C++設計模式中控制反轉與依賴註入淺析
控制反轉
“控制”指的是對程序執行流程的控制,而“反轉”指的是在沒有使用框架之前,程序員自己控制整個程序的執行。在使用框架之後,整個程序的執行流程可以通過框架來控制。流程的控制權從程序員“反轉”到瞭框架。
大白話說,就是原先直接用main函數中的代碼流程,轉移到瞭框架中去。
#include <iostream> #include <list> using namespace std; class TestCase { public: TestCase() {}; ~TestCase() {}; virtual int test() = 0; void run() { switch (test()) { case 1:cout << "1\ test() " << endl; break; case 2:cout << "2\ test() " << endl; break; default: break; } } }; class Cases : public TestCase { virtual int test() override { return 1; } }; class Dases : public TestCase { virtual int test() override { return 2; } }; class Application { public: void registers(TestCase *cases) { testCases.push_back(cases); } void runStage() { for (auto&it : testCases) { it->run(); } } private: list<TestCase*> testCases; }; int main() { std::cout << "Hello World!\n"; TestCase *case1 = new Cases(); TestCase *dase1 = new Dases(); Application app; app.registers(case1); app.registers(dase1); app.runStage(); }
依賴註入(DI)
什麼是依賴註入呢?
概括就是:不通過 new() 的方式在類內部創建依賴類對象,而是將依賴的類對象在外部創建好之後,通過構造函數、函數參數等方式傳遞(或註入)給類使用。
class Message { public: virtual void send(string msg) = 0; }; class phoneMessage : public Message { public: virtual void send(string msg) override { cout << "this is phone msg : " << msg.c_str() << endl; } private: }; class NotifyIterface { public: NotifyIterface(Message *obj) { message = obj; } void sendMsg(string msg) { message->send(msg); } private: Message *message; }; class MessageSender { public: void sender(string msg) { cout << msg.c_str() << endl; } }; //非依賴註入 class Notification { public: Notification() { msgsender = new MessageSender(); } void sendMsg(string msg) { msgsender->sender(msg); } private: MessageSender *msgsender; }; //依賴註入 class Notification2 { public: Notification2(MessageSender *obj) { msgsender = obj; } void sendMsg(string msg) { msgsender->sender(msg); } private: MessageSender *msgsender; }; int main() { //非依賴註入的寫法 Notification *notify = new Notification(); notify->sendMsg("this is not DI"); //依賴註入的寫法,通過依賴註入的方式來將依賴的類對象傳遞進來,這樣就提高瞭代碼的擴展性 MessageSender *msgobj = new MessageSender(); Notification2 *notify2 = new Notification2(msgobj); notify2->sendMsg("this is DI"); //依賴註入,改為通過接口實現 Message *message = new phoneMessage(); NotifyIterface *notifyIterface = new NotifyIterface(message); notifyIterface->sendMsg(" Iphone !"); }
依賴註入框架(DI Framework)
在采用依賴註入實現的 Notification 類中,雖然我們不需要用類似 hard code 的方式,在類內部通過 new 來創建 MessageSender 對象,但是,這個創建對象、組裝(或註入)對象的工作僅僅是被移動到瞭更上層代碼而已,還是需要我們程序員自己來實現。
對象創建和依賴註入的工作,本身跟具體的業務無關,我們完全可以抽象成框架來自動完成。
實際上,現成的依賴註入框架有很多,比如 Google Guice、Java Spring、Pico Container、Butterfly Container 等。不過,如果你熟悉 Java Spring 框架,你可能會說,Spring 框架自己聲稱是控制反轉容器(Inversion Of Control Container)。
不過這一塊兒的東西先做瞭解,具體的實現需要自己想一想再去實現。
依賴反轉原則(DIP)
高層模塊(high-level modules)不要依賴低層模塊(low-level)。高層模塊和低層模塊應該通過抽象(abstractions)來互相依賴。除此之外,抽象(abstractions)不要依賴具體實現細節(details),具體實現細節(details)依賴抽象(abstractions)。
所謂高層模塊和低層模塊的劃分,簡單來說就是,在調用鏈上,調用者屬於高層,被調用者屬於低層。在平時的業務代碼開發中,高層模塊依賴底層模塊是沒有任何問題的。
依賴反轉原則也叫作依賴倒置原則。這條原則跟控制反轉有點類似,主要用來指導框架層面的設計。高層模塊不依賴低層模塊,它們共同依賴同一個抽象。抽象不要依賴具體實現細節,具體實現細節依賴抽象。
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