【设计模式】六大原则之依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，‌DIP）

news2025/1/11 18:50:02

设计模式是对相关问题提出的解决方案。

一般而言，一个模式有四个基本要素：

模式名称（pattern name）一个助记名，它用一两个词语来描述模式问题、解决方案和效果。
问题（problem）描述了应该在何时使用模式，解释了问题存在的前因后果。
解决方案（solution）描述了设计的组成成分，它们之间的相互关系以及各自的职责和协作方式。
效果（consequence）描述了模式应用的效果以及使用模式应权衡的问题。

在这里插入图片描述

定义

依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，‌DIP）是编程开发中的一个重要原则，具体指抽象不应该依赖于具体类，具体类应当依赖于抽象。
换言之，要针对接口编程，而不是针对实现编程，旨在降低模块间的耦合度，提高系统的可维护性和稳定性。

核心思想

DIP的核心思想是：高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖抽象。抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。这意味着在编程时，我们应该针对抽象进行编程，而不是针对具体的实现进行编程。这样可以降低客户与实现模块间的耦合，提高系统的稳定性和可重用性。‌

要求

依赖倒转原则要求我们在程序代码中传递参数时或在关联关系中，尽量引用层次高的抽象层类，即使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返回类型声明，以及数据类型的转换等，而不要用具体类来做这些事情。为了确保该原则的应用，一个具体类应当只实现接口或抽象类中声明过的方法，而不要给出多余的方法，否则将无法调用到在子类中增加的新方法。

优点

采用依赖倒置原则有以下优点：

减少类间的耦合性：通过依赖抽象而不是具体实现，可以降低模块之间的耦合度，使得系统更加灵活和可扩展。‌
提高系统的稳定性：通过依赖抽象，可以减少因低层模块变更对高层模块的影响，从而提高系统的稳定性。
提高代码的可读性和可维护性：降低模块间的直接依赖关系，使得代码更加清晰和易于维护。
在实际应用中，DIP可以通过以下方式实现：

高层模块和低层模块都依赖于抽象：通过定义接口或抽象类，高层模块和低层模块都依赖于这些抽象，而不是直接依赖于对方。这样可以降低模块间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。‌
使用依赖注入：依赖注入是一种具体实现方法，通过将依赖关系交给外部进行注入，可以进一步降低模块间的耦合度，使得系统更加灵活和可扩展。‌

简单案例

定义抽象接口
首先定义一个抽象接口或基类，这个接口或基类定义了一组方法，这些方法是所有具体实现都需要遵循的契约。

// 抽象接口
class MessageSender {
  send(message) {
    throw new Error('Method "send" must be implemented.');
  }
}

创建具体实现
然后创建具体的类来实现上述抽象接口。

// 具体实现
class EmailSender extends MessageSender {
  send(message) {
    console.log(`Sending email: ${message}`);
  }
}

class SmsSender extends MessageSender {
  send(message) {
    console.log(`Sending SMS: ${message}`);
  }
}

使用依赖注入
接下来，在需要发送消息的业务逻辑中，我们不直接创建EmailSender或SmsSender实例，而是通过构造函数或setter方法注入这些依赖。

class NotificationService {
  constructor(sender) {
    this.sender = sender;
  }

  notify(message) {
    this.sender.send(message);
  }
}

使用示例
现在我们可以根据不同的需求来注入不同的消息发送器。

const emailSender = new EmailSender();
const smsSender = new SmsSender();

const notificationService = new NotificationService(emailSender);

notificationService.notify('Welcome to our service!'); // 输出: Sending email: Welcome to our service!

// 更换发送方式
notificationService.sender = smsSender;

notificationService.notify('Welcome to our service!'); // 输出: Sending SMS: Welcome to our service!