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
}
}
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();
}
}
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
- 《Agile Software Development: Principles, Patterns, and Practices》 Robert C·Martin
- 《实现领域驱动设计》 Vaughn Vernon
- https://www.oodesign.com/dependency-inversion-principle.html
- https://q.cnblogs.com/q/72496/