Injection de dépendance

L'inversion de contrôle (Inversion of Control, IoC) est un patron d'architecture commun à tous les frameworks (ou cadre de développement et d'exécution). Il fonctionne selon le principe que le flot d'exécution d'un logiciel n'est plus sous le contrôle direct de l'application elle-même mais du framework ou de la couche logicielle sous-jacente.

L'inversion de contrôle est un terme générique. Selon la problématique, il existe différentes formes, ou représentation d'IoC. Le plus connu étant l'inversion des dépendances (dependency inversion principle) qui est un patron de conception permettant, en programmation orientée objet, de découpler les dépendances entre objets.

Principe de l'inversion de contrôle

Avec l'IoC, le framework (cadriciel) prend en charge l'exécution principale du programme ; il coordonne et contrôle l'activité de l'application. Le programme utilisateur définit alors les blocs de codes en utilisant l'API fournie à cet effet par le framework, sans relation dure entre eux. Ces blocs de codes sont laissés à la discrétion du framework qui se chargera de les appeler.

L'IoC est illustré par le principe d'Hollywood : "Ne nous appelez pas, c'est nous qui vous appellerons". Selon ce principe, l'inversion de contrôle a lieu entre le framework (ou la couche logicielle sous-jacente) et l'application. Ce n'est plus l'application qui gère les appels au framework, mais ce dernier à l'application.

Exemple

Soit une application qui demande des informations sur l'utilisateur. Selon l'approche classique, le corps du programme pose non seulement les briques d'interaction Homme-Machine (IHM) mais contrôle aussi la séquence d'exécution de celles-ci.

Exemple en pseudo-langage :

print  'Votre nom :'
read   nom
traite nom
print  'Votre âge :'
read   age
traite age
…

Avec l'IoC, le framework s'assure du contrôle du flot d'exécution souvent sous la forme d'une fonction principale. Le corps principal du programme prend alors en charge seulement le traitement et, dans une moindre mesure, les briques IHM.

Exemple en pseudo-langage :

framework          ← init
q1                 ← question 'Votre nom :'
attache_traitement q1, mon_code
q2                 ← question 'Votre âge :'
attache_traitement q2, mon_autre_code
boucle_principale  framework

Ici le framework est d'abord initialisé. Ensuite les composants qui font l'IHM du programme sont créés. À ces composants est attaché un traitement à exécuter par le framework lorsque ceux-ci sont devenus actifs par action de l'utilisateur. Puis, pour finir, le contrôle de l'application est passé au framework.

Principe de l'injection de dépendance

Le principe est de découpler les liens de dépendances entre objets. En programmation objet, les objets de type A dépendent d'un objet de type B si au moins une des conditions suivantes est vérifiée :

• A possède un attribut de type B (dépendance par composition) ;
• A est de type B (dépendance par héritage) ;
• A dépend d'un autre objet de type C qui dépend d'un objet de type B (dépendance par transitivité) ;
• une méthode de A appelle une méthode de B.

Si A dépend de B, cela implique que pour créer A, on ait besoin de B ce qui, en pratique, n'est pas toujours le cas.

Pour supprimer la dépendance, un moyen possible consiste à

• créer une interface I qui contiendra toutes les méthodes que A peut appeler sur B,
• indiquer que B implémente l'interface I,
• remplacer toutes les références au type B par des références à l'interface I dans A.

Un problème qui se pose est de disposer dans A d'un objet implémentant I alors que l'on ne sait pas comment l'instancier. La solution consiste à créer, par exemple, un objet b de type B et de l'injecter dans un objet de type A. L'injection proprement dite peut se faire

• à l'instanciation : on passe l'objet b à l'instanciation de A
• par modificateur : on passe l'objet b à une méthode de A qui va par exemple modifier un attribut (setter)

Utilisation

Ces techniques sont très utilisées pour les applications bâties sur des serveurs d'applications.

• Le framework Seam
• Le framework Spring
• Le framework Castle
• Le framework PocoCapsule
• Le framework Indigo pour Flash, Flex et AIR
• Le framework FLOW3, écrit en PHP, qui motorise la version 5 du CMS TYPO3
• Le framework léger Google Guice, écrit en Java
• Le Content Management Framework Drupal

On les rencontre aussi dans le framework .NET.

• Le design pattern provider du Framework .NET.

Aller plus loin

Un article expliquant et mettant en pratique l'injection de dépendances (fr)

Voir aussi

• Programmation orientée aspect