مطالب دوره‌ها
تزریق خودکار وابستگی‌ها در برنامه‌های ASP.NET MVC
هدف از این قسمت، ارائه راه حلی برای حالت تزریق وابستگی‌ها در سازنده‌های کنترلرهای ASP.NET MVC به صورت خودکار است.
به صورت پیش فرض، ASP.NET MVC به کنترلرهایی نیاز دارد که سازنده آن‌ها فاقد پارامتر باشند. از این جهت که بتواند به صورت خودکار آن‌ها را وهله سازی کرده و مورد استفاده قرار دهد. بنابراین به نظر می‌رسد که در اینجا نیز به همان روش معروف استفاده از الگوی Service locator و تکرار مدام کدهایی مانند ObjectFactory.GetInstance در سراسر برنامه خواهیم رسید که آنچنان مطلوب نیست.
اما ... در ASP.NET MVC می‌توان وهله ساز پیش فرض کنترلر‌ها را با پیاده سازی کلاس DefaultControllerFactory به طور کامل تعویض کرد. یعنی اگر در اینجا بجای وهله ساز پیش فرض، از وهله سازی انجام شده توسط IoC Container خود بتوانیم استفاده کنیم، آنگاه کار تزریق وابستگی‌ها در سازنده‌های کنترلرها نیز خودکار خواهد گردید.
    public class StructureMapControllerFactory : DefaultControllerFactory
    {
        protected override IController GetControllerInstance(RequestContext requestContext, Type controllerType)
        {
            if (controllerType == null)
                throw new InvalidOperationException(string.Format("Page not found: {0}", requestContext.HttpContext.Request.Url.AbsoluteUri.ToString(CultureInfo.InvariantCulture)));
            return ObjectFactory.GetInstance(controllerType) as Controller;
        }
    }
در کدهای فوق نمونه‌ای از این پیاده سازی را با استفاده از امکانات StructureMap ملاحظه می‌کنید. به این ترتیب در زمان وهله سازی خودکار یک کنترلر، اینبار StructureMap وارد عمل شده و وابستگی‌های برنامه را مطابق تعاریف ObjectFactory.Initialize ذکر شده، به سازنده کلاس کنترلر تزریق می‌کند.
برای استفاده از این ControllerFactory جدید تنها کافی است بنویسیم:
   protected void Application_Start()
  {
     //Set current Controller factory as StructureMapControllerFactory  
     ControllerBuilder.Current.SetControllerFactory(new StructureMapControllerFactory());
  }
و ... همین!
اکنون نوشتن یک چنین کنترلرهایی که سازند‌ه آن‌ها دارای پارامتر است، مجاز خواهد بود و تزریق وابستگی‌ها در سازنده‌ها به صورت خودکار توسط IoC Container مورد استفاده انجام می‌شود.
public partial class LoginController : Controller
{
    readonly IUsersService _usersService;
    public LoginController(IUsersService usersService)
    {
       _usersService = usersService;
    }
بدیهی است سایر مسایل مانند تنظیمات اولیه IoC Container، تهیه لایه سرویس و غیره مانند قبل است و تفاوتی نمی‌کند.


روش دوم تزریق خودکار وابستگی‌ها در برنامه‌های ASP.NET MVC

روش پیاده سازی و تعویض DefaultControllerFactory پیش فرض، متداول‌ترین روش خودکار سازی تزریق وابستگی‌ها در ASP.NET MVC است. روش دیگری نیز بر اساس پیاده سازی اینترفیس توکار IDependencyResolver معرفی شده در ASP.NET MVC 3.0 به بعد، وجود دارد. این روش علاوه بر ASP.NET MVC در کنترلرهای مخصوص Web API نیز کاربرد دارد. حتی SignalR نیز دارای کلاس پایه‌ای به نام DefaultDependencyResolver با امضای مشابه IDependencyResolver است.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web.Mvc;
using StructureMap;

namespace Prog
{
    public class StructureMapDependencyResolver : IDependencyResolver
    {
        public object GetService(Type serviceType)
        {
            if (serviceType.IsAbstract || serviceType.IsInterface || !serviceType.IsClass)
                return ObjectFactory.TryGetInstance(serviceType);
            return ObjectFactory.GetInstance(serviceType);
        }

        public IEnumerable<object> GetServices(Type serviceType)
        {
            return ObjectFactory.GetAllInstances(serviceType).Cast<object>();
        }
    }
}
یک نمونه از پیاده سازی آن‌را به کمک StructureMap در اینجا ملاحظه می‌کنید. برای ثبت آن در برنامه خواهیم داشت:
protected void Application_Start()
{
   DependencyResolver.SetResolver(new StructureMapDependencyResolver());
}
در Web API باید GlobalConfiguration.Configuration.DependencyResolver تنظیم شود. البته IDependencyResolver آن در فضای نام دیگری به نام System.Web.Http.Dependencies قرار گرفته است؛ اما کلیات آن تفاوتی نمی‌کند. نمونه‌ی نهایی و تکمیل شده‌ی آن‌را در اینجا می‌توانید مطالعه کنید: «تزریق خودکار وابستگی‌ها در ASP.NET Web API به همراه رها سازی خودکار منابع IDisposable »   

دریافت مثال کامل بحث جاری:
DI06.zip
مطالب دوره‌ها
استفاده از StructureMap به عنوان یک IoC Container
StructureMap یکی از IoC containerهای بسیار غنی سورس باز نوشته شده برای دات نت فریم ورک است. امکان تنظیمات آن توسط کدنویسی و یا همان Fluent interfaces، به کمک فایل‌های کانفیگ XML و همچنین استفاده از ویژگی‌ها یا Attributes نیز میسر است. امکانات جانبی دیگری را نیز مانند یکی شدن با فریم ورک‌های Dynamic Proxy برای ساده سازی فرآیندهای برنامه نویسی جنبه‌گرا یا AOP، دارا است. در ادامه قصد داریم با نحوه استفاده از این فریم ورک IoC بیشتر آشنا شویم.


دریافت StructureMap

برای دریافت آن نیاز است دستور پاورشل ذیل را در کنسول نیوگت ویژوال استودیو فراخوانی کنید:
 PM> Install-Package structuremap
البته باید دقت داشت که برای استفاده از StructureMap نیاز است به خواص پروژه مراجعه و سپس حالت Client profile را به Full profile تغییر داد تا برنامه قابل کامپایل باشد (در برنامه‌های دسکتاپ البته)؛ از این جهت که StructureMap ارجاعی را به اسمبلی استاندارد System.Web دارد.


آشنایی با ساختار برنامه

ابتدا یک برنامه کنسول را آغاز کرده و سپس یک Class library جدید را به نام Services نیز به آن اضافه کنید. در ادامه کلاس‌ها و اینترفیس‌های زیر را به Class library ایجاد شده، اضافه کنید. سپس از طریق نیوگت به روشی که گفته شد، StructureMap را به پروژه اصلی (ونه پروژه Class library) اضافه نمائید و Target framework آن‌را نیز در حالت Full قرار دهید بجای حالت Client profile.
namespace DI03.Services
{
    public interface IUsersService
    {
        string GetUserEmail(int userId);
    }
}


namespace DI03.Services
{
    public interface IEmailsService
    {
        void SendEmailToUser(int userId, string subject, string body);
    }
}

using System;

namespace DI03.Services
{
    public class UsersService : IUsersService
    {
        public UsersService()
        {
            //هدف صرفا نمایش وهله سازی خودکار این وابستگی است
            Console.WriteLine("UsersService ctor.");
        }

        public string GetUserEmail(int userId)
        {
            //برای مثال دریافت از بانک اطلاعاتی و بازگشت یک نمونه جهت آزمایش برنامه
            return "name@site.com";
        }
    }
}

using System;

namespace DI03.Services
{
    public class EmailsService: IEmailsService
    {
        private readonly IUsersService _usersService;
        public EmailsService(IUsersService usersService)
        {
            Console.WriteLine("EmailsService ctor.");
            _usersService = usersService;
        }

        public void SendEmailToUser(int userId, string subject, string body)
        {
            var email = _usersService.GetUserEmail(userId);
            Console.WriteLine("SendEmailTo({0})", email);
        }
    }
}
در لایه سرویس برنامه، یک سرویس کاربران و یک سرویس ارسال ایمیل تدارک دیده شده‌اند.
سرویس کاربران بر اساس آی دی یک کاربر، برای مثال از بانک اطلاعاتی ایمیل او را بازگشت می‌دهد. سرویس ارسال ایمیل، نیاز به ایمیل کاربری برای ارسال ایمیلی به او دارد. بنابراین وابستگی مورد نیاز خود را از طریق تزریق وابستگی‌ها در سازنده کلاس و وهله سازی شده در خارج از آن (معکوس سازی کنترل)، دریافت می‌کند.
در سازنده‌های هر دو کلاس سرویس نیز از Console.WriteLine استفاده شده‌است تا زمان وهله سازی خودکار آن‌ها را بتوان بهتر مشاهده کرد.
نکته مهمی که در اینجا وجود دارد، بی‌خبری لایه سرویس از وجود IoC Container مورد استفاده است.


استفاده از لایه سرویس و تزریق وابستگی‌ها به کمک  StructureMap

using DI03.Services;
using StructureMap;

namespace DI03
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // تنظیمات اولیه برنامه که فقط یکبار باید در طول عمر برنامه انجام شود
            ObjectFactory.Initialize(x =>
            {
                x.For<IEmailsService>().Use<EmailsService>();
                x.For<IUsersService>().Use<UsersService>();
            });

            //نمونه‌ای از نحوه استفاده از تزریق وابستگی‌های خودکار
            var emailsService = ObjectFactory.GetInstance<IEmailsService>();
            emailsService.SendEmailToUser(userId: 1, subject: "Test", body: "Hello!");
        }
    }
}
کدهای برنامه را به نحو فوق تغییر دهید. در ابتدا نحوه سیم کشی‌های آغازین برنامه را مشاهده می‌کنید. برای مثال کدهای ObjectFactory.Initialize باید در متدهای آغازین یک پروژه قرار گیرند و تنها یکبار هم نیاز است فراخوانی شوند.
به این ترتیب IoC Container ما زمانیکه قرار است object graph مربوط به IEmailsService درخواستی را تشکیل دهد، خواهد دانست ابتدا به سازنده‌ی کلاس EmailsService می‌رسد. در اینجا برای وهله سازی این کلاس به صورت خودکار، باید وابستگی‌های آن‌را نیز وهله سازی کند. بنابراین بر اساس تنظیمات آغازین برنامه می‌داند که باید از کلاس UsersService برای تزریق خودکار وابستگی‌ها در سازنده کلاس ارسال ایمیل استفاده نماید.
در این حالت اگر برنامه را اجرا کنیم، به خروجی زیر خواهیم رسید:
UsersService ctor.
EmailsService ctor.
SendEmailTo(name@site.com)
بنابراین در اینجا با مفهوم Object graph نیز آشنا شدیم. فقط کافی است وابستگی‌ها را در سازنده‌های کلاس‌ها تعریف کرده و سیم کشی‌های آغازین صحیحی را نیز در ابتدای برنامه معرفی نمائیم. کار وهله سازی چندین سطح با تمام وابستگی‌های متناظر با آن‌ها در اینجا به صورت خودکار انجام خواهد شد و نهایتا یک شیء قابل استفاده بازگشت داده می‌شود.
ابتدایی‌ترین مزیت استفاده از تزریق وابستگی‌ها امکان تعویض آن‌ها است؛ خصوصا در حین Unit testing. اگر کلاسی برای مثال قرار است با شبکه کار کند، می‌توان پیاده سازی آن‌را با یک نمونه اصطلاحا Fake جایگزین کرد و در این نمونه تنها نتیجه‌ی کار را بازگشت داد. کلاس‌های لایه سرویس ما تنها با اینترفیس‌ها کار می‌کنند. این تنظیمات قابل تغییر اولیه IoC container مورد استفاده هستند که مشخص می‌کنند چه کلاس‌هایی باید در سازنده‌های کلاس‌ها تزریق شوند.


تعیین طول عمر اشیاء در StructureMap

برای اینکه بتوان طول عمر اشیاء را بهتر توضیح داد، کلاس سرویس کاربران را به نحو زیر تغییر دهید:
using System;

namespace DI03.Services
{
    public class UsersService : IUsersService
    {
        private int _i;
        public UsersService()
        {
            //هدف صرفا نمایش وهله سازی خودکار این وابستگی است
            Console.WriteLine("UsersService ctor.");
        }

        public string GetUserEmail(int userId)
        {
            _i++;
            Console.WriteLine("i:{0}", _i);
            //برای مثال دریافت از بانک اطلاعاتی و بازگشت یک نمونه جهت آزمایش برنامه
            return "name@site.com";
        }
    }
}
به عبارتی می‌خواهیم بدانیم این کلاس چه زمانی وهله سازی مجدد می‌شود. آیا در حالت فراخوانی ذیل،
 //نمونه‌ای از نحوه استفاده از تزریق وابستگی‌های خودکار
var emailsService1 = ObjectFactory.GetInstance<IEmailsService>();
emailsService1.SendEmailToUser(userId: 1, subject: "Test1", body: "Hello!");

var emailsService2 = ObjectFactory.GetInstance<IEmailsService>();
emailsService2.SendEmailToUser(userId: 1, subject: "Test2", body: "Hello!");
ما شاهد چاپ عدد 2 خواهیم بود یا عدد یک:
 UsersService ctor.
EmailsService ctor.
i:1
SendEmailTo(name@site.com)
UsersService ctor.
EmailsService ctor.
i:1
SendEmailTo(name@site.com)
همانطور که ملاحظه می‌کنید، به ازای هربار فراخوانی ObjectFactory.GetInstance، یک وهله جدید ایجاد شده است. بنابراین مقدار i در هر دو بار مساوی عدد یک است.
اگر به هر دلیلی نیاز بود تا این رویه تغییر کند، می‌توان بر روی طول عمر اشیاء تشکیل شده نیز تاثیر گذار بود. برای مثال تنظیمات آغازین برنامه را به نحو ذیل تغییر دهید:
// تنظیمات اولیه برنامه که فقط یکبار باید در طول عمر برنامه انجام شود
ObjectFactory.Initialize(x =>
{
   x.For<IEmailsService>().Use<EmailsService>();
   x.For<IUsersService>().Singleton().Use<UsersService>();
});
اینبار اگر برنامه را اجرا کنیم، به خروجی ذیل خواهیم رسید:
 UsersService ctor.
EmailsService ctor.
i:1
SendEmailTo(name@site.com)
EmailsService ctor.
i:2
SendEmailTo(name@site.com)
بله. با Singleton معرفی کردن تنظیمات UsersService، تنها یک وهله از این کلاس ایجاد خواهد شد و نهایتا در فراخوانی دوم ObjectFactory.GetInstance، شاهد عدد i مساوی 2 خواهیم بود (چون از یک وهله استفاده شده است).

حالت‌های دیگر تعیین طول عمر مطابق متدهای زیر هستند:
 Singleton()
HttpContextScoped()
HybridHttpOrThreadLocalScoped()
با انتخاب حالت HttpContext، به ازای هر HttpContext ایجاد شده، کلاس معرفی شده یکبار وهله سازی می‌گردد.
در حالت ThreadLocal، به ازای هر Thread، وهله‌ای متفاوت در اختیار مصرف کننده قرار می‌گیرد.
حالت Hybrid ترکیبی است از حالت‌های HttpContext و ThreadLocal. اگر برنامه وب بود، از HttpContext استفاده خواهد کرد در غیراینصورت به ThreadLocal سوئیچ می‌کند.

شاید بپرسید که کاربرد مثلا HttpContextScoped در کجا است؟
در یک برنامه وب نیاز است تا یک وهله از DbContext (مثلا Entity framework) را در اختیار کلاس‌های مختلف لایه سرویس قرار داد. به این ترتیب چون هربار new Context صورت نمی‌گیرد، هربار هم اتصال جداگانه‌ای به بانک اطلاعاتی باز نخواهد شد. نتیجه آن رسیدن به یک برنامه سریع، با سربار کم و همچنین کار کردن در یک تراکنش واحد است. چون هربار فراخوانی new Context به معنای ایجاد یک تراکنش جدید است.
همچنین در این برنامه وب قصد نداریم از حالت طول عمر Singleton استفاده کنیم، چون در این حالت یک وهله از Context در اختیار تمام کاربران سایت قرار خواهد گرفت (و DbContext به صورت Thread safe طراحی نشده است). نیاز است به ازای هر کاربر و به ازای طول عمر هر درخواست، تنها یکبار این وهله سازی صورت گیرد. بنابراین در این حالت استفاده از HttpContextScoped توصیه می‌شود. به این ترتیب در طول عمر کوتاه Object graph‌های تشکیل شده، فقط یک وهله از DbContext ایجاد و استفاده خواهد شد که بسیار مقرون به صرفه است.
مزیت دیگر مشخص سازی طول عمر به نحو HttpContextScoped، امکان Dispose خودکار آن به صورت زیر است:
protected void Application_EndRequest(object sender, EventArgs e)  
{  
  ObjectFactory.ReleaseAndDisposeAllHttpScopedObjects();  
}

تنظیمات خودکار اولیه در StructureMap

اگر نام اینترفیس‌های شما فقط یک I در ابتدا بیشتر از نام کلاس‌های متناظر با آن‌ها دارد، مثلا مانند ITest و کلاس Test هستند؛ فقط کافی است از قراردادهای پیش فرض StructureMap برای اسکن یک یا چند اسمبلی استفاده کنیم:
 // تنظیمات اولیه برنامه که فقط یکبار باید در طول عمر برنامه انجام شود
ObjectFactory.Initialize(x =>
{
   //x.For<IEmailsService>().Use<EmailsService>();
   //x.For<IUsersService>().Singleton().Use<UsersService>();  
   x.Scan(scan =>
   {
       scan.AssemblyContainingType<IEmailsService>();
       scan.WithDefaultConventions();
   });  
});
در این حالت دیگر نیازی نیست به ازای اینترفیس‌های مختلف و کلاس‌های مرتبط با آن‌ها، تنظیمات اضافه‌تری را تدارک دید. کار یافتن و برقراری اتصالات لازم در اینجا خودکار خواهد بود.


دریافت مثال قسمت جاری
DI03.zip

به روز شده‌ی این مثال‌ها را بر اساس آخرین تغییرات وابستگی‌های آن‌ها از مخزن کد ذیل می‌توانید دریافت کنید:
Dependency-Injection-Samples
 
مطالب دوره‌ها
آشنایی با نحوه ایجاد یک IoC Container
قبل از اینکه وارد بحث استفاده از کتابخانه‌های بسیار غنی IoC Container موجود شویم، بهتر است یک نمونه ساده آن‌ها را طراحی کنیم تا بهتر بتوان با عملکرد و ساختار درونی آن‌ها آشنا شد.


IoC Container چیست؟

IoC Container، فریم ورکی است برای انجام تزریق وابستگی‌ها. در این فریم ورک امکان تنظیم اولیه وابستگی‌های سیستم وجود دارد. برای مثال زمانیکه برنامه از یک IoC Container، نوع اینترفیس خاصی را درخواست می‌کند، این فریم ورک با توجه به تنظیمات اولیه‌اش، کلاسی مشخص را بازگشت خواهد داد.
IoC Containerهای قدیمی‌تر، برای انجام تنظیمات اولیه خود از فایل‌های کانفیگ استفاده می‌کردند. نمونه‌های جدیدتر آن‌ها از روش‌های Fluent interfaces برای مشخص سازی تنظیمات خود بهره می‌برند.

زمانیکه از یک IOC Container در کدهای خود استفاده می‌کنید، مراحلی چند رخ خواهند داد:
الف) کد فراخوان، از IOC Container، یک شیء مشخص را درخواست می‌کند. عموما اینکار با درخواست یک اینترفیس صورت می‌گیرد؛ هرچند محدودیتی نیز نداشته و امکان درخواست یک کلاس از نوعی مشخص نیز وجود دارد.
ب) در ادامه IOC Container به لیست اشیاء قابل ارائه توسط خود نگاه کرده و در صورت وجود، وهله سازی شیء درخواست شده را انجام و نهایتا شیء مطلوب را بازگشت خواهد داد.
در این بین زنجیره‌ی وابستگی‌های مورد نیاز نیز وهله سازی خواهند شد. برای مثال اگر وابستگی اول به وابستگی دوم برای وهله سازی نیاز دارد، کار وهله سازی وابستگی‌های وابستگی دوم نیز به صورت خودکار انجام خواهند شد. (این موردی است که بسیاری از تازه واردان به این بحث تا یکبار آن‌را امتحان نکنند باور نخواهند کرد!)
ج) سپس کد فراخوان وهله دریافتی را مورد پردازش قرار داده و سپس شروع به استفاده از متدها و خواص آن خواهد نمود.


در تصویر فوق محل قرارگیری یک IOC Container را مشاهده می‌کنید. یک IOC Container در مورد تمام وابستگی‌های مورد نیاز، اطلاعات لازم را دارد. همچنین این فریم ورک در مورد کلاسی که قرار است از وابستگی‌های سیستم استفاده نماید نیز مطلع است؛ به این ترتیب می‌تواند به صورت خودکار در زمان وهله سازی آن، نوع‌های وابستگی‌های مورد نیاز آن‌را در اختیارش قرار دهد.
برای مثال در اینجا MyClass، وابستگی مشخص شده در سازنده خود را به نام IDependency از IOC Container درخواست می‌کند. سپس این IOC Container بر اساس تنظیمات اولیه خود، یکی از وابستگی‌های A یا B را بازگشت خواهد داد.


آغاز به کار ساخت یک IOC Container نمونه

در ابتدا کدهای آغازین مثال بحث جاری را در نظر بگیرید:
using System;

namespace DI01
{
    public interface ICreditCard
    {
        string Charge();
    }

    public class Visa : ICreditCard
    {
        public string Charge()
        {
            return "Charging with the Visa!";
        }
    }

    public class MasterCard : ICreditCard
    {
        public string Charge()
        {
            return "Swiping the MasterCard!";
        }
    }

    public class Shopper
    {
        private readonly ICreditCard creditCard;

        public Shopper(ICreditCard creditCard)
        {
            this.creditCard = creditCard;
        }

        public void Charge()
        {
            var chargeMessage = creditCard.Charge();
            Console.WriteLine(chargeMessage);
        }
    }    
}
در اینجا وابستگی‌های کلاس خریدار از طریق سازنده آن که متداول‌ترین روش تزریق وابستگی‌ها است، در اختیار آن قرار خواهد گرفت. یک اینترفیس کردیت کارت تعریف شده‌است به همراه دو پیاده سازی نمونه آن مانند مسترکارت و ویزا کارت. ساده‌ترین نوع فراخوانی آن نیز می‌تواند مانند کدهای ذیل باشد (تزریق وابستگی‌های دستی):
 var shopper = new Shopper(new Visa());
shopper.Charge();
در ادامه قصد داریم این فراخوانی‌ها را اندکی هوشمندتر کنیم تا بتوان بر اساس تنظیمات برنامه، کار تزریق وابستگی‌ها صورت گیرد و به سادگی بتوان اینترفیس‌های متفاوتی را در اینجا درخواست و مورد استفاده قرار داد. اینجا است که به اولین IoC Container خود خواهیم رسید:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace DI01
{
    public class Resolver
    {
        //کار ذخیره سازی و نگاشت از یک نوع به نوعی دیگر در اینجا توسط این دیکشنری انجام خواهد شد
        private Dictionary<Type, Type> dependencyMap = new Dictionary<Type, Type>();

        /// <summary>
        /// یک نوع خاص از آن درخواست شده و سپس بر اساس تنظیمات برنامه، کار وهله سازی
        /// نمونه معادل آن صورت خواهد گرفت
        /// </summary>
        public T Resolve<T>()
        {
            return (T)Resolve(typeof(T));
        }

        private object Resolve(Type typeToResolve)
        {
            Type resolvedType;

            // ابتدا بررسی می‌شود که آیا در تنظیمات برنامه نگاشت متناظری برای نوع درخواستی وجود دارد؟
            if (!dependencyMap.TryGetValue(typeToResolve, out resolvedType))
            {
                //اگر خیر، کار متوقف خواهد شد
                throw new Exception(string.Format("Could not resolve type {0}", typeToResolve.FullName));
            }

            var firstConstructor = resolvedType.GetConstructors().First();
            var constructorParameters = firstConstructor.GetParameters();
            // در ادامه اگر این نوع، دارای سازنده‌ی بدون پارامتری است
            // بلافاصله وهله سازی خواهد شد
            if (!constructorParameters.Any())
                return Activator.CreateInstance(resolvedType);


            var parameters = new List<object>();
            foreach (var parameterToResolve in constructorParameters)
            {
                // در اینجا یک فراخوانی بازگشتی صورت گرفته است برای وهله سازی
                // خودکار پارامترهای مختلف سازنده یک کلاس
                parameters.Add(Resolve(parameterToResolve.ParameterType));
            }            
            return firstConstructor.Invoke(parameters.ToArray());
        }

        public void Register<TFrom, TTo>()
        {
            dependencyMap.Add(typeof(TFrom), typeof(TTo));
        }
    }
}
در اینجا کدهای کلاس Resolver یا همان IoC Container ابتدایی بحث را مشاهده می‌کنید. توضیحات قسمت‌های مختلف آن به صورت کامنت ارائه شده‌اند.
 var resolver = new Resolver();
//تنظیمات اولیه
resolver.Register<Shopper, Shopper>();
resolver.Register<ICreditCard, Visa>();
//تزریق وابستگی‌ها و وهله سازی
var shopper = resolver.Resolve<Shopper>();
shopper.Charge();
در ادامه نحوه استفاده از IoC Container ایجاد شده را مشاهده می‌کنید.
ابتدا کار تعاریف نگاشت‌های اولیه انجام می‌شود. در این صورت زمانیکه متد Resolve فراخوانی می‌گردد، نوع درخواستی آن به همراه سازنده دارای آرگومانی از نوع ICreditCard وهله سازی شده و بازگشت داده خواهد شد. سپس با در دست داشتن یک وهله آماده، متد Charge آن‌را فراخوانی خواهیم کرد.


بررسی نحوه استفاده از Microsoft Unity به عنوان یک IoC Container

Unity چیست؟

Unity یک فریم ورک IoC Container تهیه شده توسط مایکروسافت می‌باشد که آن‌را به عنوان جزئی از Enterprise Library خود قرار داده است. بنابراین برای دریافت آن یا می‌توان کل مجموعه Enterprise Library را دریافت کرد و یا به صورت مجزا به عنوان یک بسته نیوگت نیز قابل تهیه است.
برای این منظور در خط فرمان پاورشل نیوگت در VS.NET دستور ذیل را اجرا کنید:
 PM> Install-Package Unity

پیاده سازی مثال خریدار توسط Unity

همان مثال قسمت قبل را درنظر بگیرید. قصد داریم اینبار بجای IoC Container دست سازی که تهیه شد، پیاده سازی آن‌را به کمک MS Unity انجام دهیم.
using Microsoft.Practices.Unity;

namespace DI02
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var container = new UnityContainer();

            container.RegisterType<ICreditCard, MasterCard>();

            var shopper = container.Resolve<Shopper>();
            shopper.Charge();
        }
    }
}
همانطور که ملاحظه می‌کنید، API آن بسیار شبیه به کلاس دست سازی است که در قسمت قبل تهیه کردیم.
مطابق کدهای فوق، ابتدا تنظیمات IoC Container انجام شده است. به آن اعلام کرده‌ایم که در صورت نیاز به ICreditCard، نوع MasterCard را یافته و وهله سازی کن. با این تفاوت که Unity هوشمند‌تر بوده و سطر مربوط به ثبت کلاس Shoper ایی را که در قسمت قبل انجام دادیم، در اینجا حذف شده است.
سپس به این IoC Container اعلام کرده‌ایم که نیاز به یک وهله از کلاس خریدار داریم. در اینجا Unity کار وهله سازی‌های خودکار وابستگی‌ها و تزریق آن‌ها را در سازنده کلاس خریدار انجام داده و نهایتا یک وهله قابل استفاده را در اختیار ادامه برنامه قرار خواهد داد.

یک نکته:
به صورت پیش فرض کار تزریق وابستگی‌ها در سازنده کلاس‌ها به صورت خودکار انجام می‌شود. اگر نیاز به Setter injection و مقدار دهی خواص کلاس وجود داشت می‌توان به نحو ذیل عمل کرد:
 container.RegisterType<ICreditCard, MasterCard>(new InjectionProperty("propertyName", 5));
نام خاصیت و مقدار مورد نظر به عنوان پارامتر متد RegisterType باید تعریف شوند.


مدیریت طول عمر اشیاء در Unity

توسط یک IoC Container می‌توان یک وهله معمولی از شیءایی را درخواست کرد و یا حتی طول عمر این وهله را به صورت Singleton معرفی نمود (یک وهله در طول عمر کل برنامه). در Unity اگر تنظیم خاصی اعمال نشود، هربار که متد Resolve فراخوانی می‌گردد، یک وهله جدید را در اختیار ما قرار خواهد داد. اما اگر پارامتر متد RegisterType را با وهله‌ای از ContainerControlledLifetimeManager مقدار دهی کنیم:
 container.RegisterType<ICreditCard, MasterCard>(new ContainerControlledLifetimeManager());
از این پس با هربار فراخوانی متد Resolve، در صورت نیاز به وابستگی از نوع ICreditCard، تنها یک وهله مشترک از MasterCard ارائه خواهد شد.
حالت پیش فرض مورد استفاده، بدون ذکر پارامتر متد RegisterType، مقدار TransientLifetimeManager می‌باشد.
مطالب دوره‌ها
اصل معکوس سازی وابستگی‌ها
پیش از شروع این سری نیاز است با تعدادی از واژه‌های بکار رفته در آن به اختصار آشنا شویم؛ از این واژه‌ها به کرات استفاده شده و در طول دوره به بررسی جزئیات آن‌ها خواهیم پرداخت:

1) Dependency inversion principle یا DIP (اصل معکوس سازی وابستگی‌ها)
DIP یکی از اصول طراحی نرم افزار است و D آن همان D معروف SOLID است (اصول پذیرفته شده شیءگرایی).

2) Inversion of Control یا IOC (معکوس سازی کنترل)
الگویی است که نحوه پیاده سازی DIP را بیان می‌کند.

3) Dependency injection یا DI (تزریق وابستگی‌ها)
یکی از روش‌های پیاده سازی IOC است.

4) IOC container
به فریم ورک‌هایی که کار DI را انجام می‌دهند گفته می‌شود.


Dependency inversion principle چیست؟

اصل معکوس سازی وابستگی‌ها به این معنا است که بجای اینکه ماژول‌های سطح پایین سیستم، رابط‌های قابل استفاده‌ای از خود را در اختیار سطوح بالاتر سیستم قرار دهند، ماژول‌های قرار گرفته در سطوحی بالاتر، اینترفیس‌هایی را تعریف می‌کنند که توسط ماژول‌های سطح پایین پیاده سازی خواهند شد.
همانطور که ملاحظه می‌کنید به این ترتیب وابستگی‌های سیستم معکوس خواهند شد. نمونه‌ای از عدم استفاده از این طراحی را در دنیای واقعی به صورت رومزه با آن‌ها سر و کار داریم؛ مانند وسایل الکترونیکی قابل حملی که نیاز به شارژ مجدد دارند. برای مثال تلفن‌های همراه، دوربین‌های عکاسی دیجیتال و امثال آن.


هر کدام از این‌ها، رابط‌های اتصالی متفاوتی دارند. یکی USB2، یکی USB3 دیگری Mini USB و بعضی‌ها هم از پورت‌های دیگری استفاده می‌کنند. چون هر کدام از لایه‌های زیرین سیستم (در اینجا وسایل قابل شارژ) رابط‌های اتصالی مختلفی را ارائه داده‌اند، برای اتصال آن‌ها به منبع قدرت که در سطحی بالاتر قرار دارد، نیاز به تبدیلگرها و درگاه‌های مختلفی خواهد بود.
اگر در این نوع طراحی‌ها، اصل معکوس سازی وابستگی‌ها رعایت می‌شد، درگاه و رابط اتصال به منبع قدرت باید تعیین کننده نحوه طراحی اینترفیس‌های لایه‌های زیرین می‌بود تا با این آشفتگی نیاز به انواع و اقسام تبدیلگرها، روبرو نمی‌شدیم.


اگر وابستگی‌ها معکوس نشوند مطابق تصویر فوق، کلاس سطح بالایی را خواهیم داشت که به اینترفیس کلاس‌های سطح پایین وابسته است. البته در اینجا اینترفیس یک کلمه عمومی است و بیشتر نحوه در معرض دید و استفاده قرار دادن اعضای یک کلاس مد نظر بوده است تا اینکه مثلا الزاما اینترفیس‌های زبان خاصی مدنظر باشند.
مشکلی که در این حالت به زودی بروز خواهد کرد، افزایش کلاس‌های سطح پایین و بیشتر شدن وابستگی کلاس‌های سطح بالا به آن‌ها است. به این ترتیب قابلیت استفاده مجدد خود را از دست خواهند داد.


در تصویر فوق حالتی را مشاهده می‌کنید که وابستگی‌ها معکوس شده‌اند. تغییر مهمی که در اینجا نسبت به حالت قبل رخ داده است، بالا بردن اینترفیس، به بالای خط میانی است که در تصویر مشخص گردیده است. این خط، معرف تعریف لایه‌های مختلف سیستم است. به عبارتی کلاس‌های سطح بالا در لایه دیگری نسبت به کلاس‌های سطح پایین قرار دارند. در اینجا اجازه داده‌ایم تا کلاس لایه بالایی اینترفیس مورد نیاز خود را تعریف کند. این نوع اینترفیس‌ها در زبان سی شارپ می‌توانند یک کلاس Abstract و یا حتی یک Interface متداول باشند.
با معکوس شدن وابستگی‌ها، لایه سطح بالا است که به لایه زیرین عنوان می‌کند: تو باید این امکانات را در اختیار من قرار دهی تا بتوانم کارم را انجام دهم.


اکنون اگر در یک سیستم واقعی تعداد کلاس‌های سطح پایین افزایش پیدا کنند، نیازی نیست تا کلاس سطح بالا تغییری کند. کلاس‌های سطح پایین تنها باید عملکردهای تعیین شده در اینترفیس را پیاده سازی کنند. و این برخلاف حالتی است که وابستگی‌ها معکوس نشده‌اند:



تاریخچه اصل معکوس سازی وابستگی‌ها

اصل معکوس سازی وابستگی‌ها در نشریه C++ Report سال 1996 توسط شخصی به نام Bob Martin (معروف به Uncle Bob!) برای اولین بار مطرح گردید. ایشان همچنین یکی از آغاز کنندگان گروهی بود که مباحث Agile را ارائه کردند. به علاوه ایشان برای اولین بار مباحث SOLID را در دنیای شیءگرایی معرفی کردند (همان مباحث معروف هر کلاس باید تک مسئولیتی باشد، باز باشد برای توسعه، بسته برای تغییر و امثال آن که ما در این سری مباحث قسمت D آن‌را در حالت بررسی هستیم).

مطابق تعاریف Uncle Bob:
الف) ماژول‌های سطح بالا نباید به ماژول‌های سطح پایین وابسته باشند. هر دوی این‌ها باید به Abstraction وابسته باشند.
ب) Abstraction نباید وابسته به جزئیات باشد. جزئیات (پیاده سازی‌ها) باید وابسته به Abstraction باشند.


مثال برنامه کپی

اگر به مقاله Uncle Bob مراجعه کنید، یکی از مواردی را که عنوان کرده‌اند، یک برنامه کپی است که می‌تواند اطلاعات را از صفحه کلید دریافت و در یک چاپگر، چاپ کند.


حال اگر به این مجموعه، ذخیره سازی اطلاعات بر روی دیسک سخت را اضافه کنیم چطور؟ به این ترتیب سیستم با افزایش وابستگی‌ها، پیچیدگی و if و elseهای بیشتری را خواهد یافت؛ از این جهت که سطح بالایی سیستم به صورت مستقیم وابسته خواهد بود به ماژول‌های سطح پایین آن.
روشی را که ایشان برای حل این مشکل ارائه داده‌اند، معکوس کردن وابستگی‌ها است:


در اینجا سطح بالایی سیستم وابسته است به یک سری تعاریف Abstract خواندن و یا نوشتن؛ بجای وابستگی مستقیم به پیاده سازی‌های سطح پایین آن‌ها.
در این حالت اگر تعداد Readers و یا Writers افزایش یابند، باز هم سطح بالایی سیستم نیازی نیست تغییر کند زیرا وابسته است به یک اینترفیس و نه پیاده سازی آن که محول شده است به لایه‌های زیرین سیستم.
این مساله بر روی لایه بندی سیستم نیز تاثیرگذار است. در روش متداول برنامه نویسی، لایه بالایی به صورت مستقیم متدهای لایه‌های زیرین را صدا زده و مورد استفاده قرار می‌دهد. به این ترتیب هر تغییری در لایه‌های مختلف، بر روی سایر لایه‌ها به شدت تاثیرگذار خواهد بود. اما در حالت معکوس سازی وابستگی‌ها، هر کدام از لایه‌های بالاتر، از طریق اینترفیس از لایه زیرین خود استفاده خواهد کرد. در این حالت هرگونه تغییری در لایه‌های زیرین برنامه تا زمانیکه اینترفیس تعریف شده را پیاده سازی کنند، اهمیتی نخواهد داشت.


مثال برنامه دکمه و لامپ

مثال دیگری که در مقاله Uncle Bob ارائه شده، مثال برنامه دکمه و لامپ است. در حالت متداول، یک دکمه داریم که وابسته است به لامپ. برای مثال وهله‌ای از لامپ به دکمه ارسال شده و سپس دکمه آن‌را کنترل خواهد کرد (خاموش یا روشن). مشکلی که در اینجا وجود دارد وابستگی دکمه به نوعی خاص از لامپ است و تعویض یا استفاده مجدد از آن به سادگی میسر نیست.
راه حلی که برای این مساله ارائه شده، ارائه یک اینترفیس بین دکمه و لامپ است که خاموش و روشن کردن در آن تعریف شده‌اند. اکنون هر لامپی (یا هر وسیله الکتریکی دیگری) که بتواند این متدها را ارائه دهد، در سیستم قابل استفاده خواهد بود.

مطالب دوره‌ها
الگوی معکوس سازی کنترل چیست؟
معکوس سازی کنترل (Inversion of Control) الگویی است که نحوه پیاده سازی اصل معکوس سازی وابستگی‌ها (Dependency inversion principle) را بیان می‌کند. با معکوس سازی کنترل، کنترل چیزی را با تغییر کنترل کننده، معکوس می‌کنیم. برای نمونه کلاسی را داریم که ایجاد اشیاء را کنترل می‌کند؛ با معکوس سازی آن به کلاسی یا قسمتی دیگر از سیستم، این مسئولیت را واگذار خواهیم کرد.
IoC یک الگوی سطح بالا است و به روش‌های مختلفی به مسایل متفاوتی جهت معکوس سازی کنترل، قابل اعمال می‌باشد؛ مانند:
- کنترل اینترفیس‌های بین دو سیستم
- کنترل جریان کاری برنامه
- کنترل بر روی ایجاد وابستگی‌ها (جایی که تزریق وابستگی‌ها و DI ظاهر می‌شوند)


سؤال: بین IoC و DIP چه تفاوتی وجود دارد؟

در DIP (قسمت قبل) به این نتیجه رسیدیم که یک ماژول سطح بالاتر نباید به جزئیات پیاده سازی‌های ماژولی سطح پایین‌تر وابسته باشد. هر دوی این‌ها باید بر اساس Abstraction با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. IoC روشی است که این Abstraction را فراهم می‌کند. در DIP فقط نگران این هستیم که ماژول‌های موجود در لایه‌های مختلف برنامه به یکدیگر وابسته نباشند اما بیان نکردیم که چگونه.


معکوس سازی اینترفیس‌ها

هدف از معکوس سازی اینترفیس‌ها، استفاده صحیح و معنا دار از اینترفیس‌ها می‌باشد. به این معنا که صرفا تعریف اینترفیس‌ها به این معنا نیست که طراحی صحیحی در برنامه بکار گرفته شده است و در حالت کلی هیچ معنای خاصی ندارد و ارزشی را به برنامه و سیستم شما اضافه نخواهد کرد.
برای مثال یک مسابقه بوکس را درنظر بگیرید. در اینجا Ali یک بوکسور است. مطابق عادت معمول، یک اینترفیس را مخصوص این کلاس ایجاد کرده، به نام IAli و مسابقه بوکس از آن استفاده خواهد کرد. در اینجا تعریف یک اینترفیس برای Ali، هیچ ارزش افزوده‌ای را به همراه ندارد و متاسفانه عادتی است که در بین بسیاری از برنامه نویس‌ها متداول شده است؛ بدون اینکه علت واقعی آن‌را بدانند و تسلطی به الگوهای طراحی برنامه نویسی شیءگرا داشته باشند. صرف اینکه به آن‌ها گفته شده است تعریف اینترفیس خوب است، سعی می‌کنند برای همه چیز اینترفیس تعریف کنند!
تعریف یک اینترفیس تنها زمانی ارزش خواهد داشت که چندین پیاده سازی از آن ارائه شود. در مثال ما پیاده سازی‌های مختلفی از اینترفیس IAli بی‌مفهوم است. همچنین در دنیای واقعی، در یک مسابقه بوکس، چندین و چند شرکت کننده وجود خواهند داشت. آیا باید به ازای هر کدام یک اینترفیس جداگانه تعریف کرد؟ ضمنا ممکن است اینترفیس IAli متدی داشته باشد به نام ضربه، اینترفیس IVahid متد دیگری داشته باشد به نام دفاع.
کاری که در اینجا جهت طراحی صحیح باید صورت گیرد، معکوس سازی اینترفیس‌ها است. به این ترتیب که مسابقه بوکس است که باید اینترفیس مورد نیاز خود را تعریف کند و آن هم تنها یک اینترفیس است به نام IBoxer. اکنون Ali، Vahid و سایرین باید این اینترفیس را جهت شرکت در مسابقه بوکس پیاده سازی کنند. بنابراین دیگر صرف وجود یک کلاس، اینترفیس مجزایی برای آن تعریف نشده و بر اساس معکوس سازی کنترل است که تعریف اینترفیس IBoxer معنا پیدا کرده است. اکنون IBoxer دارای چندین و چند پیاده سازی خواهد بود. به این ترتیب، تعریف اینترفیس، ارزشی را به سیستم افزوده است.
به این نوع معکوس سازی اینترفیس‌ها، الگوی provider model نیز گفته می‌شود. برای مثال کلاسی که از چندین سرویس استفاده می‌کند، بهتر است یک IService را ایجاد کرده و تامین کننده‌هایی، این IService را پیاده سازی کنند. نمونه‌ای از آن در دنیای دات نت، Membership Provider موجود در ASP.NET است که پیاده سازی‌های بسیاری از آن تاکنون تهیه و ارائه شده‌اند.




معکوس سازی جریان کاری برنامه

جریان کاری معمول یک برنامه یا Noraml flow، عموما رویه‌ای یا Procedural است؛ به این معنا که از یک مرحله به مرحله‌ای بعد هدایت خواهد شد. برای مثال یک برنامه خط فرمان را درنظر بگیرید که ابتدا می‌پرسد نام شما چیست؟ در مرحله بعد مثلا رنگ مورد علاقه شما را خواهد پرسید.
برای معکوس سازی این جریان کاری، از یک رابط کاربری گرافیکی یا GUI استفاده می‌شود. مثلا یک فرم را درنظر بگیرید که در آن دو جعبه متنی، کار دریافت نام و رنگ را به عهده دارند؛ به همراه یک دکمه ثبت اطلاعات. به این ترتیب بجای اینکه برنامه، مرحله به مرحله کاربر را جهت ثبت اطلاعات هدایت کند، کنترل به کاربر منتقل و معکوس شده است.


معکوس سازی تولید اشیاء

معکوس سازی تولید اشیاء، اصل بحث دوره و سری جاری را تشکیل می‌دهد و در ادامه مباحث، بیشتر و عمیق‌تر بررسی خواهد گردید.
روش متداول تعریف و استفاده از اشیاء دیگر درون یک کلاس، وهله سازی آن‌ها توسط کلمه کلیدی new است. به این ترتیب از یک وابستگی به صورت مستقیم درون کدهای کلاس استفاده خواهد شد. بنابراین در این حالت کلاس‌های سطح بالاتر به ماژول‌های سطح پایین، به صورت مستقیم وابسته می‌گردند.
برای اینکه این کنترل را معکوس کنیم، نیاز است ایجاد و وهله سازی این اشیاء وابستگی را در خارج از کلاس جاری انجام دهیم. شاید در اینجا بپرسید که چرا؟
اگر با الگوی طراحی شیءگرای Factory آشنا باشید، همان ایده در اینجا مدنظر است:
Button button;
switch (UserSettings.UserSkinType)
{
   case UserSkinTypes.Normal:
      button = new Button();
      break;
   case UserSkinTypes.Fancy:
      button = new FancyButton();
      break;
}
در این مثال بر اساس تنظیمات کاربر، قرار است شکل دکمه‌های نمایش داده شده در صفحه تغییر کنند.
حال در این برنامه اگر قرار باشد کار و کنترل محل وهله سازی این دکمه‌ها معکوس نشود، در هر قسمتی از برنامه نیاز است این سوئیچ تکرار گردد (برای مثال در چند ده فرم مختلف برنامه). بنابراین بهتر است محل ایجاد این دکمه‌ها به کلاس دیگری منتقل شود مانند ButtonFactory و سپس از این کلاس در مکان‌های مختلف برنامه استفاده گردد:
 Button button = ButtonFactory.CreateButton();
در این حالت علاوه بر کاهش کدهای تکراری، اگر حالت دکمه جدیدی نیز طراحی گردید، نیاز نخواهد بود تا بسیاری از نقاط برنامه بازنویسی شوند.
بنابراین در مثال فوق، کنترل ایجاد دکمه‌ها به یک کلاس پایه قرار گرفته در خارج از کلاس جاری، معکوس شده است.


انواع معکوس سازی تولید اشیاء

بسیاری شاید تصور کنند که تنها راه معکوس سازی تولید اشیاء، تزریق وابستگی‌ها است؛ اما روش‌های چندی برای انجام اینکار وجود دارد:
الف) استفاده از الگوی طراحی Factory (که نمونه‌ای از آن‌را در قسمت قبل مشاهده کردید)
ب) استفاده از الگوی Service Locator
 Button button = ServiceLocator.Create(IButton.Class)
در این الگو بر اساس یک سری تنظیمات اولیه، نوع خاصی از یک اینترفیس درخواست شده و نهایتا وهله‌ای که آن‌را پیاده سازی می‌کند، به برنامه بازگشت داده می‌شود.
ج) تزریق وابستگی‌ها
Button button = GetTheButton();
Form1 frm = new Form1(button);
در اینجا نوع وابستگی مورد نیاز کلاس Form1 در سازنده آن تعریف شده و کار تهیه وهله‌ای از آن وابستگی در خارج از کلاس صورت می‌گیرد.

به صورت خلاصه هر زمانیکه تولید و وهله سازی وابستگی‌های یک کلاس را به خارج از آن منتقل کردید، کار معکوس سازی تولید وابستگی‌ها انجام شده است.
مطالب دوره‌ها
تزریق وابستگی‌ها
خوب! بالاخره بعد از دو قسمت قبل، به بحث اصلی تزریق وابستگی‌ها رسیدیم. بحثی که بسیاری از برنامه نویس‌های تصور می‌کنند همان IoC است که پیشتر در مورد آن بحث شد.

تزریق وابستگی‌ها یا DI چیست؟

تزریق وابستگی‌ها یکی از انواع IoC بوده که در آن ایجاد و انقیاد (binding) یک وابستگی، در خارج از کلاسی که به آن نیاز دارد صورت می‌گیرد. روش‌های متفاوتی برای ارائه این وابستگی وهله سازی شده در خارج از کلاس به آن وجود دارد که در ادامه مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
یک مثال: بسته غذایی را که با خود به سر کار می‌برید درنظر بگیرید. تمام اجزای مورد نیاز تشکیل دهنده یک بسته غذا عموما داخل آن قرار گرفته و حمل می‌شوند. حالت عکس آن زمانی است که در محل کار به شما غذا می‌دهند. این دقیقا همان حالتی است که تزریق وابستگی‌ها کار می‌کند؛ یک سری سرویس‌های خارجی، نیازهای کلاس جاری را برآورده می‌سازند.


در تصویر فوق یک طراحی مبتنی بر معکوس سازی کنترل‌ها را مشاهده می‌کنید. وابستگی‌های یک کلاس توسط اینترفیسی مشخص شده و سپس کلاسی وجود دارد که این وابستگی را پیاده سازی کرده است.
همچنین در این تصویر یک خط منقطع از کلاس MyClass به کلاس Dependency رسم شده است. این خط، مربوط به حالتی است که خود کلاس، مستقیما کار وهله سازی وابستگی مورد نیاز خود را انجام دهد؛ هر چند اینترفیسی نیز در این بین تعریف شده باشد. بنابراین اگر در بین کدهای این کلاس، چنین کدی مشاهده شد:
 IDependency dependency= new Dependency();
تعریف dependency از نوع IDependency به معنای معکوس سازی کنترل نبوده و عملا همان معماری سابق و متداول بکارگرفته شده است. برای بهبود این وضعیت، از تزریق وابستگی‌ها کمک خواهیم گرفت:


در اینجا یک کلاس دیگر به نام Injector اضافه شده است که قابلیت تزریق وابستگی‌ها را به کلاس نیازمند آن به روش‌های مختلفی دارا است. کار کلاس Injector، وهله سازی MyClass و همچنین وابستگی‌های آن می‌باشد؛ سپس وابستگی را دراختیار MyClass قرار می‌دهد.


تزریق وابستگی‌ها در سازنده کلاس

یکی از انواع روش‌های تزریق وابستگی‌ها، Constructor Injection و یا تزریق وابستگی‌ها در سازنده کلاس می‌باشد که متداول‌ترین نوع آن‌ها نیز به‌شمار می‌رود. در این حالت، وابستگی پس از وهله سازی، از طریق پارامترهای سازنده یک کلاس، در اختیار آن قرار می‌گیرند.
یک مثال:
public class Shopper
{
   private readonly ICreditCard _creditCard;
   public Shopper(ICreditCard creditCard)
   {
      _creditCard = creditCard;
   }
}
در اینجا شما یک کلاس خریدار را مشاهده می‌کنید که وابستگی مورد نیاز خود را به شکل یک اینترفیس از طریق سازنده کلاس دریافت می‌کند.
 ICreditCard creditCard = new MasterCard();
Shopper shopper = new Shopper(creditCard);
برای نمونه، وهله‌ای از مستر کارتی که  ICreditCard را پیاده سازی کرده باشد، می‌توان به سازنده این کلاس ارسال کرد. کار وهله سازی وابستگی و واژه کلیدی new به خارج از کلاس استفاده کننده از وابستگی منتقل شده است. بنابراین همانطور که ملاحظه می‌کنید، این مفاهیم آنچنان پیچیده نبوده و به همین سادگی قابل تعریف و اعمال هستند.


تزریق در خواص عمومی کلاس

Setter Injection و یا تزریق در خواص عمومی یک کلاس، یکی دیگر از روش‌های تزریق وابستگی‌ها است (setter در اینجا منظور همان get و set یک خاصیت می‌باشد).
در حالت تزریق وابستگی‌ها در سازنده کلاس، امکان وهله سازی آن کلاس بدون ارسال وابستگی‌ها به سازنده آن ممکن نیست؛ اما در اینجا خیر و امکان وهله سازی و استفاده از یک کلاس، پیش از اعمال وابستگی‌ها نیز وجود دارد. بنابراین امکان تغییر و تعویض وابستگی‌ها پس از وهله سازی کلاس نیز میسر است.
public class Shopper
{
   public ICreditCard CreditCard { get; set; }
}

ICreditCard creditCard = new MasterCard();
Shopper shopper = new Shopper();
shopper.CreditCard = creditCard;
نمونه‌ای از این روش را در مثال فوق مشاهده می‌کنید. در این کلاس، وابستگی مورد نیاز از طریق یک خاصیت عمومی دریافت شده است.


تزریق اینترفیس‌ها

تزریق اینترفیس‌ها نیز یکی دیگر از روش‌های تزریق وابستگی‌ها است؛ اما آنچنان استفاده گسترده‌ای برخلاف دو روش قبل نیافته است.
در این روش نه از سازنده کلاس استفاده می‌شود و نه از یک خاصیت عمومی. ابتدا یک اینترفیس که بیانگر ساختار کلاسی که قرار است تزریق شود ایجاد می‌گردد. سپس این اینترفیس را در کلاس وابستگی مورد نظر پیاده سازی خواهیم کرد. در این اینترفیس نیاز است متد خاصی تعریف شود تا کار تزریق وابستگی را انجام دهد.
یک مثال:
public interface IDependOnCreditCard
{
   void Inject(ICreditCard creditCard);
}

public class Shopper : IDependOnCreditCard
{
  private ICreditCard creditCard;
  public void Inject(ICreditCard creditCard)
  {
     this.creditCard = creditCard;
  }
}  

ICreditCard creditCard = new MasterCard();
Shopper shopper = new Shopper();
((IDependOnCreditCard)shopper).Inject(creditCard);
در اینجا یک اینترفیس به نام IDependOnCreditCard  تعریف گردیده و متد خاصی را به نام Inject تدارک دیده است که نوعی از کردیت کارد را دریافت می‌کند.
در ادامه کلاس خریدار، اینترفیس IDependOnCreditCard را پیاده سازی کرده است. به این ترتیب کلاس Injector تنها کافی است بداند تا این متد خاص را باید جهت تنظیم و تزریق وابستگی‌ها فراخوانی نماید. این روش نسبتا شبیه به روش Setter injection است.
این روش بیشتر می‌تواند جهت فریم ورک‌هایی که قابلیت یافتن کلیه کلاس‌های مشتق شده از IDependOnCreditCard  را داشته و سپس می‌دانند که باید متد Inject آن‌ها را فراخوانی کنند، مناسب است.


نکاتی که باید حین کار با تزریق وابستگی‌ها درنظر داشت

الف) حین استفاده از تزریق وابستگی‌ها، وهله سازی به تاخیر افتاده وابستگی‌ها میسر نیست. برای مثال زمانیکه یک وابستگی قرار است در سازنده کلاسی تزریق شود، وهله سازی آن باید پیش از نیاز واقعی به آن صورت گیرد. البته امکان استفاده از اشیاء Lazy دات نت 4 برای مدیریت این مساله وجود دارد اما در حالت کلی، دیگر همانند قبل و روش‌های متداول، وهله سازی تنها زمانیکه نیاز به آن وابستگی خاص باشد، میسر نیست. به همین جهت باید به تعداد وابستگی‌هایی که قرار است در یک کلاس استفاده شوند نیز جهت کاهش مصرف حافظه دقت داشت.
ب) یکی از مزایای دیگر تزریق وابستگی‌ها، ساده‌تر شدن نوشتن آزمون‌های واحد است. زیرا تهیه Mocks در این حالت کار با اینترفیس‌ها بسیار ساده‌تر است. اما باید دقت داشت، کلاسی که در سازنده آن حداقل 10 اینترفیس را به عنوان وابستگی دریافت می‌کند، احتمالا دچار مشکلاتی در طراحی و همچنین مصرف حافظه می‌باشد.
 
مطالب دوره‌ها
Lazy loading در تزریق وابستگی‌ها به کمک StructureMap
پیشنیاز این بحث، مطلب «استفاده از StructureMap به عنوان یک IoC Container» می‌باشد که پیشتر در این سری مطالعه کردید (در حد نحوه نصب StructureMap و آشنایی با تنظیمات اولیه آن)

ابتدا ساختار بحث جاری را به نحو زیر درنظر بگیرید:
namespace DI04.Services
{
    public interface IAccounting
    {
        void CreateInvoice(int orderId, int count);
    }
}

namespace DI04.Services
{
    public interface ISales
    {
        bool ShippingAllowed(int orderId);
    }
}

namespace DI04.Services
{
    public interface IOrderHandler
    {
        void Handle(int orderId, int count);
    }
}

using System;

namespace DI04.Services
{
    public class Accounting : IAccounting
    {
        public Accounting()
        {
            Console.WriteLine("Accounting ctor.");
        }

        public void CreateInvoice(int orderId, int count)
        {
            // ...
        }
    }
}

using System;

namespace DI04.Services
{
    public class Sales : ISales
    {
        public Sales()
        {
            Console.WriteLine("Sales ctor.");
        }

        public bool ShippingAllowed(int orderId)
        {
            // فقط جهت آزمایش سیستم
            return false;
        }
    }
}

using System;

namespace DI04.Services
{
    public class OrderHandler : IOrderHandler
    {
        private readonly IAccounting _accounting;
        private readonly ISales _sales;
        public OrderHandler(IAccounting accounting, ISales sales)
        {
            Console.WriteLine("OrderHandler ctor.");
            _accounting = accounting;
            _sales = sales;
        }

        public void Handle(int orderId, int count)
        {
            if (_sales.ShippingAllowed(orderId))
            {
                _accounting.CreateInvoice(orderId, count);
            }
        }
    }
}
در اینجا کار مدیریت سفارشات در کلاس OrderHandler انجام می‌شود. این کلاس دارای دو وابستگی تزریق شده در سازنده کلاس می‌باشد.
در متد Handle، اگر مجوز کار توسط متد ShippingAllowed صادر شد، آنگاه کار نهایی توسط متد CreateInvoice باید صورت گیرد. با توجه به اینکه تزریق وابستگی‌ها در سازنده کلاس صورت می‌گیرد، نیاز است پیش از وهله سازی کلاس OrderHandler، هر دو وابستگی آن وهله سازی و تزریق شوند. در حالیکه در مثال جاری هیچگاه به وهله‌ای از نوع IAccounting نیاز نخواهد شد؛ زیرا متد ShippingAllowed در این مثال، فقط false بر می‌گرداند.
و از این نمونه‌ها زیاد هستند. کلاس‌هایی با تعداد متدهای بالا و تعداد وابستگی‌های قابل توجه که ممکن است در طول عمر شیء وهله سازی شده این کلاس، تنها به یکی از این وابستگی‌ها نیاز شود و نه به تمام آن‌ها.
راه حلی برای این مساله در دات نت 4 با معرفی کلاس Lazy ارائه شده است؛ به این نحو که اگر برای مثال در اینجا accounting را Lazy تعریف کنیم، تنها زمانی وهله سازی خواهد شد که به آن نیاز باشد و نه پیش از آن.
 private readonly Lazy<IAccounting> _accounting;

سؤال: Lazy loading تزریق وابستگی‌ها را چگونه می‌توان توسط StructureMap فعال ساخت؟

ابتدا تعاریف کلاس  OrderHandlerرا به نحو زیر بازنویسی می‌کنیم:
using System;

namespace DI04.Services
{
    public class OrderHandlerLazy : IOrderHandler
    {
        private readonly Lazy<IAccounting> _accounting;
        private readonly Lazy<ISales> _sales;
        public OrderHandlerLazy(Lazy<IAccounting> accounting, Lazy<ISales> sales)
        {
            Console.WriteLine("OrderHandlerLazy ctor.");
            _accounting = accounting;
            _sales = sales;
        }

        public void Handle(int orderId, int count)
        {
            if (_sales.Value.ShippingAllowed(orderId))
            {
                _accounting.Value.CreateInvoice(orderId, count);
            }
        }
    }
}
در اینجا سازنده‌های کلاس، به صورت Lazy معرفی شده‌اند. دسترسی به فیلدهای sales و accounting نیز اندکی تغییر کرده‌اند و اینبار از طریق خاصیت Value آن‌ها باید انجام شود.
مرحله نهایی هم اندکی تغییر در نحوه معرفی تنظیمات اولیه StructureMap است:
using System;
using DI04.Services;
using StructureMap;

namespace DI04
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // تنظیمات اولیه برنامه که فقط یکبار باید در طول عمر برنامه انجام شود
            ObjectFactory.Initialize(x =>
            {
                x.For<IOrderHandler>().Use<OrderHandlerLazy>();

                // Lazy loading
                x.For<Lazy<IAccounting>>().Use(c => new Lazy<IAccounting>(c.GetInstance<Accounting>));
                x.For<Lazy<ISales>>().Use(c => new Lazy<ISales>(c.GetInstance<Sales>));
            });

            var orderHandler = ObjectFactory.GetInstance<IOrderHandler>();
            orderHandler.Handle(orderId: 1, count: 10);
        }
    }
}
به این ترتیب زمانیکه برنامه به sales.Value می‌رسد آنگاه نیاز به وهله سازی شیء متناظر با آن‌را خواهد داشت که در اینجا از طریق متد GetInstance به آن ارسال خواهد گردید.

خروجی برنامه در این حالت:
OrderHandlerLazy ctor.
Sales ctor.
همانطور که مشاهده می‌کنید، هرچند کلاس OrderHandlerLazy دارای دو وابستگی تعریف شده در سازنده کلاس است، اما تنها وابستگی Sales آن زمانیکه به آن نیاز شده، وهله سازی گردیده است و خبری از وهله سازی کلاس Accounting نیست (چون مطابق تعاریف کلاس‌های برنامه هیچگاه به مسیر accounting.Value نخواهیم رسید؛ بنابراین نیازی هم به وهله سازی آن نخواهد بود).


دریافت مثال این قسمت
DI04.zip
دوره‌ها
بررسی مفاهیم معکوس سازی وابستگی‌ها و ابزارهای مرتبط با آن
در این دوره به مفاهیمی مانند معکوس سازی وابستگی‌ها و تزریق وابستگی‌ها پرداخته خواهد شد. بسیاری از برنامه نویس‌ها مفاهیم DIP، IoC و DI را با هم مخلوط کرده و بجای هم بکار می‌برند. بنابراین قصد داریم هر یک را به تفصیل بررسی کرده و تفاوت‌های آن‌ها را برشماریم. سپس سعی خواهیم کرد تا یک کتابخانه تزریق وابستگی‌های ابتدایی را ایجاد کرده و نهایتا نحوه استفاده از چندین فریم ورک IOC موجود بررسی خواهند شد. این سری پیشنیاز درک مفاهیمی است که در لایه بندی اجزای مختلف برنامه‌ها مورد نیاز می‌باشند.