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【愚公系列】2023年12月 面向对象设计原则(四)-依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle DIP)

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(文章目录)

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🚀前言

面向对象设计原则是一些通用的软件设计原则,用于指导软件设计人员开发高质量、可扩展、可维护的软件系统。这些原则的作用如下:

  1. 提高软件系统的可维护性:遵循面向对象设计原则可以将代码分解为更小、更专注的模块,从而降低代码的复杂性和耦合度,提高系统的可读性和可维护性。

  2. 提高软件系统的可扩展性:开放封闭原则可以帮助软件系统更容易地适应变化,降低对现有代码的影响,从而提高软件系统的可扩展性和灵活性。

  3. 提高软件系统的重用性:接口隔离原则可以将接口分解为更小、更专注的部分,提高代码的可读性和可复用性,从而提高软件系统的重用性。

  4. 提高软件质量:通过遵循面向对象设计原则,软件设计人员可以避免一些常见的设计错误,从而提高软件系统的质量和可靠性。

遵循面向对象设计原则可以帮助软件设计人员开发高质量、可扩展、可维护和重用的软件系统。

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

依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle,简称DIP)是面向对象设计中的一条设计原则。它的基本思想是:高层模块不应该依赖于底层模块,而是应该依赖于抽象接口,具体的实现方式由底层模块去实现。同时,抽象接口也不应该依赖于具体实现,而是应该由具体实现去依赖抽象接口。这样做可以有效地降低模块之间的耦合性,提高代码的可复用性和可维护性,同时也更加符合开闭原则(Open-Closed Principle,简称OCP)的要求。

🚀二、使用步骤

🔎1.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。

  1. 依赖倒置原则可以降低类间的耦合性。
  2. 依赖倒置原则可以提高系统的稳定性。
  3. 依赖倒置原则可以减少并行开发引起的风险。
  4. 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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