什么是依赖倒置原则?为什么它很重要?


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依赖倒置原理(DIP)

它是SOLID[About]的一部分,SOLID[About]是OOD的一部分,由Bob叔叔介绍。它是关于类(层…)之间的松散耦合。类不应该依赖于具体的实现,类应该依赖于抽象/接口

问题:

//A -> B
class A {
  B b

  func foo() {
     b = B();
  }
}

解决方案:

//A -> IB <|- B
//client[A -> IB] <|- B is the Inversion 
class A {
  IB ib // An abstraction between High level module A and low level module B

  func foo() {
     ib = B()
  }
}

现在A不依赖于B(一对一),现在A依赖于B实现的接口IB,这意味着A依赖于IB的多重实现(一对多)

[DIP vs DI vs IoC]

其他回答

除了一大堆不错的答案之外,我还想举一个我自己的小例子来说明好的和坏的做法。是的,我不是那种会扔石头的人!

比如说,你想要一个小程序通过控制台I/O将一个字符串转换成base64格式。这是一种幼稚的方法:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        /*
         * BadEncoder: High-level class *contains* low-level I/O functionality.
         * Hence, you'll have to fiddle with BadEncoder whenever you want to change
         * the I/O mode or details. Not good. A good encoder should be I/O-agnostic --
         * problems with I/O shouldn't break the encoder!
         */
        BadEncoder.Run();            
    }
}

public static class BadEncoder
{
    public static void Run()
    {
        Console.WriteLine(Convert.ToBase64String(Encoding.UTF8.GetBytes(Console.ReadLine())));
    }
}    

DIP基本上是说高级组件不应该依赖于低级实现,根据Robert C. Martin(《清洁架构》)的说法,“级别”是指与I/O的距离。但是如何摆脱这种困境呢?简单地让中央编码器只依赖于接口,而不考虑这些接口是如何实现的:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {           
        /* Demo of the Dependency Inversion Principle (= "High-level functionality
         * should not depend upon low-level implementations"): 
         * You can easily implement new I/O methods like
         * ConsoleReader, ConsoleWriter without ever touching the high-level
         * Encoder class!!!
         */            
        GoodEncoder.Run(new ConsoleReader(), new ConsoleWriter());        }
}

public static class GoodEncoder
{
    public static void Run(IReadable input, IWriteable output)
    {
        output.WriteOutput(Convert.ToBase64String(Encoding.ASCII.GetBytes(input.ReadInput())));
    }
}

public interface IReadable
{
    string ReadInput();
}

public interface IWriteable
{
    void WriteOutput(string txt);
}

public class ConsoleReader : IReadable
{
    public string ReadInput()
    {
        return Console.ReadLine();
    }
}

public class ConsoleWriter : IWriteable
{
    public void WriteOutput(string txt)
    {
        Console.WriteLine(txt);
    }
}

注意,你不需要触摸GoodEncoder来改变I/O模式——这个类对它知道的I/O接口很满意;任何IReadable和IWriteable的低级实现都不会打扰它。

依赖倒置原则(DIP)就是这么说的

i)高级模块不应该依赖于低级模块。两者都应该依赖于抽象。

ii)抽象永远不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。

例子:

    public interface ICustomer
    {
        string GetCustomerNameById(int id);
    }

    public class Customer : ICustomer
    {
        //ctor
        public Customer(){}

        public string GetCustomerNameById(int id)
        {
            return "Dummy Customer Name";
        }
    }

    public class CustomerFactory
    {
        public static ICustomer GetCustomerData()
        {
            return new Customer();
        }
    }

    public class CustomerBLL
    {
        ICustomer _customer;
        public CustomerBLL()
        {
            _customer = CustomerFactory.GetCustomerData();
        }

        public string GetCustomerNameById(int id)
        {
            return _customer.GetCustomerNameById(id);
        }
    }

    public class Program
    {
        static void Main()
        {
            CustomerBLL customerBLL = new CustomerBLL();
            int customerId = 25;
            string customerName = customerBLL.GetCustomerNameById(customerId);


            Console.WriteLine(customerName);
            Console.ReadKey();
        }
    }

注意:类应该依赖于抽象,如接口或抽象类,而不是特定的细节(接口的实现)。

对我来说,官方文章中所描述的依赖倒置原则实际上是一种错误的尝试,它试图提高固有的可重用性较低的模块的可重用性,同时也是一种解决c++语言中的问题的方法。

c++中的问题是头文件通常包含私有字段和方法的声明。因此,如果高级c++模块包含低级模块的头文件,它将取决于该模块的实际实现细节。显然,这不是一件好事。但在今天常用的更现代的语言中,这不是一个问题。

高级模块天生就不如低级模块可重用,因为前者通常比后者更特定于应用程序/上下文。例如,实现UI屏幕的组件是最高级别的,也是非常(完全)特定于应用程序的。试图在不同的应用程序中重用这样的组件是适得其反的,只会导致过度设计。

因此,在组件a的同一级别上创建依赖于组件B(不依赖于组件a)的单独抽象,只有在组件a确实对在不同的应用程序或上下文中重用有用的情况下才能完成。如果不是这样,那么应用DIP将是糟糕的设计。

依赖倒置原理(DIP)

它是SOLID[About]的一部分,SOLID[About]是OOD的一部分,由Bob叔叔介绍。它是关于类(层…)之间的松散耦合。类不应该依赖于具体的实现,类应该依赖于抽象/接口

问题:

//A -> B
class A {
  B b

  func foo() {
     b = B();
  }
}

解决方案:

//A -> IB <|- B
//client[A -> IB] <|- B is the Inversion 
class A {
  IB ib // An abstraction between High level module A and low level module B

  func foo() {
     ib = B()
  }
}

现在A不依赖于B(一对一),现在A依赖于B实现的接口IB,这意味着A依赖于IB的多重实现(一对多)

[DIP vs DI vs IoC]

当我们设计软件应用程序时,我们可以考虑低层类——实现基本和主要操作的类(磁盘访问、网络协议……)和高层类——封装复杂逻辑的类(业务流……)。

最后一个依赖于低级类。实现这种结构的自然方法是编写低级类,一旦我们有了它们,就编写复杂的高级类。由于高级类是根据其他类定义的,这似乎是一种合乎逻辑的方法。但这不是一个灵活的设计。如果我们需要替换一个低级类,会发生什么?

依赖倒置原则指出:

高级模块不应该依赖于低级模块。两者都应该依赖于抽象。 抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。

这个原则试图“颠倒”传统的概念,即软件中的高级模块应该依赖于低级模块。在这里,高级模块拥有由低级模块实现的抽象(例如,决定接口的方法)。因此,较低级别的模块依赖于较高级别的模块。