依賴反向原則 (Dependency-Inversion Principle, DIP)，
[dɪˋpɛndənsɪ] [ɪnˋvɝʃən] [ˋprɪnsəp!]，
又譯為：相依性反向、依賴反轉原則，是物件導向系統程式中，
五個基礎設計原則 『 S.O.L.I.D 』中的 “D ” (DIP)，是一種 特定的解耦 形式。
 
是為了:

『 解除 高階模組 (Caller 呼叫者) 與 低階模組 (Callee 被呼叫者)的 耦合關係，
使高階模組不再直接依賴低階模組。 』

依賴 (Dependency)

在開始之前，得先知道什麼是『 依賴 (dependency) 』:
依賴，白話就是『需要』，但 為何需要呢?

—— 達到目的、功能

 
即：

X 需要 Y —— > 用來達到 目的 Z
 
例如:

• 小明需要車車 ——> 脫魯
• 我需要食物 ——> 填飽肚子
• 地方的媽媽需要 ——> (誤)
  

 
以程式為例:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 實例 People 物件 -- 我
        // 執行 空引數建構元
        People me = new People();

        // 開吃囉
        me.eat();
    }
}

class People {

    private Hamburger burger;
    
    public People() {
        // 得到一個漢堡
        burger = new Hamburger();
    }
    
    public void eat() {
        // 填飽肚子
        burger.stuff();
    }
}

class Hamburger  {

    public void stuff() {
        System.out.println("咔拉雞腿滿福堡 好棒棒");
    }
}

// Result:
// 咔拉雞腿滿福堡 好棒棒

 
解釋：『 我 Me 』依賴『 漢堡 Hamburger 』用來『 填飽肚子 』，
當自身需要呼叫其他類別的實例時，就稱這樣的關係為 — 依賴。
 
 

如果今天不想吃漢堡了，怎辦?

So easy~ 吃麵啊:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 實例 People 物件 -- 我
        // 執行 空引數建構元
        People me = new People();

        // 開吃囉
        me.eat();
    }
}

class People {

    private Spaghetti spaghetti;

    public People() {
        // 得到一碗義大利麵
        spaghetti = new Spaghetti();
    }

    public void eat() {
        // 填飽肚子
        spaghetti.fill();
    }
}

class Spaghetti  {
    public void fill() {
        System.out.println("大蒜辣椒麵 :D");
    }

}

class Hamburger  {

    public void stuff() {
        System.out.println("咔拉雞腿滿福堡 好棒棒");
    }
}

// Result:
// 大蒜辣椒麵 :D

 
聰明如你，應該看出問題所在了
依賴產生的問題：

1. 我只是想填飽肚子，為什麼要 指定 依賴漢堡，難道我這輩子只能跟他在一起了嗎？
2. 幸好，把程式碼改一改，就可以改吃義大利麵了，但我變成依賴於義大利麵了耶…
3. 難道有一百種食物，我換個口味，就要 改一百次程式碼 嗎 😑?
4. 呼叫的動詞 (方法名稱)，不小心從 stuff() 變成 fill() ，改來改去有點麻煩兒 ._.

 

---

 

依賴反向原則
(Dependency Inversion Principle, DIP)

以上的例子可以看出：

我們真正所需要的、依賴的，其實不是實際的類別與物件，而是他所擁有的功能。
其實這就是 依賴反向原則 DIP (Dependency Inversion Principle)：

1. 高階模組不應該依賴於低階模組，兩者都該依賴抽象。
2. 抽象不應該依賴於具體實作方式。
3. 具體實作方式則應該依賴抽象。

 
 

名詞解釋

• 高階與低階，是相對關係，其實也就是 呼叫者 (Caller) 與 被呼叫者 (Callee)，
  此例中 People 為高階，Hamburger、Spaghetti… 為低階模組。

• 抽象，是指 介面 (interface) 或是 抽象類別 (Abstract Class)，
  也就是不知道實作方式，無法直接被實例化。

• 具體實作方式，就是指有實作介面或是繼承抽象的 非 抽象類別。
  (繼承抽象類別者，有可能還是抽象類別，如以下範例中的：AbstractB)

abstract class AbstractA {

    // 抽象方法 eat()
    public abstract void eat();
}

abstract class AbstractB extends AbstractA {
    
    /*
     * 可以不用實作 父類別 的 抽象方法 eat()
     * 因為自己本身也為 抽象類別
     */
    
    // 新增 抽象方法 drink()
    public abstract void drink();
}

/**
 * 具體實作類別
 * 繼承抽象類別 AbstractB
 * 且由於 AbstractB 繼承自 AbstractA
 * 
 * 必須實作 AbstractA 的方法 eat()
 */
class ConcreteC extends AbstractB{

    @Override
    public void eat() {
        
    }

    @Override
    public void drink() {

    }
}

 
 

介面導向程式設計

提到 功能，大家馬上會聯想到 — — 介面 (interface)。
 
介面的中心思想是: "封裝隔離"，
也就是外部類別只需要呼叫介面提供的方法，不用也不需要知道內部如何實作。
 
依據『介面導向程式設計』，善用介面的好處，使得系統具有高維護性與彈性，
不論是擴充或重構，外部呼叫類別僅會受到最小幅度的影響 (甚至不受影響)。
另外，選擇使用介面或抽象類別時：除非需要為子類別提供公共功能，否則 優先使用介面。
 

 
 
在例子中，依賴的功能是 填飽肚子
因此定義一個 介面 (interface)

interface Stuffer {
    // 填飽肚子
    void stuff();
}

 
p.s 你可能疑惑，為什麼不用抽象類別 Food (食物) ，不是比較簡單好理解嗎？
因為範例中說的需求是填飽肚子，石頭 也可以填飽肚子，但它並非食物！
 
修改一下程式碼：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 實例 People 物件 -- 我
        // 執行 空引數建構元
        People me = new People();

        // 開吃囉
        me.eat();
    }
}

class People {

    private Stuffer stuffer;

    public People() {
        // 得到一個填充者 的實例
        // 實際實作種類是 Hamburger
        stuffer = new Hamburger();
    }

    public void eat() {
        // 填飽肚子
        stuffer.stuff();
    }
}

interface Stuffer {
    // 填飽肚子
    void stuff();
}

class Hamburger implements Stuffer{
    @Override
    public void stuff() {
        System.out.println("咔拉雞腿滿福堡 好棒棒");
    }
}

// Result:
// 咔拉雞腿滿福堡 好棒棒

 
注意上方 填充者實例的建構方式是

Stuffer stuffer = new Hamburger();

 
而不是！！

Hamburger burger = new Hamburger();

 
你會說：靠邀！講了這麼多
不就只是把前面的類別名稱 改成父類別 (介面)
後面還不是都一樣，用 new Hamburger(); 來建構物件。
 

沒錯 ㄏㄏ
理解此處，正是 介面導向程式設計原則 的第一步

 
僅僅這樣一個小動作：
People 類別 依賴的對象，變成了抽象、介面 (Stuffer)，而非實際類別 (漢堡、義大利麵、茶)
也就實現了 依賴反向原則：『 要相依於抽象，不要相依於實際類別 』
 
原本的依賴關係：

 
改變為：

 
 
依賴反轉原則的目的是為了 解除高階模組 (People) 與低階模組 (Hamburger) 的耦合關係
People 不再依賴 Hamburger ，而是兩者都依賴 Stuffer 介面
=> 高階模組不應該依賴於低階模組，兩者都該依賴抽象
=> 抽象不應該依賴於具體實作方式
=> 具體實作方式則應該依賴抽象
 

---

 

到底哪裡反向了？

原本：高階 –> 低階 (高階依賴低階)
不是應該變成 高階 <– 低階 (低階依賴高階) 才叫『反』嗎?
 
為什麼是變成 兩者都依賴抽象 呢？
 
上述範例中：
原本：人 (高階) 依賴 漢堡、義大利麵.. (低階)
也就是人的行為模式被漢堡、義大利麵綁死了，
漢堡變得比人類大尾，人沒有漢堡，人生就失去了希望。
 
 

若 人 (高階模組) 依賴 填飽肚子的東東 (抽象介面) 呢？

你提出了這個『需求』(功能):

有需求就有市場，沒有需求就沒有買賣，沒有買賣，就沒有殺害。

 
這下狂了，世界萬物都繞著你轉了，
就算目前沒有具體實作 (食物)，也會有 工廠 想著幫你做出來，
於是漢堡、義大利麵、烙賽大冰奶…等等產品，便隨之出現 (而非打從一開始就有這些東西)。
 
 
也就是 食物 依賴 人 『填飽肚子』 的這個需求，所以才會不斷有新的食物 (實作 Stuffer 介面) 出現，
食物依賴需求，需求是人的， ☞ 食物間接的依賴了人。
 

即：

低階模組依賴抽象，就 間接 的 依賴 了高階模組，
原本 高到低 變成 低到高 的依賴關係，就是 反向 的精神。

 
如果現在有個需求 (抽象)，並且有一個具體實作 (低階)，
但是沒有需求者 (高階)，不就不存在依賴反向嗎？

對啊，阿沒有需求了，那個具體實作是要欉尛?

 

---

 

擴充

幾乎所有的設計原則或設計模式，都是在談『 改變 』，
讓程式擁有擴充及維護的彈性，成為最重要的課題。
 
由於 People 依賴 Stuffer 介面，就算未來替換 Stuffer 實作子類別 (食物)，
也不用更改任何方法呼叫邏輯，確保了 統一的呼叫方式，
也不會像範例中，出現以下的腦殘現象 (不同食物，呼叫方法就不一樣)：

hamburger.stuff(); // 吃漢堡
       vs
spaghetti.fill(); // 吃義大利麵

 
譬如，欲擴充一個新的類別 Tea，只需要實作介面，
高階模組 的 呼叫方式完全一樣:

class Tea implements Stuffer {

    @Override
    public void stuff() {
        System.out.println("烙賽 大冰奶");
    }
}

 

使得系統大大的增加了彈性且容易擴充！
使得系統大大的增加了彈性且容易擴充！
使得系統大大的增加了彈性且容易擴充！
— 覺得很重要 o.o

 

---

 

結語

騙你 der~ 僅僅這樣，依賴反向原則 “尚未”完成，只是為了讓你好理解，
因為還存在一個大問題 — People 仍必須自己去 new 一個具體實作！

Stuffer stuffer = new Tea();

 
也就是高階模組，仍然 依賴著 具體實作:

 
 
這違反了 介面的思想：“封裝隔離 (忘記點我)“，People 不應知道具體的實作類別是誰，
具體的實作 應是可『 替換 』的:

由 runtime (運行時) 傳入，而非 compile (編譯時) 就決定，
所以又被稱為 —— Plugin (插件)。

 
解決辦法有很多，其實皆是設法，把所需得插件 (低階具體實作元件)，提供給高階元件。
讓依賴關係，可以變成理想的：

 
世界和平了
 
完整的依賴反向原則，以後再慢慢講嚕 >.^
範例原始檔
 
 

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