03.依赖倒置原则 (DIP)

DIP全称

DIP, Dependence Inversion Principle , 依赖倒置原则

定义

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和抽象类产生的。

即面向接口编程，或者说是面向抽象编程。依赖抽象(接口或者抽象类)，而不依赖具体实现。高层次(调用端)的模块不依赖于低层次(实现类)的模块的实现细节。

优点

降低类之间的耦合性
提高系统的稳定性
降低修改程序造成的风险

实现

问题由来： 类A直接依赖类B，假如要将类A改为依赖类C，则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下，类A一般是高层模块，负责复杂的业务逻辑；类B和类C是低层模块，负责基本的原子操作；假如修改类A，会给程序带来不必要的风险。
解决方案：
将类A修改为依赖接口I，类B和类C各自实现接口I，类A通过接口I间接与类B或者类C发生联系，则会大大降低修改类A的几率。
以抽象方式耦合是依赖倒转原则的关键。抽象耦合关系总要涉及具体类从抽象类继承，并且需要保证在任何引用到基类的地方都可以改换成其子类，因此，里氏代换原则是依赖倒转原则的基础。

实例

场景：母亲给孩子讲故事，只要给她一本书，她就可以照着书给孩子讲故事了。

class Book {
    public String getContent() {
        return "很久很久以前......";
    }
}

class Monther {
    public void narrate(Book book) {
        System.out.println("妈妈开始讲故事");
        System.out.println(book.getContent());
    }
}

public class DIPClient {
    public static void main(String[] args) {
        Monther monther = new Monther();
        monther.narrate(new Book());
    }
}

输出结果：
妈妈开始讲故事
很久很久以前......

如果此时需要讲报纸上的内容，就需要再新建一个类Newspaper

class Newspaper {
    public String getContent() {
        return "金融风暴卷土而来......";
    }
}

class Book {
    public String getContent() {
        return "很久很久以前......";
    }
}

class Monther {
    public void narrate(Book book) {
        System.out.println("妈妈开始讲书上的故事");
        System.out.println(book.getContent());
    }

    public void narrate(Newspaper newspaper) {
        System.out.println("妈妈开始讲报纸上的内容");
        System.out.println(newspaper.getContent());
    }
}

public class DIPClient {
    public static void main(String[] args) {
        Monther monther = new Monther();
        monther.narrate(new Book());

        monther.narrate(new Newspaper());
    }
}

输出结果：
妈妈开始讲书上的故事
很久很久以前......
妈妈开始讲报纸上的内容
金融风暴卷土而来......

如果再来个讲头条的内容，又要新建一个类，然后改动Monther类，这样做不太合理。此时新建接口类，使其依赖于接口，而不是具体实现类，达到Monther类不用修改的目的。

interface IReader {
    String getContent();
}

class Newspaper implements IReader {
    @Override
    public String getContent() {
        System.out.println("妈妈开始讲报纸上的内容");
        return "金融风暴卷土而来......";
    }
}

class Book implements IReader {
    @Override
    public String getContent() {
        System.out.println("妈妈开始讲书上的故事");
        return "很久很久以前......";
    }
}

class Monther {
    public void narrate(IReader reader) {
        System.out.println(reader.getContent());
    }
}

public class DIPClient {
    public static void main(String[] args) {
        Monther monther = new Monther();
        monther.narrate(new Book());
        monther.narrate(new Newspaper());
    }
}

输出结果：
妈妈开始讲书上的故事
很久很久以前......
妈妈开始讲报纸上的内容
金融风暴卷土而来......

Mother类与接口IReader发生依赖关系，而Book和Newspaper都属于读物的范畴，他们各自都去实现IReader接口，这样就符合依赖倒置原则了。

传递依赖关系有三种方式，以上的例子中使用的方法是接口传递，另外还有两种传递方式：构造方法传递和setter方法传递。

在实际编程中，我们一般需要做到如下3点：

低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有。
变量的声明类型尽量是抽象类或接口。
使用继承时遵循里氏替换原则。