设计模式六大原则之依赖倒置原则
问题由来类A直接依赖于类B,加入要将类A修改为依赖类C,则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下,类A一般是高层模块,负责复杂的业务逻辑。类B和C是底层模块,负责基本的原子操作。假如修改类A,将会给程序带来不必要的风险。而遵循依赖倒置原则的程序设计可以解决这一问题。 什么是依赖倒置原则英文缩写DIP(Dependence Inversion Principle)。 原始定义:High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions. 翻译过来就三层含义:
抽象:即抽象类或接口,两者是不能够实例化的。 细节:即具体的实现类,实现接口或者继承抽象类所产生的类,两者可以通过关键字new直接被实例化。 现在我们来通过实例还原开篇问题的场景,以便更好的来理解。下面代码描述了一个简单的场景,Jim作为人有吃的方法,苹果有取得自己名字的方法,然后实现Jim去吃苹果。代码如下:
运行结果:Jim eat apple 上面代码看起来比较简单,但其实是一个非常脆弱的设计。现在Jim可以吃苹果了,但是不能只吃苹果而不吃别的水果啊,这样下去肯定会造成营养失衡。现在想让Jim吃香蕉了(好像香蕉里含钾元素比较多,吃点比较有益),突然发现Jim是吃不了香蕉的,那怎么办呢?看来只有修改代码了啊,由于上面代码中Jim类依赖于Apple类,所以导致不得不去改动Jim类里面的代码。那如果下次Jim又要吃别的水果了呢?继续修改代码?这种处理方式显然是不可取的,频繁修改会带来很大的系统风险,改着改着可能就发现Jim不会吃水果了。 上面的代码之所以会出现上述难堪的问题,就是因为Jim类依赖于Apple类,两者是紧耦合的关系,其导致的结果就是系统的可维护性大大降低。要增加香蕉类却要去修改Jim类代码,这是不可忍受的,你改你的代码为什么要动我的啊,显然Jim不乐意了。我们常说要设计一个健壮稳定的系统,而这里只是增加了一个香蕉类,就要去修改Jim类,健壮和稳定还从何谈起。 而根据依赖倒置原则,我们可以对上述代码做些修改,提取抽象的部分。首先我们提取出两个接口:People和Fruit,都提供各自必需的抽象方法,这样以后无论是增加Jim人类,还是增加Apple、Banana等各种水果,都只需要增加自己的实现类就可以了。由于遵循依赖倒置原则,只依赖于抽象,而不依赖于细节,所以增加类无需修改其他类。代码如下:
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|
//人接口
interface ?
People {
eat(Fruit fruit);
//人都有吃的方法,不然都饿死了
}
//水果接口
Fruit {
String getName();
//水果都是有名字的
}
//具体Jim人类
Jim
implements ?
People{
eat(Fruit fruit){
+ fruit.getName());
}
}
//具体苹果类
Apple
Fruit{
String getName(){
;
}
}
//具体香蕉类
Banana
Fruit{
String getName(){
"banana"
;
}
}
Client {
main(String[] args) {
People jim =
Jim();
Fruit apple =
Apple();
Fruit Banana =
Banana();
//这里符合了里氏替换原则
jim.eat(apple);
jim.eat(Banana);
}
?运行结果:
Jim eat apple
什么是倒置到了这里,我们对依赖倒置原则的“依赖”就很好理解了,但是什么是“倒置”呢。是这样子的,刚开始按照正常人的一般思维方式,我想吃香蕉就是吃香蕉,想吃苹果就吃苹果,编程也是这样,都是按照面向实现的思维方式来设计。而现在要倒置思维,提取公共的抽象,面向接口(抽象类)编程。不再依赖于具体实现了,而是依赖于接口或抽象类,这就是依赖的思维方式“倒置”了。 依赖的三种实现方式对象的依赖关系有三种方式来传递:
|
People{
?????
private ?
Fruit fruit;
?????
Jim(Fruit fruit){
//构造方法传递依赖对象
this
.fruit = fruit;
???? ?
eat(Fruit fruit){
+
.fruit.getName());
}
|
- Setter方法传递依赖对象。在我们设置的setXXX方法中的参数为抽象类或接口,来实现传递依赖对象。代码如下:
优点
从上面的代码修改过程中,我们可以看到由于类之间松耦合的设计,面向接口编程依赖抽象而不依赖细节,所以在修改某个类的代码时,不会牵涉到其他类的修改,显著降低系统风险,提高系统健壮性。
还有一个优点是,在我们实际项目开发中,都是多人团队协作,每人负责某一模块。比如一个人负责开发People模块,一人负责开发Fruit模块,如果未采用依赖倒置原则,没有提取抽象,那么开发People模块的人必须等Fruit模块开发完成后自己才能开发,否则编译都无法通过,这就是单线程的开发。为了能够两人并行开发,设计时遵循依赖倒置原则,提取抽象,就可以大大提高开发进度。
总结
说到底,依赖倒置原则的核心就是面向接口编程的思想,尽量对每个实现类都提取抽象和公共接口形成接口或抽象类,依赖于抽象而不要依赖于具体实现。依赖倒置原则的本质其实就是通过抽象(抽象类或接口)使各个类或模块的实现彼此独立,不相互影响,实现模块间的松耦合。但是这个原则也是6个设计原则中最难以实现的了,如果没有实现这个原则,那么也就意味着开闭原则(对扩展开放,对修改关闭)也无法实现。