在这篇文章中，我将探讨依赖注入（DI）和控制反转（IoC）是什么，以及它们的重要性。作为示例，我将使用Monibot的REST API客户端。让我们开始吧：
一个简单的客户端实现
我们从一个简单的客户端实现开始，允许调用者访问Monibot的REST API，具体来说，是为了发送指标值。客户端的实现可能如下所示：
package monibot type Client struct { } func NewClient() *Client { return &Client{} } func (c *Client) PostMetricValue(value int) { body := fmt.Sprintf("value=%d", value) http.Post("https://monibot.io/api/metric", []byte(body)) }
这里有一个客户端，提供了PostMetricValue方法，该方法用于将指标值上传到Monibot。我们的库的用户可能像这样使用它：
import "monibot" func main() { // 初始化API客户端 client := monibot.NewClient() // 发送指标值 client.PostMetricValue(42) }
依赖注入
现在假设我们想对客户端进行单元测试。当所有HTTP发送代码都是硬编码的时候，我们如何测试客户端呢？对于每次测试运行，我们都需要一个“真实”的HTTP服务器来回答我们发送给它的所有请求。不可取！我们可以做得更好：让我们将HTTP处理作为“依赖”；让我们发明一个 Transport 接口：
package monibot // Transport传输请求。 type Transport interface { Post(url string, body []byte) }
让我们再发明一个具体的使用HTTP作为通信协议的Transport：
package monibot // HTTPTransport是一个使用HTTP协议传输请求的Transport。 type HTTPTransport struct { } func (t HTTPTransport) Post(url string, data []byte) { http.Post(url, data) }
然后让我们重写客户端，使其“依赖”于一个Transport 接口：
package monibot type Client struct { transport Transport } func NewClient(transport Transport) *Client { return &Client{transport} } func (c *Client) PostMetricValue(value int) { body := fmt.Sprintf("value=%d", value) c.transport.Post("https://monibot.io/api/metric", []byte(body)) }
现在，客户端将请求转发到它的Transport依赖。当创建客户端时，transport（客户端的依赖项）被“注入”到客户端中。调用者可以这样初始化一个客户端：
import "monibot" func main() { // 初始化API客户端 var transport monibot.HTTPTransport client := monibot.NewClient(transport) // 发送指标值 client.PostMetricValue(42) }
单元测试
现在我们可以编写一个使用“伪造”Transport的单元测试：
// TestPostMetricValue确保客户端向REST API发送正确的POST请求。 func TestPostMetricValue(t *testing.T) { transport := &fakeTransport{} client := NewClient(transport) client.PostMetricValue(42) if len(transport.calls) != 1 { t.Fatal("期望1次传输调用，但是是%d次", len(transport.calls)) } if transport.calls[0] != "POST https://monibot.io/api/metric, body=\\"value=42\\"" { t.Fatal("错误的传输调用 %q", transport.calls[0]) } } // 伪造的Transport是单元测试中使用的Transport。 type fakeTransport struct { calls []string } func (f *fakeTransport) Post(url string, body []byte) { f.calls = append(f.calls, fmt.Sprintf("POST %v, body=%q", url, string(body))) }
添加更多的Transport函数
现在假设我们库的其他部分，也使用了Transport功能，需要比POST更多的HTTP方法。对于它们，我们必须扩展我们的Transport接口：
package monibot // Transport传输请求。 type Transport interface { Get(url string) []byte // 添加，因为health-monitor需要 Post(url string, body []byte) Delete(url string) // 添加，因为resource-monitor需要 }
现在我们有一个问题。编译器抱怨我们的fakeTransport不再满足Transport接口。所以让我们通过添加缺失的函数来解决它：
// 伪造的Transport是单元测试中使用的Transport。 type fakeTransport struct { calls []string } func (f *fakeTransport) Get(url string) []byte { panic("不使用") } func (f *fakeTransport) Post(url string, body []byte) { f.calls = append(f.calls, fmt.Sprintf("POST %v, body=%q", url, string(body))) } func (f *fakeTransport) Delete(url string) { panic("不使用") }
我们做了什么？由于在单元测试中我们不需要新的Get()和Delete()函数，如果它们被调用，我们就抛出异常。这里有一个问题：每次在Transport中添加新函数时，我们都会破坏现有的fakeTransport实现。对于大型代码库来说，这将导致维护噩梦。我们能做得更好吗？
控制反转
问题在于我们的客户端（和相应的单元测试）依赖于一个它们不能控制的类型。在这种情况下，它是Transport接口。为了解决这个问题，让我们通过引入一个未导出的接口，该接口仅声明了我们的客户端所需的内容，来反转控制：
package monibot // clientTransport传输Client的请求。 type clientTransport interface { Post(url string, body []byte) } type Client struct { transport clientTransport } func NewClient(transport clientTransport) *Client { return &Client{transport} } func (c *Client) PostMetricValue(value int) { body := fmt.Sprintf("value=%d", value) c.transport.Post("https://monibot.io/api/metric", []byte(body)) }
现在让我们将我们的单元测试更改为使用假的clientTransport：
// TestPostMetricValue确保客户端向REST API发送正确的POST请求。 func TestPostMetricValue(t *testing.T) { transport := &fakeTransport{} client := NewClient(transport) client.PostMetricValue(42) if len(f.calls) != 1 { t.Fatal("期望1次传输调用，但是是%d次", len(f.calls)) } if f.calls[0] != "POST https://monibot.io/api/metric, body=\\"value=42\\"" { t.Fatal("错误的传输调用 %q", f.calls[0]) } } // 伪造的Transport是在单元测试中使用的clientTransport。 type fakeTransport struct { calls []string } func (f *fakeTransport) Post(url string, body []byte) { f.calls = append(f.calls, fmt.Sprintf("POST %v, body=%q", url, string(body))) }
由于Go的隐式接口实现（如果愿意，可以称之为'鸭子类型'），我们库的用户什么也不需要改变：
import "monibot" func main() { // 初始化API客户端 var transport monibot.HTTPTransport client := monibot.NewClient(transport) // 发送指标值 client.PostMetricValue(42) }
重新审视Transport
如果我们使IoC成为规范（正如我们应该做的那样），就不再需要导出Transport接口了。为什么呢？因为如果消费者需要一个接口，让他们在自己的作用域中定义它，就像我们对'clientTransport'做的那样。
不要导出接口。导出具体实现。如果消费者需要接口，让他们在自己的作用域中定义。
总结
在这篇文章中，我展示了如何以及为什么在Go中使用DI和IoC。正确使用DI/IoC可以导致更易于测试和维护的代码，特别是在代码库不断增长时。虽然代码示例是用Go编写的，但这里描述的原则同样适用于其他编程语言。
