依赖倒置原则，Dependence Inversion Principle，DIP

12 May 2023

罔兩問景曰：「曩子行，今子止，曩子坐，今子起，何其無特操與？」景曰：「吾有待而然者邪！吾所待又有待而然者邪！吾待蛇蚹、蜩翼邪！惡識所以然？惡識所以不然？」

《庄子·齐物论》

软件工程领域，有一个概念叫 SOLID。SOLID 是五个面向对象设计原则的首字母缩写。最早由 Robert C. Martin 在其 2000 年的论文《Design Principles and Design Patterns》中提出的。

其中，D 原则指的是 Dependence Inversion Principle，依赖倒置原则，简称 DIP。

DIP 是这么表述的：

High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions.
上层模块不应该依赖于底层模块。都应该依赖于抽象。
Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。

那么，为什么叫依赖倒置呢？

因为传统的架构设计，顶层设计拆分到下层模块实现，下层模块又基于底层模块。像这样：

这个例子中，有个 Copy 任务，它做的事情是把键盘敲入的字符传输到打印机打印出来。那么 C++ 代码实现可能是这个样子：

void Copy () {
    int c;
    while ((c = ReadKeyboard()) != EOF) {
        WritePrinter(c);
    }
}

如果后面，我们又要把键盘敲进的字符写到磁盘里：

这时候，代码可以这么写：

enum class OutputDevice {printer, disk};
void Copy(OutputDevice dev) {
    int c;
    while ((c = ReadKeyboard()) != EOF) {
        if (dev == printer)
            WritePrinter(c);
        else
            WriteDisk(c);
    }
}

如果输入、输出设备种类更多，这样实现的代码就越来越难维护。所以我们需要抽象机制，让依赖关系建立在抽象实体上：

代码实现如下。这时候，Copy 函数就不用关心 Reader 和 Writer 的具体实现，只依赖于抽象类的虚函数接口。

class Reader
{
  public:
    virtual int Read() = 0;
};

class Writer
{
  public:
    virtual void Write(char) = 0;
};

void Copy(Reader& r, Writer& w)
{
    int c;
    while((c=r.Read()) != EOF)
        w.Write(c);
}

在函数式编程语言中，DIP 原则也很普遍。比如 Clojure 的 map 函数，它不依赖于具体的数据类型，只关心抽象接口。 map 接受实现 clojure.lang.IFn 抽象的函数，处理实现可顺序访问，可 seq 的数据，也就是 seqable? 的数据对象。

例如：

(map - [1 2 3])

(-1 -2 -3)

这里， - 函数实现了 clojure.lang.IFn ：

(instance? clojure.lang.IFn -)

true

而 vec [1 2 3] 则是 seqable 的：

(seqable? [1 2 3])

true

在 Clojure 中，DIP 原则用的很广泛，从而确保很多核心函数可以充分地在抽象层面重用。

technology 379

programming 9