面试官：你是如何理解Java中依赖倒置和依赖注入以及控制反转的？

栏目: Java · 发布时间: 5年前

内容简介：依赖是类与类之间的连接，依赖关系表示一个类依赖于另一个类的定义，通俗来讲就是一种需要，例如一个人(Person)可以买车(Car)和房子(House),Person类依赖于Car类和House类依赖倒置是面向对象设计领域的一种软件设计原则

什么是依赖（Dependency）？

依赖是类与类之间的连接，依赖关系表示一个类依赖于另一个类的定义，通俗来讲

就是一种需要，例如一个人(Person)可以买车(Car)和房子(House),Person类依赖于Car类和House类

public static void main(String ... args){
        //TODO:

    Person person = new Person();
    person.buy(new House());
    person.buy(new Car());

}

static class Person{

    //表示依赖House
    public void buy(House house){}
    //表示依赖Car
    public void buy(Car car){}
}

static class House{

}

static class Car{

}
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依赖倒置 (Dependency inversion principle)

依赖倒置是面向对象设计领域的一种软件设计原则

软件设计有 6 大设计原则，合称 SOLID

1、单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP ）

核心思想: 应该有且仅有一个原因引起类的变更
问题描述： 假如有类Class1完成职责T1，T2，当职责T1或T2有变更需要修改时，有可能影响到该类的另外一个职责正常工作。
好处： 类的复杂度降低、可读性提高、可维护性提高、扩展性提高、降低了变更引起的风险。
需注意： 单一职责原则提出了一个编写程序的标准，用“职责”或“变化原因”来衡量接口或类设计得是否优良，但是“职责”和“变化原因”都是不可以度量的，因项目和环境而异。

2、里氏替换原则（Liskov Substitution Principle,简称LSP）

核心思想： 在使用基类的的地方可以任意使用其子类，能保证子类完美替换基类。
通俗来讲： 只要父类能出现的地方子类就能出现。反之，父类则未必能胜任。
好处： 增强程序的健壮性，即使增加了子类，原有的子类还可以继续运行。
需注意： 如果子类不能完整地实现父类的方法，或者父类的某些方法在子类中已经发生“畸变”，则建议断开父子继承关系采用依赖、聚合、组合等关系代替继承。

3、依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle,简称DIP）

核心思想 ：高层模块不应该依赖底层模块，二者都该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象；
说明：高层模块就是调用端，低层模块就是具体实现类。抽象就是指接口或抽象类。细节就是实现类。
通俗来讲： 依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或抽象类）使个各类或模块的实现彼此独立，互不影响，实现模块间的松耦合。
问题描述： 类A直接依赖类B，假如要将类A改为依赖类C，则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下，类A一般是高层模块，负责复杂的业务逻辑；类B和类C是低层模块，负责基本的原子操作；假如修改类A，会给程序带来不必要的风险。
解决方案： 将类A修改为依赖接口interface，类B和类C各自实现接口interface，类A通过接口interface间接与类B或者类C发生联系，则会大大降低修改类A的几率。
好处：依赖倒置的好处在小型项目中很难体现出来。但在大中型项目中可以减少需求变化引起的工作量。使并行开发更友好。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle,简称ISP）

核心思想 ：类间的依赖关系应该建立在最小的接口上
通俗来讲： 建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少。也就是说，我们要为各个类建立专用的接口，而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。
问题描述： 类A通过接口interface依赖类B，类C通过接口interface依赖类D，如果接口interface对于类A和类B来说不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法。
需注意：
接口尽量小，但是要有限度 。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度
提高内聚，减少对外交互 。使接口用最少的方法去完成最多的事情
为依赖接口的类定制服务 。只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。

5、迪米特法则（Law of Demeter,简称LoD）

核心思想： 类间解耦。
通俗来讲： 一个类对自己依赖的类知道的越少越好。自从我们接触编程开始，就知道了软件编程的总的原则：低耦合，高内聚。无论是面向过程编程还是面向对象编程，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。低耦合的优点不言而喻，但是怎么样编程才能做到低耦合呢？那正是迪米特法则要去完成的。

6、开放封闭原则（Open Close Principle,简称OCP）

核心思想： 尽量通过扩展软件实体来解决需求变化，而不是通过修改已有的代码来完成变化
通俗来讲： 一个软件产品在生命周期内，都会发生变化，既然变化是一个既定的事实，我们就应该在设计的时候尽量适应这些变化，以提高项目的稳定性和灵活性。

依赖倒置原则的定义如下：

上层模块不应该依赖底层模块，它们都应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

什么是上层模块和底层模块？

不管你承认不承认，“有人的地方就有江湖”，我们都说人人平等，但是对于任何一个组织机构而言，它一定有架构的设计有职能的划分。按照职能的重要性，自然而然就有了上下之分。并且，随着模块的粒度划分不同这种上层与底层模块会进行变动，也许某一模块相对于另外一模块它是底层，但是相对于其他模块它又可能是上层

组织架构

面试官：你是如何理解 <a href='https://www.codercto.com/topics/22013.html'>Java</a> 中依赖倒置和依赖注入以及控制反转的？

公司管理层就是上层，CEO 是整个事业群的上层，那么 CEO 职能之下就是底层。

然后，我们再以事业群为整个体系划分模块，各个部门经理以上部分是上层，那么之下的组织都可以称为底层。

由此，我们可以看到，在一个特定体系中，上层模块与底层模块可以按照决策能力高低为准绳进行划分。

那么，映射到我们软件实际开发中，一般我们也会将软件进行模块划分，比如业务层、逻辑层和数据层。

业务模块

业务层中是软件真正要进行的操作，也就是 做什么 。

逻辑层是软件现阶段为了业务层的需求提供的实现细节，也就是 怎么做 。

数据层指业务层和逻辑层所需要的数据模型。

因此，如前面所总结，按照决策能力的高低进行模块划分。业务层自然就处于上层模块，逻辑层和数据层自然就归类为底层。

什么是抽象和细节？

象如其名字一样，是一件很抽象的事物。抽象往往是相对于具体而言的，具体也可以被称为细节，当然也被称为具象。

比如：

这是一幅画。画是抽象，而油画、素描、国画而言就是具体。
这是一件艺术品，艺术品是抽象，而画、照片、瓷器等等就是具体了。
交通工具是抽象，而公交车、单车、火车等就是具体了。
表演是抽象，而唱歌、跳舞、小品等就是具体。

上面可以知道，抽象可以是物也可以是行为。

具体映射到软件开发中，抽象可以是接口或者抽象类形式。

/**
 * Driveable 是接口，所以它是抽象
 */
public interface Driveable {
    void drive();
}
/**
 * 而 Bike 实现了接口，它们被称为具体。
 */
public class Bike implements Driveable {
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("Bike drive");
    }
}
/**
 * 而 Car实现了接口，它们被称为具体。
 */
public class Car implements Driveable {
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("Car drive.");
    }
}
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依赖倒置的好处

在平常的开发中，我们大概都会这样编码。

public class Person {

    private Bike mBike;
    private Car mCar;
    private Train mTrain;

    public Person(){
        mBike = new Bike();
        //mCar = new Car();
//        mTrain = new Train();
    }

    public void goOut(){
        System.out.println("出门啦");
        mBike.drive();
        //mCar.drive();
//        mTrain.drive();
    }

    public static void main(String ... args){
            //TODO:
        Person person = new Person();
        person.goOut();
    }
}
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我们创建了一个 Person 类，它拥有一台自行车，出门的时候就骑自行车。

不过，自行车适应很短的距离。如果，我要出门逛街呢？自行车就不大合适了。于是就要改成汽车。

不过，如果我要到北京去，那么汽车也不合适了。

有没有一种方法能让 Person 的变动少一点呢？因为这是最基础的演示代码，如果工程大了，代码复杂了，Person 面对需求变动时改动的地方会更多。

而依赖倒置原则正好适用于解决这类情况。

下面，我们尝试运用依赖倒置原则对代码进行改造。

我们再次回顾下它的定义。

上层模块不应该依赖底层模块，它们都应该依赖于抽象。

抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。