依賴倒轉原則
依賴倒轉原則 (Dependency Inversion Principle, DIP) 是面向對象設計中 SOLID 原則的第五個原則。
它包含兩條核心思想：
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高層模塊不應該依賴于低層模塊。兩者都應該依賴于抽象。
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高層模塊 (High-level modules): 通常包含復雜的業務邏輯和策略，是應用程序的核心。
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低層模塊 (Low-level modules): 通常提供一些基礎的、具體的實現功能，如數據庫操作、文件讀寫、網絡通信等。
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抽象不應該依賴于細節。細節應該依賴于抽象。
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抽象 (Abstractions): 通常指接口 (Interface) 或抽象類 (Abstract Class)。
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細節 (Details): 通常指具體的實現類 (Concrete Class)。
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簡單來說，依賴倒轉原則的核心思想是：面向接口編程，而不是面向實現編程。
為什么需要依賴倒轉？
在傳統的軟件設計中，高層模塊常常直接依賴于低層模塊。例如，一個訂單處理模塊（高層）可能直接依賴于一個 MySQL 數據庫操作模塊（低層）。
這種直接依賴的壞處：
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緊耦合 (Tight Coupling): 高層模塊和低層模塊緊密地綁定在一起。
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可測試性差 (Poor Testability): 測試高層模塊時，必須同時依賴真實的低層模塊，難以進行單元測試或模擬（Mock）低層模塊。
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可擴展性差 (Poor Extensibility): 如果想更換低層模塊（例如，從 MySQL 切換到 PostgreSQL，或者從文件日志切換到數據庫日志），就需要修改高層模塊的代碼。
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可維護性差 (Poor Maintainability): 低層模塊的改動很容易影響到高層模塊。
依賴倒轉如何解決這些問題？
依賴倒轉通過引入一個“抽象層”（通常是接口或抽象類）來解耦高層模塊和低層模塊：
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高層模塊定義它所需要的接口（抽象）。
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高層模塊依賴于這個接口，而不是具體的實現類。
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低層模塊去實現這個接口。
這樣，高層模塊不再直接依賴于低層模塊的具體實現，而是依賴于一個雙方都認可的“契約”（接口）。依賴關系被“倒轉”了：原本是高層依賴低層，現在是低層（實現細節）依賴于高層（定義的抽象）。
一個簡單的例子：
不遵循 DIP 的設計：
// 低層模塊：郵件發送器
class EmailSender {public void sendEmail(String message) {System.out.println("Sending email: " + message);}
}
?
// 高層模塊：通知服務
class NotificationService {private EmailSender emailSender; // 直接依賴具體實現
?public NotificationService() {this.emailSender = new EmailSender(); // 高層模塊負責創建低層模塊實例}
?public void sendNotification(String message) {emailSender.sendEmail(message);}
}
?
public class Main {public static void main(String[] args) {NotificationService notificationService = new NotificationService();notificationService.sendNotification("Hello DIP!");}
}
問題：如果現在要增加短信通知，或者想在測試時使用一個假的 EmailSender，NotificationService 就必須修改。
遵循 DIP 的設計：
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定義抽象（接口）：
// 抽象：消息發送器接口
interface IMessageSender {void sendMessage(String message);
}
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低層模塊實現抽象：
// 低層模塊：郵件發送器實現
class EmailSender implements IMessageSender {@Overridepublic void sendMessage(String message) {System.out.println("Sending email: " + message);}
}
?
// 另一個低層模塊：短信發送器實現
class SmsSender implements IMessageSender {@Overridepublic void sendMessage(String message) {System.out.println("Sending SMS: " + message);}
}
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高層模塊依賴抽象：
// 高層模塊：通知服務
class NotificationService {private IMessageSender messageSender; // 依賴于抽象接口
?// 依賴通過構造函數注入 (Dependency Injection)public NotificationService(IMessageSender sender) {this.messageSender = sender;}
?public void sendNotification(String message) {messageSender.sendMessage(message);}
}
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客戶端（組裝）：
public class Main {public static void main(String[] args) {// 使用郵件發送IMessageSender emailSender = new EmailSender();NotificationService emailNotificationService = new NotificationService(emailSender);emailNotificationService.sendNotification("Hello via Email!");
?// 使用短信發送IMessageSender smsSender = new SmsSender();NotificationService smsNotificationService = new NotificationService(smsSender);smsNotificationService.sendNotification("Hello via SMS!");}
}
遵循 DIP 的好處：
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松耦合 (Loose Coupling): 高層模塊和低層模塊通過抽象解耦。NotificationService 不再關心具體的發送方式是郵件還是短信，只要它實現了 IMessageSender 接口即可。
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可測試性增強 (Improved Testability): 在測試 NotificationService 時，可以輕松地傳入一個模擬的 IMessageSender 實現 (Mock Object)，而不需要真實的郵件或短信發送環境。
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可擴展性增強 (Improved Extensibility): 如果需要增加新的通知方式（如微信通知），只需創建一個新的類實現 IMessageSender 接口，然后將其注入到 NotificationService 中，而無需修改 NotificationService 本身。
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可維護性增強 (Improved Maintainability): 修改低層模塊的具體實現（如 EmailSender 內部的郵件發送邏輯）不會影響到高層模塊 NotificationService，只要接口契約不變。
如何實現依賴倒轉？
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接口 (Interfaces): 最常見的方式。
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抽象類 (Abstract Classes): 也可以作為抽象。
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依賴注入 (Dependency Injection, DI): 一種常用的實現依賴倒轉的技術模式。高層模塊不自己創建依賴對象，而是通過外部（如構造函數、setter 方法、或 DI 容器）將依賴的抽象實例“注入”進來。
總結：
依賴倒轉原則指導我們設計出更加靈活、可維護和可測試的系統。它強調了抽象的重要性，并鼓勵我們將依賴關系建立在穩定的抽象之上，而不是易變的具體實現之上。這使得系統的各個部分可以獨立地演化和替換，從而提高了軟件的整體質量。
