用，应用就会出错。Angular依赖注入框架提供了@Optional和@Host装饰器来解决上面提到的问题。Angular的限定注入方式使得开发者能够修改默认的额依赖查找规则，@Optional可以兼容依赖不存在的情况，提高系统的健壮性。@Host可以限定查找规则，明确实例初始化位置，避免一些莫名的共享对象问题。
在Angular中实现可选注入很简单，在宿主组件的构造函数中增加@Optional()装饰器即可

import {Injectable, Optional} from "@angular/core";
import {LoggerService} from "./logger.service";
@Injectable()
export class ContactService{constructor(@Optional()private _logger:LoggerService){if(this._logger){this._logger.log("ContactService")}}getCollections(){this._logger.log('获取联系人...')}
}

依赖查找的规则是按照注入器从当前组件向父组件查找，直到找到要注入的依赖为止。但有时候想限制默认的查找规则，@Host 装饰器将把往上搜索的行为截止在宿主组件。