目錄

前言

一、示例程序

二、OCP開閉原則

三、依賴倒置原則DIP

四、控制反轉(zhuǎn)IOC

總結(jié)

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前言

? 在軟件開發(fā)的世界里，隨著項目的增長和需求的變化，如何保持代碼的靈活性、可維護(hù)性和擴(kuò)展性成為了每個開發(fā)者必須面對的問題。傳統(tǒng)的面向過程或基于類的設(shè)計往往導(dǎo)致代碼高度耦合，使得任何小的改動都需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的測試和調(diào)整。這不僅耗費時間，也增加了出錯的風(fēng)險。因此，理解并應(yīng)用一些基本的設(shè)計原則，如開閉原則（OCP）和依賴倒置原則（DIP），對于構(gòu)建高效、靈活的應(yīng)用程序至關(guān)重要。本文將通過一個簡單的用戶登錄示例，探討如何從傳統(tǒng)設(shè)計模式過渡到使用Spring框架實現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)（IoC）來解決這些問題，幫助開發(fā)者更好地理解和實踐這些重要的編程理念。

一、示例程序

? 當(dāng)沒有Spring時，我們是怎么開發(fā)的呢？我們先閱讀下面的程序：

// 控制層
public class UserController {private UserService userService = new UserServiceImpl();public void login(){String username = "admin";String password = "123456";boolean success = userService.login(username, password);if (success) {// 登錄成功} else {// 登錄失敗}}
}// 業(yè)務(wù)層
public class UserServiceImpl implements UserService {private UserDao userDao = new UserDaoImplForMySQL();public boolean login(String username, String password) {User user = userDao.selectByUsernameAndPassword(username, password);if (user != null) {return true;}return false;}
}// 數(shù)據(jù)庫層
public class UserDaoImplForMySQL implements UserDao {public User selectByUsernameAndPassword(String username, String password) {// 連接MySQL數(shù)據(jù)庫，根據(jù)用戶名和密碼查詢用戶信息return null;}
}

? 可以看出，UserDaoImplForMySQL中主要是連接MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。如果更換到Oracle數(shù)據(jù)庫上，則需要再提供一個UserDaoImplForOracle。很明顯，以上的操作正在進(jìn)行功能的擴(kuò)展，添加了一個新的類UserDaoImplForOracle來應(yīng)付數(shù)據(jù)庫的變化，這里的變化會引起連鎖反應(yīng)嗎？當(dāng)然會，如果想要切換到Oracle數(shù)據(jù)庫上，UserServiceImpl類代碼就需要修改。

二、OCP開閉原則

? 上面的代碼以及修改違背了OCP開閉原則，開閉原則是這樣說的：在軟件開發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。也就是說，如果在進(jìn)行功能擴(kuò)展的時候，添加額外的類是沒問題的，但因為功能擴(kuò)展而修改之前運行正常的程序，這是忌諱的，不被允許的。因為一旦修改之前運行正常的程序，就會導(dǎo)致項目整體要進(jìn)行全方位的重新測試。這是相當(dāng)麻煩的過程。導(dǎo)致以上問題的主要原因是：代碼和代碼之間的耦合度太高。如下圖所示：

?更多軟件設(shè)計原則：【設(shè)計模式】軟件設(shè)計原則-CSDN博客

? 可以很明顯的看出，上層是依賴下層的。UserController依賴UserServiceImpl，而UserServiceImpl依賴UserDaoImplForMySQL，這樣就會導(dǎo)致下面只要改動，上面必然會受牽連（跟著也會改），所謂牽一發(fā)而動全身。這樣也就同時違背了另一個開發(fā)原則：依賴倒置原則。?

三、依賴倒置原則DIP

? 依賴倒置原則(Dependence Inversion Principle)，簡稱DIP，主要倡導(dǎo)面向抽象編程，面向接口編程，不要面向具體編程，讓上層不再依賴下層，下面改動了，上面的代碼不會受到牽連。這樣可以大大降低程序的耦合度，耦合度低了，擴(kuò)展力就強(qiáng)了，同時代碼復(fù)用性也會增強(qiáng)（軟件七大開發(fā)原則都是在為解耦合服務(wù)）。你可能會說，上面的代碼已經(jīng)面向接口編程了呀：

? 確實已經(jīng)面向接口編程了，但對象的創(chuàng)建是：new UserDaoImplForOracle()顯然并沒有完全面向接口編程，還是使用到了具體的接口實現(xiàn)類。什么叫做完全面向接口編程？請看以下代碼：

? 如果代碼是這樣編寫的，才算是完全面向接口編程。那你可能會問，這樣userDao是null，在執(zhí)行的時候就會出現(xiàn)空指針異常呀。你說的有道理，確實是這樣的，所以我們要解決這個問題。解決空指針異常的問題，其實就是解決兩個核心的問題：?

1. 誰來負(fù)責(zé)對象的創(chuàng)建?！疽簿褪钦f誰來：new UserDaoImplForOracle()/new UserDaoImplForMySQL()】
2. 誰來負(fù)責(zé)把創(chuàng)建的對象賦到這個屬性上?！疽簿褪钦f誰來把上面創(chuàng)建的對象賦給userDao屬性】

? 如果我們把以上兩個核心問題解決了，就可以做到既符合OCP開閉原則，又符合依賴倒置原則。很榮幸的通知你：Spring框架可以做到。在Spring框架中，它可以幫助我們new對象，并且它還可以將new出來的對象賦到屬性上。換句話說，Spring框架可以幫助我們創(chuàng)建對象，并且可以幫助我們維護(hù)對象和對象之間的關(guān)系。比如：

? Spring可以new出來UserDaoImplForMySQL對象，也可以new出來UserDaoImplForOracle對象，并且還可以讓new出來的dao對象和service對象產(chǎn)生關(guān)系（產(chǎn)生關(guān)系其實本質(zhì)上就是給屬性賦值）。很顯然，這種方式是將對象的創(chuàng)建權(quán)/管理權(quán)交出去了，不再使用硬編碼的方式了。同時也把對象關(guān)系的管理權(quán)交出去了，也不再使用硬編碼的方式了。像這種把對象的創(chuàng)建權(quán)交出去，把對象關(guān)系的管理權(quán)交出去，被稱為控制反轉(zhuǎn)。

四、控制反轉(zhuǎn)IOC

? 控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control，縮寫為IoC），是面向?qū)ο缶幊讨械囊环N設(shè)計思想，可以用來降低代碼之間的耦合度，符合依賴倒置原則?？刂品崔D(zhuǎn)的核心是：將對象的創(chuàng)建權(quán)交出去，將對象和對象之間關(guān)系的管理權(quán)交出去，由第三方容器來負(fù)責(zé)創(chuàng)建與維護(hù)?？刂品崔D(zhuǎn)常見的實現(xiàn)方式：依賴注入（Dependency Injection，簡稱DI）。通常，依賴注入的實現(xiàn)又包括兩種方式：

• set方法注入
• 構(gòu)造方法注入

? Spring框架就是一個實現(xiàn)了IoC思想的框架。IoC可以認(rèn)為是一種全新的設(shè)計模式，但是理論和時間成熟相對較晚，并沒有包含在GoF中（GoF指的是23種設(shè)計模式）。

總結(jié)

? 通過對一個簡單用戶登錄系統(tǒng)的分析，我們了解到了在沒有采用現(xiàn)代框架時開發(fā)可能面臨的挑戰(zhàn)：高耦合度的代碼難以維護(hù)和擴(kuò)展。遵循開閉原則（OCP）和依賴倒置原則（DIP），可以有效地降低這種耦合，提高代碼的復(fù)用性和可擴(kuò)展性。然而，手動管理對象創(chuàng)建和依賴關(guān)系仍然復(fù)雜且容易出錯。Spring框架通過引入控制反轉(zhuǎn)（IoC）概念，提供了一種優(yōu)雅的解決方案。它不僅簡化了對象的創(chuàng)建和依賴注入過程，還促進(jìn)了更清晰、模塊化的代碼結(jié)構(gòu)，極大地提升了開發(fā)效率和軟件質(zhì)量。掌握這些設(shè)計原則與技術(shù)框架的應(yīng)用，可以幫助開發(fā)者構(gòu)建更加健壯、靈活和易于維護(hù)的軟件系統(tǒng)。