依赖倒置原则

说起依赖倒置原则,已经不是个新鲜的词了,虽然也知道依赖倒置原则的具体设计模式,但是一直觉得难以理解何为“倒置”,直到今晚重新静心阅读了 Wikipedia 才恍然大悟!欣喜之余,赶紧写篇文章总结。

传统软件分层设计模式

在软件设计开发的时候,我们都会自然而然思考系统的分层设计,比如以一个典型的三层架构来举例:

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     服务层      (提供 API 服务)
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       ↓
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    业务逻辑层    (封装具体的业务逻辑)
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       ↓
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     存储层      (处理数据存取)
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依照此架构设计,我们可能自然而然地将各层代码实现直接封装在三个不同的代码包,其中 package.service 直接依赖 package.business,而 package.business 则直接依赖 package.repository。因此形成以下链式依赖链:

package.service ---> package.business ---> package.repository

这种分层代码设计风格直接耦合了依赖双方的实现,假如被依赖的包需要修改代码逻辑,则很可能导致依赖它的上层代码需要相应修改,极端场景下,这种耦合带来的变动影响可能扩散到整个依赖链。
其次,由于上层代码依赖了下层代码的具体实现,导致了上层代码的可复用性降低。举个具体例子,我们有一个运行了很久的系统,出于技术考量,我们需要将其存储层从 MySQL 移植到 MongoDB 上,而整个系统的核心业务逻辑并不需要也不应该有任何改变,如果是采用上述这种分层架构,则会导致我们除了替换存储层代码实现,还要相应修改业务逻辑层的代码,这就是我说的直接依赖实现会降低依赖一方的可复用性降低。

依赖倒置原则

先照本宣科讲下依赖倒置原则的含义:

高层级的模块不应该依赖低层级的模块。它们都应该依赖抽象(比如,接口)
抽象不应该依赖实现细节。实现细节(具体的实现)应该依赖抽象

有点抽象,有点拗口,有点无情,有点无理取闹对不对?
还是尝试用大白话解释一下:

  1. 高层级的模块应该依赖的是低层级的模块的行为的抽象,取决于具体编程语言,可以是抽象类或者接口等技术;
  2. 第2句话其实很简单,只有一个意思:只要依赖了实现,就是耦合了代码,所以我们需要始终依赖的是抽象,而不是实现。

将上面举的例子按照依赖倒置原则设计,就是这样子了:

package.service ---> package.business.interface
                                ↑
                                ↑ 实现
                                ↑
                         package.business ---> package.repository.interface
                                                            ↑
                                                            ↑ 实现
                                                            ↑
                                                    package.repository

以上面的模式来说,package.service 不再直接依赖于 package.business,而是依赖了 package.business.interface 接口,也就是 package.business 的抽象。
另一方面,package.business 也不再是一个被依赖方,而是对 package.business.interface 的实现,也就是也依赖了 package.business.interface 抽象。package.business 从传统分层结构里的被依赖方变成了上面模式中的实现抽象接口的依赖方,这就是“倒置”一词的来由。倒置并不是说这种模式反转了依赖的方向,变成低层级代码依赖高层级代码,而是说原来的被依赖方也变成了依赖方,减少了高层级代码到低层级实现之间的依赖。

the "inversion" concept does not mean that lower-level layers depend on higher-level layers directly

在上面的模式中,由于上层代码与下层代码实现解耦,只要下层代码的抽象(也就是上层依赖的接口)不变,就不会对上层有任何影响。这样,假如我们需要将一个系统的存储层迁移到另外的数据库,就只需要切换存储层实现的代码即可,这样业务逻辑层就不用跟着做任何调整。

从这种模式很容易就可以看出,它可以帮助我们设计出低耦合、高复用性的代码。

参考资料