六大设计原则（三）DIP依赖倒置原则

依赖倒置原则DIP（Dependence Inversion Principle）

依赖倒置原则的含义

• 高层模块不能依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。
• 抽象不应该依赖于细节。
• 细节应该依赖抽象。

什么是高层模块？低层模块？
每一个原子逻辑就是低层模块，原子逻辑再组就是高层模块。
什么是抽象和细节？
抽象是抽象类，不可被实例化。
细节是实现类，比如实现的接口或继承抽象类的子类，可以被实例化。

表现在Java语言中就是面向接口编程

• 模块间的依赖是通过抽象来实现的，具体的实现类之间不能发生直接的依赖。
• 接口或抽象类不能依赖与实现类。
• 实现类依赖接口或抽象类。

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我们假设有三个类，一个为场景类，一个为司机类，一个为奔驰类。通过这三个类我们便可以实现司机开动汽车这个场景。如图

具体的实现代码如下
司机类

package des.DIP;
//司机类
public class Driver {
    //司机驾驶车 紧耦合
    public void drive(Benze benze){
        benze.run();
    }
    //司机驾驶宝马车 紧耦合
    public void drive(BMW bmw){
        bmw.run();
    }
}

奔驰类

package des.DIP;
//奔驰车
public class Benze {
    public void run(){
        System.out.print("奔驰车开始运行...");
    }
}

场景类

package des.DIP;
//场景类
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        //创建一个司机
        Driver zs = new Driver();
        //创建一个奔驰车
        Benze benze = new Benze();
        //司机可以开奔驰车
        zs.drive(benze);
        //假设此时增加一个宝马车呢？还要再增加一个方法，并且重新创建
        //一个还好若是很多呢？难道要在司机类声明很多方法吗？
        BMW bmw = new BMW();

    }

}

package des.DIP;
//宝马车
public class BMW {
    //宝马车当然也可以开动
    public  void run(){
        System.out.print("宝马车开动...");
    }
}

程序正常的写法就是如此，但是如果我们考虑下面一个问题，司机并不是只会开着一辆Benze牌的车，假如我们再假如一个BMW(宝马)牌的车，我们传统的做法就是再新建一个类，然后再司机类中再添加一个drive BMW的方法。假如我们要添加无数品牌的汽车呢，难道还要再司机类中添加无数的drive方法吗？他们都有着相同的方法名，只是传入的汽车型号不同。
显然，传统的drive方法的写法，具有紧耦合性，只要车型变更，就不能再使用了。其导致的结果就是系统的可维护性大大降低，可读性也大大降低。

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解决方法
使用依赖倒置原则

DIP第一种方法 接口注入法

建立两个接口，IDriver和ICar

此时业务的场景类就可以改写成如下

package des.DIP;

public class Client1 {
    public static void main(String[] args){
        //创建一个司机
        /**
         * 此处明确两个概念：
         * IDriver 叫做表面类型， Driver1 叫做实际类型  或称抽象类型和实际类型
         *
         * 此后所有的操作均是对抽象接口的操作，具体屏蔽了细节
         */
        IDriver ds = new Driver1();
        ICar c = new Bmw1();
        ds.drive(c);


    }
}

表面类型和实际类型： IDriver 叫做表面类型， Driver1 叫做实际类型 或称抽象类型和实际类型

下面是接口类和实现类参考代码：

package des.DIP;
//司机接口
public interface IDriver {
    //司机可以驾驶汽车，什么汽车不用管即抽象类（松耦合）
    public void drive(ICar car);
}

package des.DIP;
//抽象汽车类
public interface ICar {
    //汽车启动
    public void run();
}

package des.DIP;

public class Driver1 implements  IDriver {
    @Override
    public void drive(ICar car) {
        car.run();
    }
}

package des.DIP;

public class Bmw1 implements  ICar {
    @Override
    public void run() {
        System.out.print("宝马车开始运行...");
    }
}

package des.DIP;

public class Benze1 implements  ICar {
    @Override
    public void run() {
        System.out.print("奔驰车开始运行...");
    }
}

假设我们项目中有两个类是依赖关系，此时我们只需要定义两个抽象类就可以独立开发了。

DIP第二种方法 构造函数传递依赖对象

package des.DIP;
//司机接口
public interface IDriver {
    //司机可以驾驶汽车，什么汽车不用管即抽象类（松耦合）
    public void drive(ICar car);
    /***************************/
    public void drive();
}

package des.DIP;

public class Driver1 implements  IDriver {
    /******************************************************/
    private ICar car;
    //构造函数注入
    public Driver1(ICar _car){
        this.car = _car;
    }
    @Override
    public void drive() {
        this.car.run();
    }
    /******************************************************/
    @Override
    public void drive(ICar car) {
        car.run();
    }

    
}

IDriver ds1 = new Driver1(new Bmw1());
ds.run();

运行结果

构造函数依赖注入理解图示

DIP第三种方法 setter方法传递依赖对象

代码参考

package des.DIP;
//司机接口
public interface IDriver {
    public void setCar(ICar car);
    public void drive();

}

package des.DIP;
public class Driver1 implements  IDriver {
    /******************************************************/
    private ICar car;
	    @Override
    public void setCar(ICar car) {
        this.car.run();
    }
  
    @Override
    public void drive() {
        this.car.run();
    }

}

package des.DIP;

public class Client1 {
    public static void main(String[] args){
     
       IDriver ds1 = new Driver1();
        ds1.setCar(new Bmw1());
        ds1.drive();


    }
}

DIP总结

• DIP本质就是通过抽象类来实现彼此独立，互不影响
• 依赖倒置的核心是面向接口编程，即上面的第一种方法。
• 依赖倒置的具体使用规则如下
  • 每个类尽量有接口或抽象类，或者二者都有。
  • 变量的表面类型尽量是接口或抽象类。
  • 任何类不应该从具体类派生。
  • 尽量不要覆写基类的方法。
  • 结合里氏替换原则进行。
• 依赖倒置需要审时度势，而不是永远抓住这个原则不放，任何一个原则的优点都是有限的。

对于倒置的理解

从反面讲：什么是正置？如上例子，我们开什么型号的车，就依赖什么样型号的车。不存在什么抽象类与接口，直接单独建立即可，需要什么建立什么。但是依赖倒置？就是对车进行抽象，抽象出类和接口，建立抽象间的依赖。