inject

Dependency Injection framework written in Go.

0 Quick Start

    inject.Regist("A", &AImpl{})
    inject.Regist("B", &BImpl{})
    // ... 
    inject.DoInject()

1 What & Why

如何用最简单的方式解释依赖注入?依赖注入是如何实现解耦的?——知乎

简言之：

依赖注入，全称是“依赖注入到容器”， 容器（IOC容器）是一个设计模式，它也是个对象，你把某个类（不管有多少依赖关系）放入这个容器中，可以“解析”出这个类的实例。

2 How

Go 如何实现依赖注入？

首先需要熟悉反射，在 Go 中：

通过 reflect.Type 获取结构体成员信息 reflect.StructField 结构中的 Tag 被称为结构体标签（Struct Tag）。结构体标签是对结构体字段的额外信息标签。

前提：

1. 接口：定义(指针类型)
2. 结构：接口功能实现

从结构体标签中，获取其字段属性键值对。对于：

// A interface B
type A interface{}

// AImpl implement
type AImpl struct{}

// B interface B
type B interface{}

// BImpl implement
type BImpl struct {
    Ba A `inject-name:"A"`
}

1. 可以通过实例的 reflect.TypeOf 获取该对象实例的 Type；
2. 如果 Type 是结构体，可以通过 NumField() 和 Field() 方法获得结构体成员的详细信息；

对于 BImpl

NumField() 值为 1 因为其有一个结构体成员

Field(0) 将返回 A 的 StructField ，而 StructField 又包含一个名为 Tag 类型值为StructTag 的结构。可以依靠 Lookup() 寻找字段标签值，形如：

tag.Lookup("inject-name") 值为 "A"

3. 分析每一个 对象1 和 对象1的结构体成员 并创建相应的数据结构，依据 tag 值在容器中找到 对象1的结构体成员所对应的真实对象2 并依靠反射将 对象1的结构体成员 的值设置为其对应的 真实对象2 ；
4. 完成依赖注入。

3 Let's do it!

3.1 Container

负责保存实例化的对象，并依据不同的策略执行注入。

对外暴露三个接口：

1. Regist
2. DoInject
3. Report

3.1.1 Regist

首先通过 Regist() 将所有对象加入容器（内部实现为校验对象类型[Only ptr]、创建对象信息结构体[objInfo]、加入队列[list]）。

在这一步会对每一个对象的所有结构体成员进行解析 [objInfo, injectList] ，详见3.2。

3.1.2 DoInject

遍历容器存储对象的队列，为每一个对象执行 injectFields() 操作。该操作依赖3.1.1中对对象所有结构体成员的解析结果，实现为：

1. 遍历 [对象1] 信息结构体[objInfo]的 injectList
2. 依据不同的策略找到结构体成员所对应的真实 [对象2]
3. 为 [对象1] 和其结构体成员 [对象2] 执行注入 doInject ，注入本质为 reflectValue.Set()

遍历容器有讲究：如果简单地按照 regist 的顺序去遍历，则要求其依赖在当前对象之前 regist 过。

通过分析对象依赖关系并建立有向图，判断其是否为一个合法的 有向无环图(DAG) 并依照拓扑序执行注入过程即可以任意顺序执行 regist 。

3.2 Strategy

3.1.2 中寻找结构体成员所对应的真实对象时所依据的策略，模块分为三种：

1. 匹配 name (结构体成员 tag 中对应的值)

   对于本模块inject-name:"xxx" 则该成员的 name 即为 "xxx"

2. 匹配 type (reflect.Type)

3. 优先 name ，不存在则使用 type

3.2 ObjInfo

保存每一个加入容器的对象信息。

type ObjInfo struct {
    injectName string
    order      int64
    instance   interface{}

    objDefination  ObjDefination
    injectComplete bool
}


type ObjDefination struct {
    reflectType  reflect.Type
    reflectValue reflect.Value
    injectList   []*InjectFieldInfo
}

name 保存其 tag 对应的值；

order 保存其加入容器的顺序；

objDefination 保存对象相关属性，其中 injectList 保存其所有结构体成员变量的相关信息（reflectValue、reflectType、fieldName）

该信息 [InjectFieldInfo] 保存了该成员的 tag objInfo指针 等关键内容 ；而 objInfo指针 正是注入完成后找到成员对象的关键。

injectComplete 表明其是否已经注册完成；

instance 保存对象实例。

4 TODO

注入优先级

5 ChangeLog

2021-11-21 支持依赖关系检查和拓扑序注入

通过分析对象依赖关系并建立 DAG 随后执行拓扑排序来实现拓扑序注入，从而实现 regist 时无需关心依赖顺序的目的。