架构设计之依赖倒置、控制反转与依赖注入

名词解释

依赖：一种模型元素之间的关系的描述。例如类A调用了类B，那么我们说类A依赖于类B。

耦合：一种模型元素之间的关系的描述。例如类A调用了类B或类B调用了类A，那么我们说类A与类B有耦合关系。

耦合度：模型元素之间的依赖程度的量化描述。

控制：一种模型元素之间的关系的描述。例如类A调用了类B，那么我们说类A控制类B。

 

绪论

架构设计的对象一般是类库、框架和应用程序。其工作任务除了类库、框架、应用程序各个模块（类）之间的关系设计之外，还包括类库、框架和应用程序三者之间关系的设计。而依赖倒置、控制反转、依赖注入正是常用的一类设计模式。

依赖倒置、控制反转、依赖注入三者含义和目标基本一致，即通过抽象接口解耦和消除依赖关系。

 

依赖倒置

从字面理解依赖倒置往往不知所云，通过了解其历史渊源可以很好的消除这种误解。在面向结构编程时代，架构设计师往往采用自上而下的设计模式，先设计上层模块，再设计下层模块，如此层层分解，导致上层模块严重依赖于下层模块，下层模块的一点变化都会导致上层地震。到了面向对象编程时代，架构设计师使用对象进行设计，通过抽象接口解耦各层之间的依赖关系，为了与面向结构的设计模式区分开，同时体现面向对象的优势，也为了哗众取宠，就给这种新的设计模式起了个依赖倒置的名称。

依赖倒置的核心思想是依赖于抽象。

依赖倒置的原则是上层模块不依赖于下层模块，而是依赖于一套抽象接口，上层模块调用接口，下层模块实现接口。以类库和应用程序为例，我们把应用程序需要调用的功能抽象为一组接口，然后由类库实现这组接口，那么应用程序就可以使用任意实现了该接口的类库，从而和类库解耦。

 

控制反转

控制反转的来历与依赖倒置相似，以前设计应用程序，虽然会引用类库，但一切都在应用程序的控制之中。后来根据应用程序的不同场景，人们设计了相应的框架，有了框架之后，再设计应用程序时，就变成了为框架增加自定义行为的设计，控制权转到了框架手里，因此说控制权反转了。

控制反转是依赖倒置的一种具体实现，强调的是控制流程的依赖倒置，是框架设计的必用模式。框架基于依赖倒置模式设计：对于框架中不确定的部分，框架抽象出一组接口，并依赖于这组接口进行实现，应用程序实现这组接口。

 

依赖注入

依赖注入也是依赖倒置的一种具体实现，是类库设计的一种常用模式。类库中的类基于依赖模式设计：某类依赖于接口，而不是具体的实现，由调用者在调用时传入这些接口的具体实现类。

.Net中广泛使用此模式，比如StreamReader类，当使用StreamReader时，需要实例化一个Stream或其派生类，传给StreamReader的构造函数，然后方能使用该类的方法。

 

弊病

依赖倒置的基础是假设抽象是稳定的。对于我们已经了解的事物，当然可以实现很好的抽象，但对于尚未认识清楚的事物，比如用户需求，就很难保证这个抽象的稳定性。因此一旦这个抽象稳定的假设不成立，那么依赖倒置不但不能发挥优势，反倒可能成为包袱。

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