意圖
面向過程的開發,上層調用下層,上層依賴於下層,當下層劇烈變動時上層也要跟著變動,這就會導致模組的復用性降低而且大大提高了開發的成本。
面向對象的開發很好的解決了這個問題,一般情況下抽象的變化機率很小,讓用戶程式依賴於抽象,實現的細節也依賴於抽象。即使實現細節不斷變動,只要抽象不變,客戶程式就不需要變化。這大大降低了客戶程式與實現細節的耦合度。
面向過程思想的結構圖:
圖一
背景1:公司是福特和本田公司的金牌合作夥伴,現要求開發一套自動駕駛系統,只要汽車上安裝該系統就可以實現無人駕駛,該系統可以在福特和本田車上使用,只要這兩個品牌的汽車使用該系統就能實現自動駕駛。於是有人做出了分析如圖一。
對於圖一分析:我們定義了一個AutoSystem類,一個FordCar類,一個HondaCar類。FordCar類和HondaCar類中各有三個方法:Run(啟動Car)、Turn(轉彎Car)、Stop(停止Car),當然了一個汽車肯定不止這些功能,這裡只要能說明問題即可。AutoSystem類是一個自動駕駛系統,自動操縱這兩輛車。
代碼實現
代碼分析:上面的程式確實能夠實現針對Ford和Honda車的無人駕駛,但是軟體是在不斷變化的,軟體的需求也在不斷的變化。
背景2:公司的業務做大了,同時成為了通用、三菱、大眾的金牌合作夥伴,於是公司要求該自動駕駛系統也能夠安裝在這3種公司生產的汽車上。於是我們不得不變動AutoSystem:
分析:這會給系統增加新的相互依賴。隨著時間的推移,越來越多的車種必須加入到AutoSystem中,這個“AutoSystem”模組將會被if/else語句弄得很亂,而且依賴於很多的低層模組,只要低層模組發生變動,AutoSystem就必須跟著變動,
它最終將變得僵化、脆弱。
導致上面所述問題的一個原因是,含有高層策略的模組,如AutoSystem模組,依賴於它所控制的低層的具體細節的模組(如HondaCar()和FordCar())。如果我們能夠找到一種方法使AutoSystem模組獨立於它所控制的具體細節,那么我們就可以自由地復用它了。我們就可以用這個模組來生成其它的程式,使得系統能夠用在需要的汽車上。OOD給我們提供了一種機制來實現這種“依賴倒置”。
結構圖
圖二
看圖 2中這個簡單的類圖。這兒有一個“AutoSystem”類,它包含一個“ICar”接口。這個“AutoSystem”類根本不依賴於“FordCar”和“HondaCar”。所以,依賴關係被“倒置”了:“AutoSystem”模組依賴於抽象,那些具體的汽車操作也依賴於相同的抽象。
於是可以添加ICar
現在AutoSystem系統依賴於ICar 這個抽象,而與具體的實現細節HondaCar、FordCar、BmwCar無關,所以實現細節的變化不會影響AutoSystem。對於實現細節只要實現ICar 即可,即實現細節依賴於ICar 抽象。
綜上:
一個套用中的重要策略決定及業務模型正是在這些高層的模組中。也正是這些模型包含著套用的特性。但是,當這些模組依賴於低層模組時,低層模組的修改將會直接影響到它們,迫使它們也去改變。這種境況是荒謬的。應該是處於高層的模組去迫使那些低層的模組發生改變。應該是處於高層的模組優先於低層的模組。無論如何高層的模組也不應依賴於低層的模組。而且,我們想能夠復用的是高層的模組。通過子程式庫的形式,我們已經可以很好地復用低層的模組了。當高層的模組依賴於低層的模組時,這些高層模組就很難在不同的環境中復用。但是,當那些高層模組獨立於低層模組時,它們就能很簡單地被復用了。這正是位於框架設計的最核心之處的原則。
總結:依賴倒置原則
A.高層次的模組不應該依賴於低層次的模組,他們都應該依賴於抽象。
B.抽象不應該依賴於具體,具體應該依賴於抽象。