C# 範例解釋物件導向程式設計中的依賴反轉原則

在物件導向程式設計中，SOLID 是五個設計原則的首字母縮寫，旨在使軟體設計更易於理解、靈活和可維護。這些原則是由美國軟體工程師和講師羅伯特·C·馬丁(Robert Cecil Martin)提出的許多原則的子集，在他2000年的論文《設計原則與設計模式》中首次提出。

SOLID 原則包含：

本文我們來介紹依賴反轉原則。

依賴反轉原則

在物件導向程式設計領域中，依賴反轉原則（Dependency inversion principle，DIP）是指一種特定的解耦形式，使得高層次的模組不依賴於低層次模組的實現細節，依賴關係被顛倒（反轉），從而使低層次模組依賴於高層次模組的需求抽象。（傳統的依賴關係建立在高層次上，而具體的策略設定則應用在低層次的模組上）

（圖1 中，高層物件A 依賴於低層物件B 的實現；圖2 中，把高層物件A 對低層物件的需求抽象為一個介面A，低層物件B 實現了介面A，這就是依賴反轉。）

依賴反轉原則約定：

高層次的模組不應該依賴於低層次的模組，兩者都應該依賴於抽象介面。
抽象介面不應該依賴於具體實現。而具體實現則應該依賴於抽象介面。

該原則顛倒了一部分人對於物件導向設計的認識方式（如高層次和低層次物件都應該依賴於相同的抽象介面）。

依賴注入是該原則的一種實現方式。

C# 範例

先定義一個商品資訊類：

public class ProductInfo
{
    public int ID { get; set; }
    public string ProductName { get; set; }
    public string ProductSpec { get; set; }
    public int Stock { get; set; }
}

糟糕的示範

新建一個資料存取類 ProductDataAccess 和業務邏輯類 ProductBusinessLogic：

public class ProductDataAccess
{
    public ProductInfo GetDetail(int id)
    {
        ProductInfo product = new()
        {
            ID = id,
            ProductName = "白糖",
            ProductSpec = "500g",
            Stock = 100
        };
        return product;
    }
}

public class ProductBusinessLogic
{
    private readonly ProductDataAccess _productDataAccess;
    public ProductBusinessLogic()
    {
        _productDataAccess = new ProductDataAccess();
    }

    public ProductInfo GetProductDetails(int id)
    {
        return _productDataAccess.GetDetail(id);
    }
}

在上面的程式碼中，高層次的類 ProductBusinessLogic 直接依賴於低層次的類 ProductDataAccess，這明顯違反了 依賴反轉原則。

正確的示範

根據 依賴反轉原則 的要求，我們把高層物件 ProductBusinessLogic 對低層物件的需求抽象為一個介面 IProductDataAccess：

public interface IProductDataAccess
{
    ProductInfo GetDetail(int id);
}

在低層物件 ProductDataAccess 中實現介面 IProductDataAccess，然後在高層物件 ProductBusinessLogic 中參照（注入）介面 IProductDataAccess：

public class ProductDataAccess : IProductDataAccess
{
    public ProductInfo GetDetail(int id)
    {
        ProductInfo product = new()
        {
            ID = id,
            ProductName = "白糖",
            ProductSpec = "500g",
            Stock = 100
        };
        return product;
    }
}

public class ProductBusinessLogic
{
    private readonly IProductDataAccess _productDataAccess;
    public ProductBusinessLogic(IProductDataAccess productDataAccess)
    {
        _productDataAccess = productDataAccess;
    }

    public ProductInfo GetProductDetails(int id)
    {
        return _productDataAccess.GetDetail(id);
    }
}

這樣，這些類的設計便遵守了依賴反轉原則。

其實，ASP.NET Core 中服務的依賴注入正是遵循了依賴反轉原則。

總結

本文我介紹了 SOLID 原則中的依賴反轉原則（Dependency inversion principle），並通過 C# 程式碼範例簡明地詮釋了它的含意和實現，希望對您有所幫助。

作者：技術譯民
出品：技術譯站

參考檔案：