2023年8月30日，周三上午
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概述
依赖倒转原则(Dependency Inversion Principle,DIP)是面向对象设计中的一个基本原则。
含义
高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象。
也就是说:
- 高层模块不应该直接依赖低层模块,两者之间应使用抽象来解耦。
- 具体实现应该依赖抽象,而不应该依赖细节。
- 抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象。
举个简单的例子
- 高层模块:用户模块
- 低层模块:数据库模块
- 抽象:接口或抽象基类
传统做法
这违反了依赖倒转原则，因为高层用户模块直接依赖了低层数据库模块。
用户模块 -> 直接依赖数据库模块
使用依赖倒转原则
- 定义一个数据库操作的接口或抽象基类
- 数据库模块实现这个接口/基类
- 用户模块只依赖接口/基类,通过接口/基类与数据库模块解耦
依赖 实现
用户模块 -----> 接口/抽象基类<-----数据库模块
这样一来,用户模块与数据库模块的依赖关系就通过抽象进行了解耦。如果需要替换数据库,只需要修改数据库模块的实现,不影响用户模块。
总之，依赖倒转原则通过抽象层解耦高低层模块的依赖关系,提高了模块的独立性、可扩展性和可维护性。
代码说明
这里用一个简单的代码例子来说明依赖倒转原则。
依赖 实现
UserModule -----> 抽象类IDataBase<-----MysqlDatabase首先定义一个数据库操作的接口:
// 抽象接口
class IDatabase {
public:
virtual void Insert(const string& data) = 0;
virtual void Select() = 0;
};
然后实现这个接口的具体数据库类:
// 具体实现
class MysqlDatabase : public IDatabase{
public:
void Insert(const string& data) override {
// 具体插入逻辑
}
void Select() override {
// 具体查询逻辑
}
};
用户模块只依赖接口,不依赖具体实现:
// 用户模块
class UserModule {
private:
IDatabase* db;
public:
UserModule(IDatabase* db) : db(db) {}
void Run() {
// ...
db->Insert("some data");
db->Select();
}
};
在主函数中:
int main() {
MysqlDatabase mysql;
UserModule user(&mysql);
user.Run();
return 0;
}
在这个程序里:
- 用户模块只依赖抽象接口IDatabase,不依赖具体的MysqlDatabase类。
- MysqlDatabase实现了IDatabase接口。
- 通过接口解耦了用户模块和数据库模块的依赖关系。
如果需要替换数据库,只需要修改MysqlDatabase实现,而不影响用户模块。这就是依赖倒转原则的实现。
再举一个具体的例子
在windows平台上用这套
依赖 实现
DrawingProgram -----> 抽象类IShape<-----RectangleOnWindows在Linux平台上用这套
依赖 实现
DrawingProgram -----> 抽象类IShape<-----RectangleOnLinux#include<iostream>
class IShape {
public:
virtual void draw() = 0;
};
//在windows平台上画矩形
class RectangleOnWindows : public IShape {
public:
void draw() override {
std::cout << "在Windows上画矩形" << std::endl;
std::cout << "先画左边和右边，再画上边和下边" << std::endl;
}
};
//在Linux平台上画矩形
class RectangleOnLinux : public IShape {
public:
void draw() override {
std::cout << "在Linux上画矩形" << std::endl;
std::cout << "先画上边和左边，再画下边和右边" << std::endl;
}
};
class DrawingProgram {
private:
IShape* shape;
public:
DrawingProgram(IShape* shape) {
this->shape = shape;
}
void run() {
shape->draw();
}
};
int main() {
//在Windows平台上用这一套
RectangleOnWindows ROW;
DrawingProgram program(&ROW);
program.run();
//在Linux平台上用这一套
// RectangleOnLinux ROL;
// DrawingProgram program(&ROL);
// program.run();
return 0;
}
这这个程序中:
- 绘图程序只依赖形状接口,不依赖具体形状类。
- 形状类实现了形状接口。
- 通过接口解耦了绘图程序和形状类的依赖关系。
如果需要添加新的形状,只需要实现形状接口,不影响绘图程序。这就是一个完整的依赖倒转原则示例。
以生活为例
电脑中的主板就是最好的一个依赖倒转原则例子，
在主板上有非常多的硬件接口，用来安装内存、硬盘、电源等等，
这些硬件接口就相当于抽象类，
正是因为有了接口，才能在一块主板上安装不同品牌、不同厂商生产的内存条、硬盘、电源等等。
如果主板上没有这些硬件接口，而是直接让主板与某个品牌的内存条连接，
那么当这个内存条坏了，你就只能买这个品牌的内存条，用其他品牌的没用，
因为这个主板是针对这个品牌的内存条设计的，没办法做到抽象，也就只能用这个品牌的。