依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle)

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依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle)

背景

这几天组内的人一起学习DDD,里面再次提到了依赖倒置原则,在这学习过程中,大家又讨论了一下依赖倒置原则。

说明

采用依赖倒置原则可以减少类间的耦合性,提高系统的稳定性,减少并行开发引起的风险,提高代码的可读性和可维护性。

那么依赖倒置原则是什么呢?

高层次的模块不应该依赖于低层次的模块,他们都应该依赖于抽象。

抽象不应该依赖于具体,具体应该依赖于抽象。

High-level modules should not depend on low-level modules. Both should depend on abstractions. Abstractions should not depend on details. Details should depend on abstractions.

依赖倒置原则是Robert C. Martin在1996年为“C++Reporter”所写的专栏Engineering Notebook的第三篇,后来加入到他在2002年出版的经典著作“Agile Software Development, Principles,Parrerns,and Practices”一书中。

例子

下面是一个违反依赖倒置原则的示例。我们有高层类Manager,还有底层类Worker。现在我们需要在应用程序中增加一个新模块,以模拟由雇用新专业工人决定的公司结构变化,我们为此创建了一个新的类SuperWorker

让我们假设Manager类相当复杂,包含非常复杂的逻辑。现在我们必须改变它,以引入新的SuperWorker。让我们看看缺点:

  • 我们必须更改类Manager(记住这是一个复杂的类,这将涉及时间和精力进行更改)。
  • Manager类中的某些功能可能会受到影响。
  • 单元测试应重做。

所有这些问题都可能需要很多时间来解决,并且它们可能会在旧功能中诱发新的错误。如果应用程序是按照依赖倒置原则来设计的,情况就不一样了。这意味着我们设计Manager类时,IWorker 接口和实现 IWorker 接口的Worker类即可。当我们需要添加SuperWorker时,我们要做的就是为此实现IWorker接口。现有类没有其他更改。

// Dependency Inversion Principle - Bad example
class Worker {
	public void work() {
		// ....working
	}
}

class Manager {
	Worker worker;

	public void setWorker(Worker w) {
		worker = w;
	}

	public void manage() {
		worker.work();
	}
}

class SuperWorker {
	public void work() {
		//.... working much more
	}
}

复制代码

以下是支持依赖性反转原则的代码。在这个新设计中,通过IWorker 界面添加了一个新的抽象层。现在,上述代码中的问题已经解决(考虑到高层逻辑没有变化):

  • 在添加SuperWorker时,Manager类不需要更改。
  • 由于我们不会改变它,因此最大限度地降低影响Manager器类中当前旧功能的风险。
  • 无需重做Manager类的单元测试。
// Dependency Inversion Principle - Good example
interface IWorker {
    public void work();
}

class Worker implements IWorker{
    public void work() {
        // ....working
    }
}

class SuperWorker  implements IWorker{
    public void work() {
        //.... working much more
    }
}

class Manager {
    IWorker worker;

    public void setWorker(IWorker w) {
        worker = w;
    }

    public void manage() {
        worker.work();
    }
}
复制代码

当然,使用此原则意味着加大努力,将导致更多的类和接口来维护,换句话说,在更复杂的代码,但更灵活。不应盲目地将这一原则应用于每个类或每个模块。如果我们的类功能将来更有可能保持不变,则无需应用此原则。

“倒置”的解释

《设计模式之禅》中对“倒置”的解释:

讲了这么多,估计大家对“倒置”这个词还是有点不理解,那到底什么是“倒置”呢?我们先说“正置”是什么意思,依赖正置就是类间的依赖是实实在在的实现类间的依赖,也就是面向实现编程,这也是正常人的思维方式,我要开奔驰车就依赖奔驰车,我要使用笔记本电脑就直接依赖笔记本电脑,而编写程序需要的是对现实世界的事物进行抽象,抽象的结果就是有了抽象类和接口,然后我们根据系统设计的需要产生了抽象间的依赖,代替了人们传统思维中的事物间的依赖,“倒置”就是从这里产生。

可以这么解释:高层A依赖于低层B修改为高层A依赖于抽象层C,低层B依赖于抽象层C,而抽象层C是低层B的高层,所以说低层依赖于高层了,即倒置。但是A依赖于C,这个不能说是低层依赖于高层吧,A和C谁高谁低是这么判定的?因为抽象层C是属于A层的,即由A层来规定抽象层C的接口规范,而B是对C的实现,因此通过引入C层实现了“依赖倒置”。

总结

一句话:依赖倒置原则的核心就是面向抽象(抽象类或者接口)编程。

设计类结构的方法是从高层模块到底层模块: 高层类 --> 抽象层 --> 底层类

参考资料

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