以为程序依赖于实现
图一
背景1:公司是福特和本田公司的金牌合作伙伴,现要求开发一套自动驾驶系统,只要汽车上安装该系统就可以实现无人驾驶,该系统可以在福特和本田车上使用,只要这两个品牌的汽车使用该系统就能实现自动驾驶。于是有人做出了分析如图一。
对于图一分析:我们定义了一个AutoSystem类,一个FordCar类,一个HondaCar类。FordCar类和HondaCar类中各有三个方法:Run(启动Car)、Turn(转弯Car)、Stop(停止Car),当然了一个汽车肯定不止这些功能,这里只要能说明问题即可。AutoSystem类是一个自动驾驶系统,自动操纵这两辆车。
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public class HondaCar{ public void Run(){ Console.WriteLine( "本田开始启动了" ); } public void Turn(){ Console.WriteLine( "本田开始转弯了" ); } public void Stop(){ Console.WriteLine( "本田开始停车了" ); } } public class FordCar{ publicvoidRun(){ Console.WriteLine( "福特开始启动了" ); } publicvoidTurn(){ Console.WriteLine( "福特开始转弯了" ); } publicvoidStop(){ Console.WriteLine( "福特开始停车了" ); } } public class AutoSystem{ public enum CarType{ Ford,Honda }; private HondaCar hcar= new HondaCar(); private FordCar fcar= new FordCar(); private CarType type; public AutoSystem(CarType type){ this .type=type; } private void RunCar(){ if (type==CarType.Ford){ fcar.Run(); } else { hcar.Run(); } } private void TurnCar(){ if (type==CarType.Ford){ fcar.Turn(); } else { hcar.Turn(); } } private void StopCar(){ if (type==CarType.Ford){ fcar.Stop(); } else { hcar.Stop(); } } } |
代码分析:上面的程序确实能够实现针对Ford和Honda车的无人驾驶,但是软件是在不断变化的,软件的需求也在不断的变化。
背景2:公司的业务做大了,同时成为了通用、三菱、大众的金牌合作伙伴,于是公司要求该自动驾驶系统也能够安装在这3种公司生产的汽车上。于是我们不得不变动AutoSystem:
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public class AutoSystem{ public enum CarType{ Ford,Honda,Bmw }; HondaCar hcar= new HondaCar(); FordCarf car= new FordCar(); BmwCar bcar= new BmwCar(); private CarType type; public AutoSystem(CarTypetype){ this .type=type; } private void RunCar(){ if (type==CarType.Ford){ fcar.Run(); } else if (type==CarType.Honda){ hcar.Run(); } else if (type==CarType.Bmw){ bcar.Run(); } } private void TurnCar(){ if (type==CarType.Ford){ fcar.Turn(); } else if (type==CarType.Honda){ hcar.Turn(); } else if (type==CarType.Bmw){ bcar.Turn(); } } private void StopCar(){ if (type==CarType.Ford){ fcar.Stop(); } else if (type==CarType.Honda){ hcar.Stop(); } else if (type==CarType.Bmw){ bcar.Stop(); } } } |
分析:这会给系统增加新的相互依赖。随着时间的推移,越来越多的车种必须加入到AutoSystem中,这个“AutoSystem”模块将会被if/else语句弄得很乱,而且依赖于很多的低层模块,只要低层模块发生变动,AutoSystem就必须跟着变动,
它最终将变得僵化、脆弱。
导致上面所述问题的一个原因是,含有高层策略的模块,如AutoSystem模块,依赖于它所控制的低层的具体细节的模块(如HondaCar()和FordCar())。如果我们能够找到一种方法使AutoSystem模块独立于它所控制的具体细节,那么我们就可以自由地复用它了。我们就可以用这个模块来生成其它的程序,使得系统能够用在需要的汽车上。OOD给我们提供了一种机制来实现这种“依赖倒置”。
图二
看图 2中这个简单的类图。这儿有一个“AutoSystem”类,它包含一个“ICar”接口。这个“AutoSystem”类根本不依赖于“FordCar”和“HondaCar”。所以,依赖关系被“倒置”了:“AutoSystem”模块依赖于抽象,那些具体的汽车操作也依赖于相同的抽象。
于是可以添加ICar
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public interface ICar { void Run(); void Turn(); void Stop(); } public class BmwCar:ICar { public void Run() { Console.WriteLine( "宝马开始启动了" ); } public void Turn() { Console.WriteLine( "宝马开始转弯了" ); } public void Stop() { Console.WriteLine( "宝马开始停车了" ); } } public class FordCar:ICar { publicvoidRun() { Console.WriteLine( "福特开始启动了" ); } public void Turn() { Console.WriteLine( "福特开始转弯了" ); } public void Stop() { Console.WriteLine( "福特开始停车了" ); } } public class HondaCar:ICar { publicvoidRun() { Console.WriteLine( "本田开始启动了" ); } public void Turn() { Console.WriteLine( "本田开始转弯了" ); } public void Stop() { Console.WriteLine( "本田开始停车了" ); } } public class AutoSystem { private ICar icar; public AutoSystem(ICar icar) { this .icar=icar; } private void RunCar() { icar.Run(); } private void TurnCar() { icar.Turn(); } private void StopCar() { icar.Stop(); } } |
现在AutoSystem系统依赖于ICar 这个抽象,而与具体的实现细节HondaCar、FordCar、BmwCar无关,所以实现细节的变化不会影响AutoSystem。对于实现细节只要实现ICar 即可,即实现细节依赖于ICar 抽象。
总结:
A.高层次的模块不应该依赖于低层次的模块,他们(程序和实现)都应该依赖于抽象。
B.抽象不应该依赖于具体,具体应该依赖于抽象。
C.何谓倒置(个人理解)?正置:以往程序依赖于实现。倒置:实现依赖于程序【程序声明了抽象成员变量,而实现就是依赖抽象成员变量进行实现,间接就形成了实现依赖程序倒置关系】。