如何理解Angular框架依赖注入

依赖注入(DI)是现在软件开发中常用的一个设计模式，它能显著的增强软件系统的灵活性，可靠性和可测试性。非常多的软件框架使用了DI设计模式，包括大家熟知的Spring (Java平台)等。Angular也使用了DI。

基本语法

举一个场景来帮助说明问题，现在有一个TodoList的组件，依赖于一个BackendService的服务类来提供数据。那么，按照Angular中经典的写法就是:

在服务类的定义中，用Injectable来装饰服务类，声明其是可以被用来注入的

import { Injectable } from '@angular/core';

@Injectable({
  providedIn: 'root',
})
export class BackendService {
  constructor() { }
  getTodos() { ... }
}

在组件类的定义中，使用构造函数的参数来接收注入的依赖类实例

export class TodoList {
  constructor(backendService: BackendService) {}
  ...
}

这两个类的关系如图所示:
依赖注入

在上图中，大家可以看到：生成BackendService的实例并注入到TodoList中这个动作实际上是由注入器（Injector)和构造器(Provider)共同来完成的，Injector主要完成注入，Provider用来产生对象的实例，就好像在别的框架中的工厂一样(Factory)。注入器（Injector）是有Angular框架来维护的，每个注入器中可以包括零个或多个构造器(Provider)

注入器(Injector)的分类

在Angular中，有三类或者叫三个层级的注入器(Injector)可供使用：

组件级 - Component
模块级 - NgModule
全局 - root

这些注入器都可以包含零个或多个构造器，当类需要注入依赖的时候，系统在当前层级进行查找，看看是否有合适的构造器，如果没有，则交给上一级的注入器进行查找。

再次重申，注册器(Injector)是由Angular框架维护的，我们提供的只是构造器

依赖类的查找顺序

在应用运行时，依赖查找的顺序是：首先在组件级注册器中查找是否有对应依赖类的Provider，如果找不到，则到上一级组件的注入器中查找，如果上一级逐渐找不到，就再上一级，组件查找完后，就到组件所属的模块级注册器进行查找，如果仍然找不到，就到全局进行查找。如果最后在全局也没找到，则报错。

以本文开头的代码例子来说，就是Angular框架知道TodoList需要一个BackendService的依赖，它首先查找TodoList自身的注入器(注意: 注入器不是我们维护的，是框架自身维护的，所以每个组件其实都有一个注入器)看看是否有BackendService的构造器,当然在本例中是找不到（因为没声明），然后就在TodoList所属的模块的注入器中查找，看看是否有BackendService的构造器，当然还是找不到, 最后只能到全局注入器中去查找，发现在全局注入器中含有BackendService的构造器。这样就通过全局的注入器完成了依赖注入。

从以上的查找路径可以看到，依赖查找的顺序是从底往上的，也就是说如果有相同的依赖类，底层定义的会覆盖上层定义的。

Provider如何声明

全局: 在@Injectable()中定义 - providedIn属性
模块级: 在@NgModule()中定义 - providers属性
组件级: 在@Component()中定义 - providers属性

定义使用全局Provider

全局的Provider, 也叫根(root)注入器，定义的方式就是在Injectable中声明providedIn属性为root，就像我们上面的例子一样，

@Injectable({
  providedIn: 'root',
})
export class BackendService {
  ...
}

在整个应用中，只有一个root注入器(Injector), 声明为root,或者在AppModule中使用providers进行注册，效果是一样的。而且在root注册器中，每个类只会产生一个实例（单例模式）。

定义使用模块级Provider

@NgModule {
  ...
  providers: [BackendService]
  ...
}

在模块级中声明的Provider，只对本模块中的组件产生作用。

定义使用组件级Provider

@Component {
  ...
  providers: [BackendService]
  ...
}

在组件级别中声明的Provider, 只对当前组件或是组件树下的子组件其作用。