【愚公系列】2021年12月面向对象设计原则(四)-依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle DIP)

2022-01-29 21:50:42

文章目录

前言

一、依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle DIP ）

二、使用步骤

示例

总结

前言

常用的面向对象设计原则有七个，这七大设计原则都是以可维护性和可复用性为基础的，这些原则并不是孤立存在的，它们相互依赖相互补充，遵循这些设计原则可以有效地提高系统的复用性，同时提高系统的可维护性。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle DIP ）

高层模块不应该依赖低层模块，他们都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

简单的定义为：面向接口（抽象）编程，不要面向实现编程。

什么是高层模块？简单地说，就是封装的层级高，我们就认为其是高层模块。Customer类是一个客户类，该客户包含UnlockPhone解锁手机方法，该方法需要传递一个XiaoMiPhone的手机类以便解锁手机，那么Customer类就是高层模块，XiaoMiPhone类就是低层模块。

什么是细节？细节就是实例方法，是一个完整的、足够小的逻辑单元，是一段包含代码的子程序。什么是抽象？在C#中，抽象就是抽象类（准确地说，应该是抽象类中的抽象方法，因为抽象类中可以包含实例方法）或接口，他们都无法被直接实例化，只能通过抽象类的子类、接口的实现类或工厂方法提供实例（容器也可以提供实例，但其本质上仍是工厂）。实际上抽象根本无法依赖细节，因为C#语法规定，抽象方法和接口无法包含实现，即不可能包含细节，这就是“抽象不应该依赖细节”。那么什么是“细节应该依赖抽象”呢？细节应该依赖抽象可以认为是里氏替换原则的升级版，它要求尽可能的使用抽象基类或接口作为方法的参数。

二、使用步骤

示例

public class XiaoMiPhone {

    public bool Unlock() => true;

}

public class Customer {

    public bool UnlockPhone(XiaoMiPhone phone) => phone.Unlock();

}

var customer = new Customer();
var phone = new XiaoMiPhone();

var lockResult = customer.UnlockPhone(phone);

通过上面的代码我们可以明显看到，高层模块Customer类严重依赖低层模块XiaoMiPhone类，因为UnlockPhone方法需要一个XiaoMiPhone类的参数，这种强依赖关系导致的一个后果是，无论修改了Customer类还是XiaoMiPhone类，都无法保证调用方一定可以正确运行，我们需要对这2个类做完整的回归测试。另外一个问题是，有一天我们想解锁IphoneX，将要对以上代码进行大规模的修改，这显然违背了开闭原则。以下给出一个解决方案以供参考：

public interface IMobilePhone {

    bool Unlock();

}

public class XiaoMiPhone : IMobilePhone {

    public bool Unlock() {
        Console.WriteLine("Use fingerprint to unlock your phone!");
        return true;
    }

}

public class ApplePhoneX : IMobilePhone {

    public bool Unlock() {
        Console.WriteLine("Use Face ID to unlock your phone!");
        return true;
    }

}

public class Customer {

    public bool UnlockPhone(IMobilePhone phone) => phone.Unlock();

}

var customer = new Customer();

IMobilePhone phone = new XiaoMiPhone();
var lockResult = customer.UnlockPhone(phone);

phone = new ApplePhoneX();
lockResult = customer.UnlockPhone(phone);

首先通过IMobilePhone建立契约，提供Unlock方法，XiaoMiPhone和ApplePhoneX类实现IMobilePhone接口，高层模块Customer不再依赖某一确定的手机类，而是依赖于IMobilePhone接口，即高层模块依赖于抽象。那么低层模块呢？本例中的低层模块为具体的手机类，它并不依赖任何模块，高、低层模块是相对的概念，实际开发过程中低层模块ApplePhoneX可能依赖于其它更低层的模块以便提供更多的功能，对于这个更低层

的模块，ApplePhoneX变成了它的高层模块，毕竟“生命不息，依赖不止”。

通过上面的分析我们不难发现，本来高层模块依赖低层模块，经过代码改造后，变成了它们都依赖于抽象，即依赖发生了转移，这就是所谓的“依赖倒置原则”。实现依赖倒置的方式称为依赖注入（Dependency Injection），常见的依赖注入方式有3种，构造注入，设值注入、接口注入。

注：另外还有一种服务定位器注入的方式，这将在以后Asp.Net的相关文章中为大家详细介绍。

构造注入：

public class Customer {
    private IMobilePhone _phone = null;
    public Customer(IMobilePhone phone) { _phone = phone; }
    public bool UnlockPhone() => _phone.Unlock();
}

设值注入：

public class Customer {

    public IMobilePhone Phone { get; set; }
    public bool UnlockPhone() => Phone.Unlock();

}

接口注入：

interface IPhoneProvider {

    IMobilePhone Phone { get; set; }

}

public interface IMobilePhone {

    bool Unlock();

}

public class Custome : IPhoneProvider {

    public IMobilePhone Phone { get; set; }
    public bool UnlockPhone() => Phone.Unlock();

}

综上所述，我们不难得到结论，注入是手段，依赖倒置是目的。

总结

依赖倒置原则的主要作用如下。

依赖倒置原则可以降低类间的耦合性。
依赖倒置原则可以提高系统的稳定性。
依赖倒置原则可以减少并行开发引起的风险。
依赖倒置原则可以提高代码的可读性和可维护性。

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