依赖倒置原则(Dependency-Inversion Principle)是Robert C. Martin(!)在1996年为《C++ Reporter》所写的专栏Engineering Notebook的第三篇(原文),后来加入到他在2002年出版的经典著作《Agile Software Development Principles Patterns and Practices》 中提到的,它由两条构成:
A。High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions. 高层模块不应该依赖于低层模块。它们都应该依赖于抽象。
B。Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions. 抽象不应该依赖于具体。具体应该依赖于抽象。
这里的高层模块和低层模块的概念可以参照标准的MVC分层架构。低层模块包含数据持久化等低层次的功能,在整个系统中处于支撑的作用;高层模块包含通常包含重要的业务逻辑,是系统核心功能所在。如果高层模块依赖于低层模块,如下图:
那么,当我们需要修改低层模块的时候,所有层次在它之上的模块都需要进行修改。而且,由于对低层模块的依赖,高层模块无法在没有低层模块的上下文环境中独立运行。高层模块无法实现复用,而恰恰是这些高层模块才是系统的核心,是最具复用价值的。
在Martin的文章中,举了Copy程序的例子,我使用类重新构造了一下。这个例子很简单,实现的功能就是从键盘读取字符,然后输出到打印机中。这个功能由Copy类完成。一个违反DIP原则的设计如下:
doCopy方法的代码可能是这个样子的:
public class Copy
{
public int DoCopy(Keyboard keyboard, Printer printer)
{
char c;
while(c=(keyboard.Read())!=EOF)
{
printer.Print(c);
}
}
}
Copy依赖于Keyboard和Printer两个类。如果想在没有Keyboard和Printer的上下文环境中复用Copy,比如实现键盘读取字符写入一个文件,则是无法办到的。
一个更合理的的设计是这样的:把Copy对Keyboard和Printer的这种关系中解放出来,如下图:
此时Copy类既不依赖于Keyboard也不依赖于Printer,而只依赖于抽象类Reader和Writer。因此,依赖性已经被倒置;Copy类依赖于抽象,而具体的读取器和写出器也依赖相同的抽象。这就是一个符合DIP的设计。以后如果需要复用Copy的功能,比如实现从一个文件读取,写入打印机,完全不需要修改Copy,只需要增加一个继承抽象类Reader的具体实现FileReader就可以了——这又符合了开闭原则的要求!
那么,为什么要称之为依赖倒置呢?实际上,高层模块和低层模块共同依赖的这个抽象层,基本上是由高层模块决定的。也就是说,抽象有那些功能,是由系统的功能和业务逻辑决定的,所以从某种程度上来说,虽然高层模块的具体功能要藉由低层实现(调用低层),但要实现哪些由高层说了算!——这有点儿Hollywood的味道了:Don't call us, we'll call you!