【设计模式】依赖倒置原则与工厂方法模式与spring

简介: 【设计模式】依赖倒置原则与工厂方法模式与spring

一、引言:


设计模式的六大原则有:


Single Responsibility Principle:单一职责原则

Open Closed Principle:开闭原则

Liskov Substitution Principle:里氏替换原则

Law of Demeter:迪米特法则

Interface Segregation Principle:接口隔离原则

Dependence Inversion Principle:依赖倒置原则

把这六个原则的首字母联合起来(两个 L 算做一个)就是 SOLID (solid,稳定的)。六大原则是设计模式的基石,这篇文章中,我们来看一下依赖倒置原则。


二、概述:

依赖倒置原则是:

1、高层模块不应该依赖低层模块。两个都应该依赖抽象;

2、抽象不应该依赖细节。细节应该依赖抽象;


三、举例:

以《大话设计模式》中,大鸟要求小菜实现计算机加减乘除功能为例

“简单工厂”:




20210619232321895.png


运算类 Operation

public class Operation {
    private double numberA = 0;
    private double numberB = 0;
    public double getResult() {
        double result = 0;
        return result;
    }
    public double getNumberA() {
        return this.numberA;
    }
    public void setNumberA(double numberA) {
        this.numberA = numberA;
    }
    public double getNumberB() {
        return numberB;
    }
    public void setNumberB(double numberB) {
        this.numberB = numberB;
    }
}


加法类 OperationAdd

public class OperationAdd extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result;
        result = getNumberA() + getNumberB();
        return result;
    }
}



减法类 OperationSub

public class OperationSub extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result;
        result = getNumberA() - getNumberB();
        return result;
    }
}


乘法类  OperationMul

public class OperationMul extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result;
        result = getNumberA() * getNumberB();
        return result;
    }
}

除法类  OperationDiv

public class OperationDiv extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result;
        if (getNumberB() == 0) {
            System.out.println("除数不能为0");
            return 0;
        }
        result = getNumberA() / getNumberB();
        return result;
    }
}

简单工厂类 OperationFactory

public class OperationFactory {
    public static Operation createOperate(String operate) {
        Operation oper = null;
        switch (operate) {
            case "+":
                oper = new OperationAdd();
                break;
            case "-":
                oper = new OperationSub();
                break;
            case "*":
                oper = new OperationMul();
                break;
            case "/":
                oper = new OperationDiv();
                break;
        }
        return oper;
    }
}

main 方法

public static void main(String[] args) {
        Operation oper;
        oper = OperationFactory.createOperate("+");
        oper.setNumberA(1);
        oper.setNumberB(2);
        double result = oper.getResult();
        System.out.println(result);
    }


在这段代码中,可以看出,实现加法功能,加法工厂(高层)需要调用加法实现(低层),在main方法中,通过传入“+”,在工厂中生成实现类。此时如果增加“求平方”的功能。添加子类的同时,需要修改OperationFactory类。上层依赖下层实现。


依赖倒置:

使用依赖倒置原则,试着解决下这个问题。以工厂方法模式为例:


20210620000806789.png


在“简单工厂”的基础上,加上抽象工厂。

抽象接口:IFactory

public interface IFactory {
    Operation createOperation();
}



加法工厂类:AddFactory(实现抽象接口)

public class AddFactory implements IFactory{
    @Override
    public Operation createOperation() {
        return new OperationAdd();
    }
}

减法工厂类: SubFactory(实现抽象接口)

public class SubFactory implements IFactory {
    @Override
    public Operation createOperation() {
        return new OperationSub();
    }
}

乘法工厂类:OperationMul(实现抽象接口)

public class MulFactory implements IFactory {
    @Override
    public Operation createOperation() {
        return new OperationMul();
    }
}

除法工厂类:DivFactory(实现抽象接口)

public class DivFactory implements IFactory{
    @Override
    public Operation createOperation() {
        return new OperationDiv();
    }
}

main 方法:

public static void main(String[] args) {
  IFactory factory = new AddFactory();
  Operation oper = factory.createOperation();
  oper.setNumberA(1);
  oper.setNumberB(2);
  double result = oper.getResult();
  System.out.println(result);
}


加入工厂方法模式,最直观的感受是:代码多了。


从main方法可以看出,工厂(高层)不直接调用具体的子类(低层),而是工厂和子类都依赖抽象接口,工厂只需要调用抽象接口,将具体实现延迟到了子类。此时如果增加“求平方”的功能,只需要新增实现类,实现抽象接口IFactory即可。实现了依赖倒置。



四、对比


1、工厂方法中,父类依赖抽象不依赖具体,那在哪里决定生成哪个子类?


换句话说:IFactory factory = new AddFactory();


main方法中的这段代码,应该写在哪里?


答案是,这段代码,可以任何形式由调用者传入,可以写在具体调用者的事件下,也可以写在配置文件中。调用者只需“告诉”程序要实现什么功能,具体交给子类实现。


2、两种方式都能实现功能,使用依赖倒置的好处是什么?


1)高层和低层都依赖抽象,低层修改不影响高层,实现解耦合,增加了低层的可扩展性;


2)高层仅需考虑调用哪个接口,无需关注具体实现,由低层实现,低层功能内聚;


 

五、在spring中



IFactory factory = new AddFactory();


      其实,这段代码,spring帮我们实现了。spring的IOC容器就是工厂,生成各种功能工厂,高层根据功能选择生成哪个工厂。低层是实现类bean,可通过配置,注解等方式,注入到工厂中。高层通过反射从spring工厂中获取bean;bean依赖spring容器,注入到容器中,交给容器管理。spring IOC容器,将调用和实现解耦,使高层和低层都面向了spring IOC容器。


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