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3 设计模式原则之依赖倒置原则

article 2024/11/20 9:11:43

一、依赖倒置原则

1.定义

高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象；

抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。

简单的说：面向接口编程，而不是面向实现编程。通过依赖于抽象，系统可以更加灵活、易于扩展和维护。

2.代码举例

接口定义：
- Cpu、Disk 和 Memory 是三个接口，分别定义了 run、save、get、save 方法。
实现类：
- IntelCpu 实现了 Cpu 接口。
- ChangChengDisk 实现了 Disk 接口。
- KingstonMemory 实现了 Memory 接口。
计算机类 Computer：
- Computer 类通过 set 方法注入 CPU、硬盘和内存，使用接口作为参数类型。
客户端代码 ComputerDemo：
- ComputerDemo 创建了具体的组件实例，并将它们注入到 Computer 中进行使用。

public interface Cpu {
    public void run();
}

public interface Disk {
    //存储数据
    public void save(String data);

    //读取数据
    public String get();

}

public interface Memory {
    public void save();
}

public class IntelCpu implements Cpu{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Intel的Cpu运行了");
    }
}

public class ChangChengDisk implements Disk{
    @Override
    public void save(String data) {
        System.out.println("使用长城硬盘存储数据");
    }

    @Override
    public String get() {
        System.out.println("使用长城硬盘读取数据");
        return "数据";
    }
}

public class KingstonMemory implements Memory{
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("使用kingston的内存条");
    }
}

public class Computer {
    private Memory memory;
    private Disk disk;
    private Cpu cpu;

    public Memory getMemory() {
        return memory;
    }

    public void setMemory(Memory memory) {
        this.memory = memory;
    }

    public Disk getDisk() {
        return disk;
    }

    public void setDisk(Disk disk) {
        this.disk = disk;
    }

    public Cpu getCpu() {
        return cpu;
    }

    public void setCpu(Cpu cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public void run(){
        System.out.println("计算器执行！");
        String data = disk.get();
        System.out.println("从硬盘上获取的数据是："+data);
        cpu.run();
        memory.save();
    }
}

public class ComputerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Disk disk = new ChangChengDisk();
        Cpu cpu = new IntelCpu();
        Memory memory = new KingstonMemory();

        Computer computer = new Computer();
        computer.setCpu(cpu);
        computer.setDisk(disk);
        computer.setMemory(memory);

        computer.run();
    }
}

3.代码讲解

（1）Computer 类依赖于抽象（接口），而不是具体实现

Computer 类中，Cpu、Disk 和 Memory 都是接口类型。这意味着 Computer 类并不知道具体的实现类（如 IntelCpu、ChangChengDisk、KingstonMemory），而是依赖于这些接口。
依赖倒置原则体现：
- 高层模块（Computer） 依赖于 抽象接口（Cpu、Disk、Memory），而不是具体实现。这使得 Computer 类与具体组件之间解耦，可以方便地替换不同的硬件实现。

（2）实现类依赖于抽象，而不是相互依赖

IntelCpu、ChangChengDisk 和 KingstonMemory 类都实现了各自对应的接口。
依赖倒置原则体现：
- 具体实现类 依赖于接口（如 Cpu、Disk、Memory），而不是直接依赖于 Computer 类。这保证了不同的实现类可以独立发展，而不会影响到计算机系统的设计。

（3）客户端代码灵活性

客户端可以自由地选择不同的硬件实现（比如替换 ChangChengDisk 为 SamsungDisk，替换 IntelCpu 为 AMDCpu），而无需修改 Computer 类的任何代码。
依赖倒置原则体现：
- 客户端通过接口进行依赖注入，而不是直接依赖具体类。这样就可以很方便地替换不同的实现，而不会影响整体系统的功能。

4. 改进点：依赖注入方式

目前，使用的是 Setter 注入（setCpu、setDisk、setMemory 方法）。在实际开发中，我们还有其他的 依赖注入 方式，如：

构造器注入：
- 在创建 Computer 实例时，通过构造器注入所需的硬件组件，可以确保这些组件不会为空。
接口注入：
- 通过接口定义注入的方法，保证 Computer 类能够灵活注入不同的组件。

5.总结

高层模块（Computer 类） 依赖于 抽象（接口），而不是具体实现。这使得 Computer 类能够在不修改自身代码的情况下，适应不同的硬件组件。
低层模块（IntelCpu、ChangChengDisk、KingstonMemory 类） 实现了对应的接口（Cpu、Disk、Memory），符合 "低层模块依赖于抽象" 的原则。
灵活性与可扩展性：这种设计模式使得系统具有很强的扩展性，能够轻松地替换不同的实现，如使用新的 AMD CPU 或 SamsungDisk，而无需修改核心 Computer 类的逻辑。

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