本文旨在用語言(非代碼)說清楚IOC到底是什麼，沒有什麼高深的技術，園中的老牛、大蝦們看到這裏可以繞行了，以免浪費您寶貴的時間。IOC這個東西DebugLZQ早就想寫了，但是出於對文章權威性的考慮(不能誤人子弟- -!)，本文主要內容來源於最近LZ看的一些國內外的關於IOC的博文、博問，所有引用到的文章，在參考博文中均已註明。
1.IOC的理論背景
我們知道在面向對象設計的軟件系統中，它的底層都是由N個對象構成的，各個對象之間通過相互合作，最終實現系統地業務邏輯[1]。
圖1 軟件系統中耦合的對象
如果我們打開機械式手錶的後蓋，就會看到與上面類似的情形，各個齒輪分別帶動時針、分針和秒針順時針旋轉，從而在錶盤上產生正確的時間。圖1中描述的就是這樣的一個齒輪組，它擁有多個獨立的齒輪，這些齒輪相互齧合在一起，協同工作，共同完成某項任務。我們可以看到，在這樣的齒輪組中，如果有一個齒輪出了問題，就可能會影響到整個齒輪組的正常運轉。
齒輪組中齒輪之間的齧合關係,與軟件系統中對象之間的耦合關係非常相似。對象之間的耦合關係是無法避免的，也是必要的，這是協同工作的基礎。現在，伴隨着工業級應用的規模越來越龐大，對象之間的依賴關係也越來越複雜，經常會出現對象之間的多重依賴性關係，因此，架構師和設計師對於系統的分析和設計，將面臨更大的挑戰。對象之間耦合度過高的系統，必然會出現牽一髮而動全身的情形。
圖2 對象之間的依賴關係
耦合關係不僅會出現在對象與對象之間，也會出現在軟件系統的各模塊之間，以及軟件系統和硬件系統之間。如何降低系統之間、模塊之間和對象之間的耦合度，是軟件工程永遠追求的目標之一。爲了解決對象之間的耦合度過高的問題，軟件專家Michael Mattson 1996年提出了IOC理論，用來實現對象之間的“解耦”，目前這個理論已經被成功地應用到實踐當中。
2.什麼是IOC
IOC是Inversion of Control的縮寫，多數書籍翻譯成“控制反轉”。
1996年，Michael Mattson在一篇有關探討面向對象框架的文章中，首先提出了IOC 這個概念。對於面向對象設計及編程的基本思想，前面我們已經講了很多了，不再贅述，簡單來說就是把複雜系統分解成相互合作的對象，這些對象類通過封裝以後，內部實現對外部是透明的，從而降低了解決問題的複雜度，而且可以靈活地被重用和擴展。
IOC理論提出的觀點大體是這樣的：藉助於“第三方”實現具有依賴關係的對象之間的解耦。如下圖：
圖3 IOC解耦過程
大家看到了吧，由於引進了中間位置的“第三方”，也就是IOC容器，使得A、B、C、D這4個對象沒有了耦合關係，齒輪之間的傳動全部依靠“第三方”了，全部對象的控制權全部上繳給“第三方”IOC容器，所以，IOC容器成了整個系統的關鍵核心，它起到了一種類似“粘合劑”的作用，把系統中的所有對象粘合在一起發揮作用，如果沒有這個“粘合劑”，對象與對象之間會彼此失去聯繫，這就是有人把IOC容器比喻成“粘合劑”的由來。
我們再來做個試驗：把上圖中間的IOC容器拿掉，然後再來看看這套系統：
圖4 拿掉IOC容器後的系統
我們現在看到的畫面，就是我們要實現整個系統所需要完成的全部內容。這時候，A、B、C、D這4個對象之間已經沒有了耦合關係，彼此毫無聯繫，這樣的話，當你在實現A的時候，根本無須再去考慮B、C和D了，對象之間的依賴關係已經降低到了最低程度。所以，如果真能實現IOC容器，對於系統開發而言，這將是一件多麼美好的事情，參與開發的每一成員只要實現自己的類就可以了，跟別人沒有任何關係！
我們再來看看，控制反轉(IOC)到底爲什麼要起這麼個名字？我們來對比一下：
軟件系統在沒有引入IOC容器之前，如圖1所示，對象A依賴於對象B，那麼對象A在初始化或者運行到某一點的時候，自己必須主動去創建對象B或者使用已經創建的對象B。無論是創建還是使用對象B，控制權都在自己手上。
軟件系統在引入IOC容器之後，這種情形就完全改變了，如圖3所示，由於IOC容器的加入，對象A與對象B之間失去了直接聯繫，所以，當對象A運行到需要對象B的時候，IOC容器會主動創建一個對象B注入到對象A需要的地方。
通過前後的對比，我們不難看出來：對象A獲得依賴對象B的過程,由主動行爲變爲了被動行爲，控制權顛倒過來了，這就是“控制反轉”這個名稱的由來。
3.IOC也叫依賴注入(DI)
2004年，Martin Fowler探討了同一個問題，既然IOC是控制反轉，那麼到底是“哪些方面的控制被反轉了呢？”，經過詳細地分析和論證後，他得出了答案：“獲得依賴對象的過程被反轉了”。控制被反轉之後，獲得依賴對象的過程由自身管理變爲了由IOC容器主動注入。於是，他給“控制反轉”取了一個更合適的名字叫做“依賴注入（Dependency Injection）”。他的這個答案，實際上給出了實現IOC的方法：注入。所謂依賴注入，就是由IOC容器在運行期間，動態地將某種依賴關係注入到對象之中。
所以，依賴注入(DI)和控制反轉(IOC)是從不同的角度的描述的同一件事情，就是指通過引入IOC容器，利用依賴關係注入的方式，實現對象之間的解耦。
學過IOC的人可能都看過Martin Fowler(老馬,2004年post)的這篇文章：Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern[2]。
博客園的園友EagleFish(邢瑜琨)的文章： 深度理解依賴注入（Dependence Injection）[3]對老馬那篇經典文章進行了解讀。
CSDN黃忠成的Inside ObjectBuilder[4]也是，不過他應該來自臺灣省，用的是繁體，看不管繁體中文的，可以看園中的呂震宇博友的簡體中文版[轉]Object Builder Application Block[5] 。
4.IOC的優缺點
In my experience, IoC using the Spring container brought the following advantages[6]:
- flexibility
- changing the implementation class for a widely used interface is simpler (e.g. replace a mock web service by the production instance)
- changing the retrieval strategy for a given class is simpler (e.g. moving a service from the classpath to the JNDI tree)
- adding interceptors is easy and done in a single place (e.g. adding a caching interceptor to a JDBC-based DAO)
- readability
- the project has one unified and consistent component model and is not littered with factories (e.g. DAO factories)
- the code is briefer and is not littered without dependency lookup code (e.g. calls to JNDI InitialContext)
- testability
- dependencies are easy to replace mocks when they're exposed through a constructor or setter
- easier testing leads to more testing
- more testing leads to better code quality, lower coupling, higher cohesion
使用IOC框架產品能夠給我們的開發過程帶來很大的好處，但是也要充分認識引入IOC框架的缺點，做到心中有數，杜絕濫用框架[1]。
第一、軟件系統中由於引入了第三方IOC容器，生成對象的步驟變得有些複雜，本來是兩者之間的事情，又憑空多出一道手續，所以，我們在剛開始使用IOC框架的時候，會感覺系統變得不太直觀。所以，引入了一個全新的框架，就會增加團隊成員學習和認識的培訓成本，並且在以後的運行維護中，還得讓新加入者具備同樣的知識體系。
第二、由於IOC容器生成對象是通過反射方式，在運行效率上有一定的損耗。如果你要追求運行效率的話，就必須對此進行權衡。
第三、具體到IOC框架產品(比如：Spring)來講，需要進行大量的配製工作，比較繁瑣，對於一些小的項目而言，客觀上也可能加大一些工作成本。
第四、IOC框架產品本身的成熟度需要進行評估，如果引入一個不成熟的IOC框架產品，那麼會影響到整個項目，所以這也是一個隱性的風險。
我們大體可以得出這樣的結論：一些工作量不大的項目或者產品，不太適合使用IOC框架產品。另外，如果團隊成員的知識能力欠缺，對於IOC框架產品缺乏深入的理解，也不要貿然引入。最後，特別強調運行效率的項目或者產品，也不太適合引入IOC框架產品，像WEB2.0網站就是這種情況。
5.IOC容器的技術剖析
IOC中最基本的技術就是“反射(Reflection)”編程，目前.Net C#、Java和PHP5等語言均支持，其中PHP5的技術書籍中，有時候也被翻譯成“映射”。有關反射的概念和用法，大家應該都很清楚，通俗來講就是根據給出的類名（字符串方式）來動態地生成對象。這種編程方式可以讓對象在生成時才決定到底是哪一種對象。反射的應用是很廣泛的，很多的成熟的框架，比如象Java中的Hibernate、Spring框架，.Net中 NHibernate、Spring.Net框架都是把“反射”做爲最基本的技術手段。
6.IOC容器的一些產品
Sun ONE技術體系下的IOC容器有：輕量級的有Spring、Guice、Pico Container、Avalon、HiveMind；重量級的有EJB；不輕不重的有JBoss，Jdon等等。Spring框架作爲Java開發中SSH(Struts、Spring、Hibernate)三劍客之一，大中小項目中都有使用，非常成熟，應用廣泛，EJB在關鍵性的工業級項目中也被使用，比如某些電信業務。
.Net技術體系下的IOC容器有：Spring.Net、Castle等等。Spring.Net是從Java的Spring移植過來的IOC容器，Castle的IOC容器就是Windsor部分。它們均是輕量級的框架，比較成熟，其中Spring.Net已經被廣泛應用於各種項目中。