依赖倒置原则

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雪

2019 新年第一篇。

设计模式六大原则之三:依赖倒置原则。

简介

姓名 :依赖倒置原则

英文名 :Dependence Inversion Principle

价值观 :大男子主义的典型代表,什么都得通过老大或者老爸同意。

伴侣 :一定是个温柔体贴的女子。

个人介绍

  1. High level modules should not depend upon low level modules.Both should depend upon abstractions. 高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象(模块间的依赖通过抽象发生,实现类之间不发生直接的依赖关系,其依赖关系是通过接口或抽象类产生的)
  2. Abstractions should not depend upon details. 抽象不应该依赖细节(接口或抽象类不依赖于实现类)
  3. Details should depend upon abstractions. 细节应该依赖抽象(实现类依赖接口或抽象类)

给大家讲个故事,我胡乱想的,如有雷同,肯定是英雄所见略同。那必须交个朋友。

一个小村里,有两家饭馆,虽然挂着不同的牌子,挨在一起,但是老板确是表兄弟。这两兄弟抠得很,为了节省成本,密谋了一个想法:在两家饭馆谁家忙的时候,可以让不忙的那家的员工过去支援一下。这样子,本来每家饭馆都需要 2 个洗碗工,总共需要 4 个,他们就只招了 3 个,省了 1 个洗碗工的成本,当然不止洗碗工,还有服务员等等。两兄弟约定了规则:

  1. A 饭馆需要支援的时候,B 饭馆老板,让 B 饭馆老板选哪个员工去支援,不能直接让 A 饭馆的员工直接找 B 饭馆的员工去帮忙,但可以让 A 饭馆员工找 B饭馆老板告知需要支援。
  2. 虽然老板权利大,但是也不能说 A 饭馆老板直接叫 B 饭馆的员工去帮忙。
  3. 员工没有真实的老板,今天为 A 饭馆工作就是 A 饭馆的员工,没有跟定哪个老板。

大概通过这个小故事,描述了依赖倒置原则的基本内容。

代码体现

下面通过代码来模拟这个故事。

错误的示范

这个错误的示范将就看哈,可能有些问题没描述清楚。

老板和员工抽象

abstract class Boss {

    abstract void support();

    abstract void askHelp(Boss boss);
}

abstract class Staff {

    private String name;

    abstract void service();

    abstract void askHelp(Boss boss);

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

老板具体类

class BossA extends Boss {

    private StaffA staffA;

    public BossA(StaffA staffA) {
        this.staffA = staffA;
    }

    @Override
    void support() {
        staffA.service();
    }

    @Override
    void askHelp(Boss boss) {
        boss.support();
    }

}

class BossB extends Boss {

    private StaffB staffB;

    public BossB(StaffB staffB) {
        this.staffB = staffB;
    }

    @Override
    void support() {
        staffB.service();
    }

    @Override
    void askHelp(Boss boss) {
        boss.support();
    }
}

员工具体类

class StaffA extends Staff {

    public StaffA(String name) {
        this.setName(name);
    }

    @Override
    void service() {
        System.out.println(this.getName() + "提供服务");
    }

    @Override
    void askHelp(Boss boss) {
        boss.support();
    }
}

class StaffB extends Staff {

    public StaffB(String name) {
        this.setName(name);
    }

    @Override
    void service() {
        System.out.println(this.getName() + "提供服务");
    }

    @Override
    void askHelp(Boss boss) {
        boss.support();
    }
}

测试代码

/** 初始化老板和员工 */
StaffA staffA = new StaffA("A 员工");
StaffB staffB = new StaffB(" B 员工");
Boss bossA = new BossA(staffA);
Boss bossB = new BossB(staffB);

/** A 老板向 B 老板求支援 */
bossA.askHelp(bossB); // 打印出:B 员工提供服务

/** B 员工向 A 老板求支援 */
staffB.askHelp(bossA); // 打印出:A 员工提供服务

好像看起来实现了要求了,但是其实这段代码没有按照上面的 3 点规则编写,破坏了第 3 点规则,老板们的员工没有用员工的抽象类,破坏了细节依赖抽象这一点。设想一下,假如现在 A 老板把 A 员工辞退了,重新招了个 C 员工,那么怎么实现呢?是不是需要再新增一个 StaffC 类,然后再修改 BossA 类代码,把 StaffA 换成 StaffC。这样超级麻烦,在平时写项目中要时刻考虑这一点:在具体实现类使用其他类,是不是可以用其抽象类?

代码:

DIPErrorTest.java

正确的示范

看了上面那个憋屈的代码,再来看下面简洁的代码,才会发现依赖倒置原则是多么强大。

老板和员工抽象类

abstract class Boss2 {

    private Staff2 staff;

    public Boss2(Staff2 staff) {
        this.staff = staff;
    }

    abstract void support();

    abstract void askHelp(Boss2 boss);

    public void setStaff(Staff2 staff) {
        this.staff = staff;
    }

    public Staff2 getStaff() {
        return staff;
    }
}

abstract class Staff2 {

    private String name;

    abstract void service();

    abstract void askHelp(Boss2 boss);

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

老板类

class BossImpl extends Boss2 {

    public BossImpl(Staff2 staff) {
        super(staff);
    }

    @Override
    void support() {
        this.getStaff().service();
    }

    @Override
    void askHelp(Boss2 boss) {
        boss.support();
    }
}

员工类

class StaffImpl extends Staff2{

    public StaffImpl(String name) {
        this.setName(name);
    }

    @Override
    void service() {
        System.out.println(this.getName() + "提供服务");
    }

    @Override
    void askHelp(Boss2 boss) {
        boss.support();
    }
}

测试类

/** 正确示范 */
Staff2 staffA2 = new StaffImpl("A 员工");
Staff2 staffB2 = new StaffImpl("B 员工");
Boss2 bossA2 = new BossImpl(staffA2);
Boss2 bossB2 = new BossImpl(staffB2);

/** A 老板向 B 老板求支援 */
bossA2.askHelp(bossB2); // 打印出:B 员工提供服务

/** B 员工向 A 老板求支援 */
staffB2.askHelp(bossA2); // 打印出:A 员工提供服务

/** A 老板辞退了 A 员工,换成了 C 员工 */
Staff2 staffC2 = new StaffImpl("C 员工");
bossA2.setStaff(staffC2);

/** B 员工向 A 老板求支援 */
staffB2.askHelp(bossA2); // 打印出:C 员工提供服务

这代码相比上面错误的示范,简洁了很多,实现的功能却更灵活,这就是依赖倒置原则强大的地方,它可以将类的耦合性降低,提供灵活的处理。

代码:

DIPRightTest.java

最佳实践

  1. 变量的表面类型尽量是接口或者是抽象类
  2. 任何类都不应该从具体类派生
  3. 尽量不要覆写基类的方法
  4. 结合里氏替换原则使用
    (来自《设计模式之禅》)

总结

总的来说,要实现依赖倒置原则,要有『面向接口编程』这个思维,掌握好这个思维后,就可以很好的运用依赖倒置原则。

参考资料:《大话设计模式》、《Java设计模式》、《设计模式之禅》、《研磨设计模式》、《Head First 设计模式》

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