Google Guice 2：Mental Model

1. 序言

1.1 Guice中的键值对

• 上一篇博客，《Google Guice 1：如何实现依赖注入》，讲解了如何利用Guice实现依赖注入

• 现在，将注意力放回到EmailModule，它继承了AbstractModule，重写了configure()方法

• 在configure()方法中，通过bind().to()将EmailService接口绑定到具体的实现类QQEmailService

  public class EmailModule extends AbstractModule {
      @Override
      protected void configure() {
          bind(EmailService.class).to(QQEmailService.class);
      }
  }
  

• 当应用程序需要EmailService类型的实例时，Guice会自动提供一个QQEmailService实例

• bind().to()这样的语法，就像定义了一个键值对，Key $\to$ Provider

• 接口Provider的定义如下，其中get()方法负责提供一个T的实例

  interface Provider<T> {
    /** Provides an instance of T.**/
    T get();
  }
  

• Provider的伪代码如下，提供一个单例的EmailService实例

  class EmailServiceProvider implements Provider<EmailService> {
      private static final EmailService instance = new QQEmailService();
      @Override
      public EmailService get() {
          return instance; 
      }
  }
  

1.2 键值对 $\to$ Guice map

• 这些键值对，形成了Guice map。其中，Key可以使用Key.get()去构建

  Key<EmailService> emailService = Key.get(EmailService.class);
  

• Guice中，显式或隐式获取实例，实际都是从Guice map中获取绑定好的对象

  • 显式获取实例：injector.getInstance(EmailClient.class)，显式获取EmailClient实例

    // 等价于如下代码
    injector.getInstance(Key.get(EmailClient.class));
    
    // getInstance()的核心伪代码如下
    public EmailClient getInstance(Key<EmailClient> key) {
        Provider<EmailClient> provider = guiceMap.get(key); // key为Key
        return provider.get();
    }
    

  • 隐式获取实例：显式获取EmailClient实例时，需要隐式获取EmailService实例

    // 对应的核心伪代码：
    Provider<EmailService> provider = guiceMap.get(Key.get(EmailService.class)); // key为Key
    return provider.get();
    

2. Guice is a map

• 通过前面的学习，不难发现：Guice通过map实现对象的管理，可以说，Guice is a map是Guice的Mental Model：
• Mental Model：心智模型？心理模型？总之，就是Guice的建模思路
• 使用Guice的两个重要环节，也是围绕map展开的
  • Configuration：在Guice module中配置Guice map，或者使用Just-In-Time bindings，自动创建对象的键值映射
  • Injection：当应用程序需要时，Guice可以从map中创建并检索对象，从而实现依赖注入
• Just-In-Time bindings，简称JIT bindings，又叫implicit bindings，隐式绑定

2.1 Configuration

• Guice module的官方解释：

  A Guice module is a unit of configuration logic that adds things into the Guice map。
  Guice module是一个配置逻辑单元，可以将事物（键值对，又叫binding）添加到Guice map中

• 在Guice module中，可以使用Guice DSL（Domain Specific Language ），配置Guice map

• 主要有以下几种DSL（其中，value部分使用了lambda表达式）：

  Guice DSL syntax	Mental model	描述
  bind(key).toInstance(value)	map.put(key, () -> value)	instance binding，实例对象与key的绑定
  bind(key).to(anotherKey)	map.put(key, map.get(anotherKey))	linked binding, 绑定关系就像链条，环环相扣
  @Provides Foo provideFoo() {...}	map.put(Key.get(Foo.class), module::provideFoo)	provider method binding，使用@Provides标识一个方法，并在方法中定义对象的创建逻辑
  bind(key).toProvider(provider)	map.put(key, provider)	provider binding，当provider method binding变得越来越复杂时，可以考虑创建一个独立的Provider类去定义对象的创建逻辑

• 《Google Guice 1：如何实现依赖注入》中，使用的是instance binding，EmailService --> () -> qqEmailService

  bind(EmailService.class).to(QQEmailService.class);
  

2.2 Injection

• 对象的创建依赖其他对象，你无需主动从Guice map中获取这些对象（dependency），而是直接声明you need something，Guice则会自动注入这些对象
• Guice中，声明当前类或方法依赖其他对象的方式如下：
  • 使用@Inject注解标识构造函数、字段、setter方法

    class Foo {
      private Database database;
    
      @Inject
      Foo(Database database) {  // We need a database, from somewhere
        this.database = database;
      }
    }
    

  • @Provides标识的方法，为其传入参数

    @Provides
    Database provideDatabase(@DatabasePath String databasePath) { // 在创建Databas前，需要注入 @DatabasePath 标识的String实例
      return new Database(databasePath);
    }
    

• PS：从上面的例子可知，依赖的注入不止发生在dependent class中，在Guice module中也存在依赖注入

3. 总结

• Guice实现依赖注入的几个关键点：
  • 首先，以键值对的形式定义对象的创建逻辑，放入到Guice map中
  • 其次，通过@Inject或@Provides标识方法的入参，来声明此处需要依赖注入
  • 最后，获取某个需要依赖注入的实例对象（dependent obeject）时，Guice Injector根据依赖关系，从Guice map中获取对象（dependency）并注入，从而完成dependent obeject的创建与初始化
• 整个过程中，Guice is a map，存储了对象的创建逻辑，是整个Guice的Mental Model