java設(shè)計(jì)原則的依賴倒置原則是什么

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簡介

依賴倒置原則是系統(tǒng)解耦的重要原則，遵循它可以讓我們的系統(tǒng)更加健壯。

定義

依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle）是 Robert C. Martin 提出的，原則聲明了兩個(gè)方面：

1. 上層模塊不應(yīng)該依賴下層模塊，雙方都應(yīng)依賴于抽象。

2. 抽象不應(yīng)依賴實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)該依賴抽象。

依賴倒置原則的聲明中有幾個(gè)概念：上層、下層，抽象、實(shí)現(xiàn)。

上層、下層是一類概念，在計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)中，分層是常見的任務(wù)分解方法，每一層都使用下層提供的功能，又為更上層提供自己的功能。依賴倒置原則要求在設(shè)計(jì)層間通信、交互標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不應(yīng)依賴于某個(gè)下層，而是應(yīng)該依賴于抽象，這樣上下層之間就沒有強(qiáng)耦合，如果兩個(gè)實(shí)現(xiàn)都遵循了同樣的抽象，則可以在上層無感知的情況下替換下層實(shí)現(xiàn)。

抽象、實(shí)現(xiàn)是一類概念，抽象是對同一類任務(wù)本質(zhì)屬性的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)則是具體每一類任務(wù)的細(xì)節(jié)的表達(dá)。依賴倒置原則說明實(shí)現(xiàn)應(yīng)該依賴于抽象，是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)是對抽象骨架的填充，而抽象不應(yīng)依賴于實(shí)現(xiàn)，是因?yàn)槌橄笫菍Ρ举|(zhì)的歸納，應(yīng)去掉細(xì)節(jié)的干擾。

看了上面的規(guī)則，還需要問一下依賴倒置原則倒置了什么呢？

從字面看依賴倒置當(dāng)然是倒置了依賴，但核心是控制權(quán)的反轉(zhuǎn)。我們從下面的例子來解釋。

實(shí)踐

需求要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)排序系統(tǒng)，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)各種排序算法，使用方可以根據(jù)需要調(diào)用不同的排序算法來對自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。

設(shè)計(jì)的接口如下：

public interface Sort {
    public void sort(int[] nums);
}

有不同的排序算法實(shí)現(xiàn)：

public class QuickSort {
    public void sort(int[] nums) {
        //quick sort implementation
        ...
    }
}

public class MergeSort {
    public void sort(int[] nums) {
        //merge sort implementation
        ...
    }
}

public class BubbleSort {
    public void sort(int[] nums) {
        //bubble sort implementation
        ...
    }
}
......

使用方使用：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Sort sort = new QuickSort();
        int[] nums = new int[10];
        // initial nums
        sort.sort(nums);
    }
}

可以看到，使用方在使用的時(shí)候依賴的是抽象的Sort 接口，但是接口是沒法實(shí)例化的，因此第一句 Sort sort = new QuickSort(); 將實(shí)現(xiàn)實(shí)例化后賦值給變量，這里，使用方作為上層模塊就依賴了下層實(shí)現(xiàn)，違反了依賴倒置原則。

要解決這個(gè)問題，需要將實(shí)例化的過程遷移到排序系統(tǒng)中，使用方通過配置、參數(shù)等方式選擇自己要使用的算法，這樣使用方就不依賴排序系統(tǒng)具體的實(shí)現(xiàn)，而只依賴于Sort 的接口抽象。

我們實(shí)現(xiàn)一種由排序系統(tǒng)智能判斷返回排序算法的簡單工廠。

public final class SortFactory {
    private static final int SIZE_THRESHOLD = 300;
    public static Sort choose (int sortSize) {
        if (sortSize < SIZE_THRESHOLD) {
            return new BubbleSort();
        }
        
        return new QuickSort();
    }
}

使用方在在使用時(shí)直接使用 Sort sort = SortFactory.choose(size) 的形式來獲得排序?qū)嵗纯伞?/p>

從這個(gè)例子中，我們可以看到，實(shí)例化的控制權(quán)原本是在使用方的手中，但這樣就將抽象與實(shí)現(xiàn)耦合在了一起，后面我們使用簡單工廠模式將控制權(quán)交回到排序系統(tǒng)，使用方就只需要調(diào)用工廠方法來獲取實(shí)例即可而無需關(guān)心具體實(shí)現(xiàn)了。

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