依赖倒置原则

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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