12 设计原则SOLID之 ：D 依赖反转原则

写代码太菜了，被女朋友我分手第一天，来学习 依赖反转原则，如果你还有女朋友，那你呀好好珍惜，如果你没有，哈哈哈哈哈，那一定是代码写的太烂了！

1.什么是依赖反转原则？

1. 定义

1. 高层模块不应该依赖于低层模块。两者都应该依赖于抽象。
2. 抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。

上面这句话有点抽象，首先通过例子，先有点印象，再去进一步解读什么是依赖反转。 假设有一个报告生成的场景，我们有两个类：Report 用于生成报告，和 Printer 用于将报告打印出来。一开始的设计可能如下：

class Report {
    public String generate() {
        return "This is a report.";
    }
}

class ReportClient {
    private Report report;

    public ReportClient() {
        this.report = new Report();  //组合
    }

    public void generateAndPrintReport() {
        String content = report.generate();
        System.out.println(content);
    }
}

在这个设计中，ReportClient 高层模块直接依赖于 Report 低层模块。如果需要修改或添加不同类型的报告，就需要修改 ReportClient，违反了开闭原则。

修改之后：

// 面向接口编程
interface IReport {
    String generate();
}

// 具体实现
class Report implements IReport {
    public String generate() {
        return "This is a report.";
    }
}

// 依赖反转原则
class ReportClient {
    private IReport report;

    public ReportClient(IReport report) {
        this.report = report;
    }

    public void generateAndPrintReport() {
        String content = report.generate();
        System.out.println(content);
    }
}

现在，ReportClient 依赖于抽象接口 IReport，而不是具体的 Report 类。这样，我们可以轻松地引入新的报告类型，而不影响 ReportClient 的代码。

现在再来理解依赖反转原则要求：

1. 高层模块： 这是应用的主要逻辑，它应该依赖于抽象，而不是具体的实现细节（接口，抽象类）。
2. 抽象： 这是一个接口或者抽象类，它定义了高层模块所需的行为（不变的，固定的）。
3. 低层模块： 这是实际执行行为的类，它应该依赖于相同的抽象（多变的，可拔插）。

其核心思想是：要面向接口编程（OOD），不要面向实现编程。看似在讲依赖反转，实际在讲面向接口编程，哈哈哈哈哈。

上面的例子用到了抽象也用到了多态，前面学习的抽象和多态的关系都忘了，在这里复习下：

• 焦点不同： 抽象关注的是对象的本质特征和行为的抽取，而多态关注的是同一操作在不同对象上的不同行为。
• 实现方式不同： 抽象通过抽象类和接口来定义规范，而多态通过继承和接口实现，使得同一操作可以作用在不同的对象上，产生不同的结果。
• 应用层次不同： 抽象是在设计层次上进行的，用于建模和设计系统的结构；而多态则是在实现和运行阶段体现的，用于提高代码的灵活性和可维护性。

如果只看依赖反转，拿到这里就行了，如果想了解控制反转、依赖反转、依赖注入，那可以看下下面。

2.拓展：控制反转、依赖反转、依赖注入的关系

1. 控制反转（Inversion of Control，IoC）：

• 概念： IoC是一种软件设计思想，它反转了传统的程序设计中控制流的方向。在传统的程序设计中，程序员编写主体部分并控制其中的逻辑流程，而在IoC中，控制流程由框架或容器负责，程序员只需提供相应的扩展点或插件。
• 实现： IoC可以通过使用设计模式（例如模板模式、策略模式）、依赖注入等方式来实现。Spring框架是一个典型的IoC容器，它通过反射和配置文件等机制实现了IoC。

以下是一个简单的示例，假设有一个简单的Java类 UserService，它负责用户的业务逻辑：

public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void createUser(String username, String email) {
        // 业务逻辑，例如创建用户并保存到数据库
        User user = new User(username, email);
        userRepository.save(user);
    }
}

在传统的方式中，你需要手动创建 UserService 类的实例，并注入它所依赖的 UserRepository：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = new UserRepositoryImpl();
        UserService userService = new UserService(userRepository);
        
        // 使用 userService 进行业务操作
        userService.createUser("john_doe", "john@example.com");
    }
}

而在IoC框架中，例如Spring框架，你只需配置好依赖关系，框架负责创建和管理对象，如下所示：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);
        
        // 使用 userService 进行业务操作
        userService.createUser("john_doe", "john@example.com");
    }
}

2. 依赖反转原则（Dependency Inversion Principle，DIP）：

• 概念： DIP是SOLID原则中的一项，它强调高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象。这是为了减小系统中模块之间的耦合度。
• 实现： DIP可以通过使用接口、抽象类等方式实现，目的是将高层模块和低层模块的依赖关系反转，使得高层模块依赖于抽象，而不是具体实现。依赖注入是一种常见的实现方式。

3. 依赖注入（Dependency Injection，DI）：

• 概念： DI是一种实现依赖反转的具体技术，它通过将依赖关系从高层模块注入到低层模块中，以达到减小模块之间耦合度的目的。通常有三种形式的依赖注入：构造函数注入、属性注入和方法注入。
• 实现： DI可以手动实现，也可以通过使用框架（如Spring）来自动进行依赖注入。框架负责在程序运行时将依赖关系注入到相应的类中。
• 不通过 new() 的方式在类内部创建依赖类对象，而是将依赖的类对象在外部创建好之后，通过构造函数、函数参数等方式传递（或注入）给类使用。

举个例子： 假设有一个 UserService 类，它依赖于一个 UserRepository 接口来执行用户相关的数据库操作：

public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void createUser(String username, String email) {
        // 业务逻辑，例如创建用户并保存到数据库
        User user = new User(username, email);
        userRepository.save(user);
    }
}

在这个例子中，UserService 通过构造函数接收一个 UserRepository 的实例。这就是依赖注入的一种形式。

1. 构造函数注入：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = new UserRepositoryImpl(); // 具体实现
        UserService userService = new UserService(userRepository);
        
        // 使用 userService 进行业务操作
        userService.createUser("john_doe", "john@example.com");
    }
}

在这个例子中，通过构造函数将 UserRepository 注入到 UserService 中。

2. Setter 方法注入：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = new UserRepositoryImpl(); // 具体实现
        UserService userService = new UserService();
        userService.setUserRepository(userRepository); // 使用 setter 方法进行注入
        
        // 使用 userService 进行业务操作
        userService.createUser("john_doe", "john@example.com");
    }
}

3. 接口注入：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = new UserRepositoryImpl(); // 具体实现
        UserService userService = new UserService();
        userService.injectUserRepository(userRepository); // 使用接口注入
        
        // 使用 userService 进行业务操作
        userService.createUser("john_doe", "john@example.com");
    }
}

这些例子展示了依赖注入的不同形式，它们都达到了将依赖关系从 UserService 中解耦的目的。依赖注入使得代码更加灵活、可测试和可维护，因为依赖关系不再硬编码在类内部，而是由外部提供。

关系：

• IoC是一种思想或概念，它强调控制流的反转，让框架或容器负责程序的控制流程。
• DIP是一项原则，它强调高层模块和低层模块之间的依赖关系应该通过抽象来进行，减小耦合。
• DI是一种实现IoC和DIP的具体技术，它通过将依赖关系注入到类中，实现了控制反转和依赖反转。