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设计原则之依赖倒置原则

依赖倒置原则,英文Dependence Inversion Principle,缩写–DIP。它具体指代了一种特定的解耦形式,使得高层次的模块不依赖于低层次模块的实现细节,依赖模块被颠倒了。总结它的概念有如下几点:

  • 1,高层次模块不依赖于低层次模块,两者都应该依赖其抽象
  • 2,抽象不应该依赖细节
  • 3,细节应该依赖抽象

java中,抽象就是指接口类或者抽象类,他们都不能被实例化,细节就是实现类,实现接口或者继承抽象类类而new的类就是细节,其特点就是,可以直接被实例化。而高层模块就是指调用端,底层模块就是具体实现类。依赖倒置原则在Java中的表现是: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实现的。这又是一个将理论抽象化的实例,一句话概括就是:面向接口编程,或者说面向抽象编程,这里的抽象当然指的是抽象类或接口,面向接口编程是面向对象精髓之一,也就是抽象。

如果类与类之间直接依赖于细节,那他们之间就有直接的耦合,当具体实现需要变化时,意味着要同时修改依赖者的代码,这限制系统的可扩展性。我们来看一个例子:

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public class ImageLoader {

//内存缓存
MemoryCache mMemoryCache = new MemoryCache();

//加载图片到ImageView中
public void displayImage(String url,ImageView imageView) {
Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
if (bitmap == null) {
downloaderImage(url,imageView);
} else {
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}
public void setImageCache(MemoryCache cache) {
mCache = cache;
}
//代码省略
}

上述代码中,ImageLoader直接依赖于MemoryCache,这个MemoryCache是一个具体实现,而不是一个抽象类或者接口,这导致了ImageLoader直接依赖了细节,当MemoryCache不能满足ImageLoader而需要被其他缓存实现替换时,此时就必须修改ImageLoader的代码。随着产品的升级,MemoryCache不能满足要求,用户需要的ImageLoader可以将图片同时缓存到内存和SD卡中,或者让用户自己自定义实现缓存,这个时候MemoryCache就不能满足需求了。需要重构,如果将MemoryCache修改为DoubleCache,然后在DoubleCache中实现具体的缓存功能,代码修改如下:

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public class ImageLoader {

//双缓存,直接依赖于细节
DoubleCache mCache = new DoubleCache();

//加载图片到ImageView中
public void displayImage(String url,ImageView imageView) {
Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
if (bitmap == null) {
//异步下载图片
downloaderImageAsync(url,imageView);
} else {
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}
public void setImageCache(DoubleCache cache) {
mCache = cache;
}
//代码省略

}

这样就好像满足了新的需求,我们将MemoryCache改成了DoubleCache,然后修改了ImageLoader中缓存类的具体实现,轻轻松松搞定了?不是,这还是依赖于具体的实现类(DoubleCache类)细节的,当用户需求再改变时呢?我们再修改源码吗?这违背了开放封闭原则。

解决问题的方法就是依赖于抽象,而不依赖于具体实现。针对图片缓存,建立ImageCache抽象,增加get和set方法用以实现图片的缓存,每种缓存都必须实现这个接口,并且实现自己的存取方法,当用户需要使用不同的缓存实现时,直接通过依赖注入即可,保证了系统的灵活性。

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//抽象类
public interface ImageCache {

public Bitmap get(String url);
public Bitmap set(String urk);
}

//ImagerLoader类
public class ImageLoader {

//图片缓存类,依赖于抽象,并且有一个默认的实现
ImageCache mCache = new MemoryCache();

//加载图片到ImageView中
public void displayImage(String url,ImageView imageView) {
Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
if (bitmap == null) {
//异步下载图片
downloaderImageAsync(url,imageView);
} else {
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}
public void setImageCache(DoubleCache cache) {
mCache = cache;
}
/**
设置缓存策略,依赖于抽象
*/
public void setImageCache (ImageCache cache) {
mCache = cache;
}
//代码省略

}

这里,我们建立了ImageCache抽象,ImageLoader依赖于抽象而不是细节。当需求发生变化时,我们只要实现ImageCache类或者继承其他已有的ImageCache子类完成相应的缓存功能,然后将具体的实现注入ImageLoader即可实现缓存功能的替换,这就保证了缓存系统的高可扩展性,有了拥抱变化的能力,这就依赖倒置原则。从上述的学习中,我们发现抽象几乎成为了让系统变得更灵活的唯一选择。