控制反转通过外部容器管理对象依赖,依赖注入则将依赖通过构造函数等方式传入。使用C++模板和工厂模式可实现简易DI容器,以std::type_index为键注册类型与创建函数,支持接口到实现的绑定及单例生命周期管理,提升代码解耦与可测试性。

在C++中实现一个简单的依赖注入(Dependency Injection, DI)容器,可以帮助我们更好地实现控制反转(Inversion of Control, IoC),从而提升代码的可测试性、可维护性和模块化程度。虽然C++不像Java或C#那样有成熟的反射机制支持自动依赖注入,但我们仍可以通过模板和工厂模式手动构建一个轻量级的DI容器。
什么是控制反转与依赖注入
控制反转是指将对象创建和依赖管理的责任从类内部转移到外部容器或框架。原本由类自己创建依赖对象,现在由外部“注入”进来。依赖注入是实现IoC的一种常见方式,通常通过构造函数、setter方法或接口注入依赖。
例如,一个服务类不再直接实例化它的依赖,而是由外部传入:
class Database {
public:
void connect() { /* ... */ }
};
class UserService {
private:
Database db;
public:
UserService(Database db) : db(db) {} // 依赖通过构造函数注入
};
设计一个简易的DI容器
我们可以使用C++模板和std::map来实现一个注册与解析依赖的容器。核心思路是:用类型作为键,存储对应的创建函数(工厂函数),在需要时调用该函数生成实例。
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以下是一个简化版本的DI容器实现:
#include