4-23.【协议导向编程】结合单元测试和依赖注入，说明协议如何降低耦合度。

一、核心原理

1. 协议 = 能力契约

   • 模块 A 只依赖协议，而不依赖具体类型 B
   • 模块之间只约定“能做什么”，不关心“怎么做”

2. 依赖注入（Dependency Injection, DI）

   • 在对象初始化或方法调用时，把依赖（协议类型）传入
   • 高层模块不自己创建具体类型 → 依赖反转（DIP）

3. 单元测试

   • 因为高层只依赖协议 → 可以传入 mock 或 stub 测试替身
   • 避免对真实依赖的耦合

✅ 结论：协议 + DI + 单元测试 → 降低耦合、增强可替换性

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二、示例：用户服务依赖数据库

1️⃣ 定义协议（抽象依赖）

protocol UserDatabase {
    func fetchUser(id: Int) -> String
}

2️⃣ 实现具体类型

class RealDatabase: UserDatabase {
    func fetchUser(id: Int) -> String {
        // 真实数据库查询
        return "User(id) from DB"
    }
}

3️⃣ 服务依赖协议（高层不关心实现）

class UserService {
    let db: UserDatabase  // 协议依赖
    init(db: UserDatabase) {
        self.db = db
    }
    
    func getUserName(id: Int) -> String {
        db.fetchUser(id: id)
    }
}

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三、单元测试：注入 Mock

struct MockDatabase: UserDatabase {
    func fetchUser(id: Int) -> String {
        return "MockUser(id)"
    }
}

let mockDB = MockDatabase()
let service = UserService(db: mockDB)
print(service.getUserName(id: 1)) // 输出: MockUser1 ✅

特点：

• UserService 完全不依赖具体数据库
• 测试可预测且无需真实数据库
• 依赖可随时替换 → 解耦

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四、工程实践建议

做法	作用
协议定义依赖	高层只依赖能力，不依赖具体类型
构造器/方法注入依赖	支持依赖注入，易替换
protocol extension 提供默认实现	可复用行为，但类型可覆盖，保持灵活性
单元测试使用 mock/stub	测试高效、可预测
组合多个协议	模块可组合能力，不用继承 → 降低耦合

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五、设计口诀

“模块依赖协议 → 只关心能力；
构造器注入依赖 → 易替换；
测试传入 mock → 高可控；
协议组合 → 松耦合。”

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