依賴倒置原則(DIP)
依賴倒置(Dependency Inversion Principle,縮寫DIP)是物件導向六大基本原則之一。他是指一種特定的的解耦形式,使得高層次的模組不依賴低層次的模組的實現細節,依賴關係被顛倒（反轉）,從而使得低層次模組依賴於高層次模組的需求抽象.
該原則規定:
- 高層次的模組不應該依賴低層次模組，二者都應該依賴其抽象介面.
- 抽象介面不應該依賴於具體實現,而具體實現則應該依賴於抽象介面.
通過如下一個簡單的示例,我們來看一下,我們通過一個簡單地下單流程向我們的使用者傳送相關的簡訊或者郵件.
public SendingEmail
{
public void Send(string message){
//do something
}
}
public Ordering
{
SendingEmail _sendingEmail=null;
public void Order(string message){
//Order business operation
if(_sendingEmail == null)
{
_sendingEmail=new SendingEmail();
}
_sendingEmail.Send(message);
}
}
這樣看我們的程式碼沒問題,目前只要我們完成了訂單操作那麼,那麼則會觸發傳送功能,但是他卻違反了DIP,因為Ordering類依賴於SendingEmail類,而SendingEmail類不是抽象類,而是一個具體的類.那我們再來想一個如果這時候業務口的人過來向我們提出了一個新的需求,要求我們改為簡訊而不是Email,那麼我們需要怎麼改？
public class SendingSMS
{
public void Send(string message){
//do something
}
}
public Ordering
{
SendingEmail _sendingEmail=null;
SendingSMS _sendingSMS=null;
bool isSendingSMS=true;
public void Order(string message){
//Order business operation
if(isSendingSMS){
if(_sendingSMS == null)
{
_sendingSMS=new SendingSMS();
}
_sendingSMS.Send(message);
}else{
if(_sendingEmail == null)
{
_sendingEmail=new SendingEmail();
}
_sendingEmail.Send(message);
}
}
}
根據上述需求我們不得不建立更多的類，並且在Ordering類中宣告他,最後我們還需要使用IF ELSE語句來決定使用SMS還是使用電子郵件.但是當我們有更多這種處理操作後,那麼可能比現在還混亂,這就意味著我們必須在Ordering類中宣告更多新的具體類的例項.
我們需要抽離出來一種方式,讓高階模組去依賴於抽象,用它來代替我們實現類,該抽象將對映到實現類.
控制反轉(IoC)
控制反轉(Inversion of Control,縮寫為IOC)是物件導向中的設計原則,他可以幫助我們使高層模組依賴於抽象,而不是底層模組的具體實現.換句話說,他有助於實現(依賴倒置原則——DIP).
public interface ICustomerCommunication
{
void Send(string message);
}
然後我們修改SendingEmail和SendingSMS類以從ICustomerCommunication介面繼承.
public class SendingEmail:ICustomerCommunication
{
public void Send(string message){
//do something
}
}
public class SendingSMS:ICustomerCommunication
{
public void Send(string message){
//do something
}
}
我們再來修改一下Ordering類以使用該抽象介面
public Ordering
{
ICustomerCommunication _customerComm=null;
bool isSendingSMS=true;
public void Order(string message){
//Order business operation
if(isSendingSMS){
if(_customerComm == null)
{
_customerComm=new SendingSMS();
}
_customerComm.Send(message);
}else{
if(_customerComm == null)
{
_customerComm=new SendingEmail();
}
_customerComm.Send(message);
}
}
}
通過如上修改我們做的控制反轉更符合DIP.現在我們的高階模組只需要依賴於抽象,而不用去依賴實現.
依賴注入(DI)
依賴注入(Depeondency Injection,縮寫為DI)是實現控制反轉的一種方式.常用的依賴注入方法有3種:
- 建構函式注入
- 方法注入
- 屬性注入
雖然說通過上面程式碼我們實現了IoC,並且Ordering類依賴於ICustomerCommunication抽象,但我們仍然在Ordering類中使用了實現類,這使用我們無法在類於類之間完全解耦.
if(isSendingSMS){
if(_customerComm == null)
{
_customerComm=new SendingSMS();
}
_customerComm.Send(message);
}else{
if(_customerComm == null)
{
_customerComm=new SendingEmail();
}
_customerComm.Send(message);
}
那我們再來說說DI,DI主要幫助我們將實現注入到抽象的類(ICustomerCommunication介面)中.DI的主要減少類之間的耦合,並且將抽象和具體實現的繫結移除依賴類.
- 建構函式注入
通過建構函式注入我們將實現類的物件傳遞給依賴類的建構函式,並將其分配給這個介面.
public class Ordering
{
ICustomerCommunication _customerComm=null;
public Ordering(ICustomerCommunication customerComm){
_customerComm=customerComm;
}
public void Order(string message){
_customerComm.Send(message);
}
}
在上面的程式碼中,建構函式將採用實現類物件繫結到介面中.如果我們將SendingSMS的實現傳遞給這個類,我們要做的就是宣告一個SendingSMS類的例項,然後將其傳遞給Ordering的建構函式,如下所示:
SendingSMS sendingSMS=new SendingSMS();
Ordering ordering=new Ordering(sendingSMS);
ordering.Order("msg");
- 方法注入
通過使用建構函式注入,我們將不得不在Ordering類的生存期內使用實現類的例項SendingSMS或SendingEmail類.現在如果要在每次呼叫該方法時傳遞實現類的例項,則必須使用方法注入.
public class Ordering
{
public void Order(ICustomerCommunication customerComm,string message){
_customerComm=customerComm;
_customerComm.Send(message);
}
}
呼叫方式如下所示
SendingSMS sendingSMS=new SendingSMS();
Ordering ordering=new Ordering(sendingSMS);
ordering.Order(sendingSMS,"msg");
- 屬性注入
通過如上描述我們知道了建構函式注入方法在整個生命週期中使用依賴類,而方法注入是將我們的注入直接去限於該方法中,然後我們再去了解一下屬性注入
public class Ordering
{
public ICustomerCommunication customerComm {get;set;}
public void Order(string message){
_customerComm.Send(message);
}
}
呼叫方式如下所示
SendingSMS sendingSMS=new SendingSMS();
Ordering ordering=new Ordering(sendingSMS);
ordering.customerComm=sendingSMS;
ordering.Order("msg");
其實建構函式注入是實現DI最常用的方法.如果需要在每個方法呼叫上傳遞不同的依賴關係,則可以使用方法注入屬性注入的使用還是比較少的.