面向对象设计原则之依赖倒转原则

最新推荐文章于 2021-05-16 13:44:25 发布

Carl@0709

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文章标签：设计模式依赖倒转原则

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一、定义

依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle, DIP）的定义：高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

另一种表述：要针对接口编程，不要针对实现编程。

对各种概念进行一个描述：

低层模块：不可分割的原子逻辑，可能会根据业务逻辑经常变化。
高层模块：低层模块的再组合，对低层模块的抽象。
抽象：接口或抽象类（是底层模块的抽象，特点：不能直接被实例化）
与接口或抽象类对应的实现类：低层模块的具体实现（特点：可以直拉被实例化）

依赖倒置原则的优点：

可以通过抽象使各个类或模块的实现彼此独立，不互相影响，实现模块间的松耦合（也是本质）
可以规避一些非技术因素引起的问题（项目大时，需求变化的概率也越大，通过采用依赖倒置原则设计的接口或抽象类对实现类进行约束，可以减少需求变化引起的工作量剧增情况。同时，发生人员变动，只要文档完善，也可让维护人员轻松地扩展和维护）
可以促进并行开发（如，两个类之间有依赖关系，只要制定出两者之间的接口（或抽象类）就可以独立开发了，规范已经定好了，而且项目之间的单元测试也可以独立地运行，而TDD开发模式更是DIP的最高级应用（特别适合项目人员整体水平较低时使用））

（参考自设计模式六大原则例子（四）-- 依赖倒置原则（DIP）例子）

二、分析

依赖倒转原则就是指：代码要依赖于抽象的类，而不依赖于具体的类；要针对接口或抽象类编程，而不是针对具体类编程。也就是说，在程序代码中传递参数时或在组合聚合关系中，尽量引用层次高的抽象类，即使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返回类型声明，以及数据类型的转换等，而不要用具体类来做这些事情。为了确保该原则的应用，一个具体类应当只实现接口和抽象类中声明过的方法，而不要给出多余的方法，否则将无法调用到在子类中增加的新方法。

依赖倒转原则的常用实现方式之一是在代码中使用抽象类，而将具体类放在配置文件中。也就是说要推迟对具体类的定义，尽量在代码中针对抽象编程，这样有助于设计出能够快速作出变更的解决方案，以便应对项目需求的变化。

下面介绍一下依赖倒转原则中经常提到的两个概念——类之间的耦合和依赖注入。

1.类之间的耦合

在面向对象系统中，两个类之间通常可以发生三种不同的耦合关系（依赖关系）：

（1）零耦合关系：如果两个类之间没有任何耦合关系，称之为零耦合

（2）具体耦合关系：具体耦合发生在两个具体类中（可实例化的类）之间，由一个类对另一个具体类实例的直接引用产生

（3）抽象耦合关系：抽象耦合关系发生在一个具体类和一个抽象类之间，也可以发生在两个抽象类之间，使两个发生关系的类之间存在最大的灵活性。由于在抽象耦合中至少有一端是抽象的，因此可以通过不同的具体实现来进行扩展

依赖倒转原则要求客户端依赖于抽象耦合，以抽象方式耦合是依赖倒转原则的关键。由于一个抽象耦合关系总要涉及具体类从抽象类继承，并且需要保证在任何引用到基类的地方都可以替换成其子类，因此，里氏代换原则是依赖倒转原则的基础。

2.依赖注入

依赖注入就是将一个类的对象传入另一个类，注入时应该尽量注入父类对象，而在程序运行时再通过子类对象来覆盖父类对象，依赖注入有以下三种方式：

（1）构造注入（Constructor Injection）

通过构造函数注入实例变量

public interface AbstractBook {
    public void view();
}

public interface AbstractReader {
    public void read();
}

public class ConcreteBook implements AbstractBook {
    public void view() {
        ......
    }
}

public class ConcreteReader implements AbstractReader {
    private AbstractBook book;
    public ConcreteReader(AbstractBook book) {
        this.book = book;
    }

    public void read() {
        book.view();
    }
}

（2）设值注入（Setter Injection）

通过Setter方法注入实例变量

public interface AbstractBook {
    public void view();
}

public interface AbstractReader {
    public void setBook(AbstractBook book);
    public void read();
}

public class ConcreteBook implements AbstractBook {
    public void view() {
        ......
    }
}

public class ConcreteReader implements AbstractReader {
    private AbstractBook book;

    public void setBook(AbstractBook book) {
        this.book = book;
    }
    
    public void read() {
        boook.view();
    }
}

（3）接口注入（Interface Injection）

通过接口方法注入实例变量

public interface AbstractBook {
    public void view();
}

public interface AbstractReader {
    public void read(AbstractBook book);
}

public class ConcreteBook implements AbstractBook {
    public void view() {
        ......
    }
}

public class ConcreteReader implements AbstractReader {
    public void read(AbstractBook book) {
        book.view();
    }
}