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JavaScript S.O.L.I.D五大原則之依賴倒置原則DIP

2018-07-28 17:27 更新

前言

本章我們要講解的是S.O.L.I.D五大原則JavaScript語言實現(xiàn)的第5篇，依賴倒置原則LSP（The Dependency Inversion Principle ）。

英文原文：http://freshbrewedcode.com/derekgreer/2012/01/22/solid-javascript-the-dependency-inversion-principle/

依賴倒置原則

依賴倒置原則的描述是：

A. High-level modules should not depend on low-level modules.  Both should depend on abstractions.
   高層模塊不應該依賴于低層模塊，二者都應該依賴于抽象

B. Abstractions should not depend upon details.  Details should depend upon abstractions.
   抽象不應該依賴于細節(jié)，細節(jié)應該依賴于抽象

依賴倒置原則的最重要問題就是確保應用程序或框架的主要組件從非重要的底層組件實現(xiàn)細節(jié)解耦出來，這將確保程序的最重要的部分不會因為低層次組件的變化修改而受影響。

該原則的第一部分是關(guān)于高層模塊和低層模塊之間的耦合方式，在傳統(tǒng)的分成架構(gòu)中，高層模塊（封裝了程序的核心業(yè)務邏輯）總依賴于低層的一些模塊（一些基礎點）。當應用依賴倒置原則的時候，關(guān)系就反過來了。和高層模塊依賴于低層模塊不同，依賴倒置是讓低層模塊依賴于高層模塊里定義的接口。舉例來說，如果要給程序進行數(shù)據(jù)持久化，傳統(tǒng)的設計是核心模塊依賴于一個持久化模塊的API，而根據(jù)依賴倒置原則重構(gòu)以后，則是核心模塊需要定義持久化的API接口，然后持久化的實現(xiàn)實例需要實現(xiàn)核心模塊定義的這個API接口。

該原則的第二部分描述的是抽象和細節(jié)之間的正確關(guān)系。理解這一部分，通過了解C++語言比較有幫助，因為他的適用性比較明顯。

不像一些靜態(tài)類型的語言，C++沒有提供一個語言級別的概念來定義接口，那類定義和類實現(xiàn)之間到底是怎么樣的呢，在C++里，類通過頭文件的形式來定義，其中定義了源文件需要實現(xiàn)的類成員方法和變量。因為所有的變量和私有方法都定義在頭文件里，所以可以用來抽象以便和實現(xiàn)細節(jié)之前解耦出來。通過定只定義抽象方法來實現(xiàn)（C++里是抽象基類）接口這個概念用于實現(xiàn)類來實現(xiàn)。

DIP and JavaScript

因為JavaScript是動態(tài)語言，所以不需要去為了解耦而抽象。所以抽象不應依賴于細節(jié)這個改變在JavaScript里沒有太大的影響，但高層模塊不應依賴于低層模塊卻有很大的影響。

在當靜態(tài)類型語言的上下文里討論依賴倒置原則的時候，耦合的概念包括語義（semantic）和物理（physical）兩種。這就是說，如果一個高層模塊依賴于一個低層模塊，也就是不僅耦合了語義接口，也耦合了在底層模塊里定義的物理接口。也就是說高層模塊不僅要從第三方類庫解耦出來，也需要從原生的低層模塊里解耦出來。

為了解釋這一點，想象一個.NET程序可能包含一個非常有用的高層模塊，而該模塊依賴于一個低層的持久化模塊。當作者需要在持久化API里增加一個類似的接口的時候，不管依賴倒置原則有沒有使用，高層模塊在不重新實現(xiàn)這個低層模塊的新接口之前是沒有辦法在其它的程序里得到重用的。

在JavaScript里，依賴倒置原則的適用性僅僅限于高層模塊和低層模塊之間的語義耦合，比如，DIP可以根據(jù)需要去增加接口而不是耦合低層模塊定義的隱式接口。

為了來理解這個，我們看一下如下例子：

$.fn.trackMap = function(options) {
    var defaults = {
        / defaults /
    };
    options = $.extend({}, defaults, options);

    var mapOptions = {
        center: new google.maps.LatLng(options.latitude,options.longitude),
        zoom: 12,
        mapTypeId: google.maps.MapTypeId.ROADMAP
    },
        map = new google.maps.Map(this[0], mapOptions),
        pos = new google.maps.LatLng(options.latitude,options.longitude);

    var marker = new google.maps.Marker({
        position: pos,
        title: options.title,
        icon: options.icon
    });

    marker.setMap(map);

    options.feed.update(function(latitude, longitude) {
        marker.setMap(null);
        var newLatLng = new google.maps.LatLng(latitude, longitude);
        marker.position = newLatLng;
        marker.setMap(map);
        map.setCenter(newLatLng);
    });

    return this;
};

var updater = (function() {
    // private properties

    return {
        update: function(callback) {
            updateMap = callback;
        }
    };
})();

$("#map_canvas").trackMap({
    latitude: 35.044640193770725,
    longitude: -89.98193264007568,
    icon: 'http://bit.ly/zjnGDe',
    title: 'Tracking Number: 12345',
    feed: updater
});

在上述代碼里，有個小型的JS類庫將一個DIV轉(zhuǎn)化成Map以便顯示當前跟蹤的位置信息。trackMap函數(shù)有2個依賴：第三方的Google Maps API和Location feed。該feed對象的職責是當icon位置更新的時候調(diào)用一個callback回調(diào)（在初始化的時候提供的）并且傳入緯度latitude和精度longitude。Google Maps API是用來渲染界面的。

feed對象的接口可能按照裝，也可能沒有照裝trackMap函數(shù)的要求去設計，事實上，他的角色很簡單，著重在簡單的不同實現(xiàn)，不需要和Google Maps這么依賴。介于trackMap語義上耦合了Google Maps API，如果需要切換不同的地圖提供商的話那就不得不對trackMap函數(shù)進行重寫以便可以適配不同的provider。

為了將于Google maps類庫的語義耦合翻轉(zhuǎn)過來，我們需要重寫設計trackMap函數(shù)，以便對一個隱式接口（抽象出地圖提供商provider的接口）進行語義耦合，我們還需要一個適配Google Maps API的一個實現(xiàn)對象，如下是重構(gòu)后的trackMap函數(shù)：

$.fn.trackMap = function(options) {
    var defaults = {
        / defaults /
    };

    options = $.extend({}, defaults, options);

    options.provider.showMap(
        this[0],
        options.latitude,
        options.longitude,
        options.icon,
        options.title);

    options.feed.update(function(latitude, longitude) {
        options.provider.updateMap(latitude, longitude);
    });

    return this;
};

$("#map_canvas").trackMap({
    latitude: 35.044640193770725,
    longitude: -89.98193264007568,
    icon: 'http://bit.ly/zjnGDe',
    title: 'Tracking Number: 12345',
    feed: updater,
    provider: trackMap.googleMapsProvider
});

在該版本里，我們重新設計了trackMap函數(shù)以及需要的一個地圖提供商接口，然后將實現(xiàn)的細節(jié)挪到了一個單獨的googleMapsProvider組件，該組件可能獨立封裝成一個單獨的JavaScript模塊。如下是我的googleMapsProvider實現(xiàn)：

trackMap.googleMapsProvider = (function() {
    var marker, map;

    return {
        showMap: function(element, latitude, longitude, icon, title) {
            var mapOptions = {
                center: new google.maps.LatLng(latitude, longitude),
                zoom: 12,
                mapTypeId: google.maps.MapTypeId.ROADMAP
            },
                pos = new google.maps.LatLng(latitude, longitude);

            map = new google.maps.Map(element, mapOptions);

            marker = new google.maps.Marker({
                position: pos,
                title: title,
                icon: icon
            });

            marker.setMap(map);
        },
        updateMap: function(latitude, longitude) {
            marker.setMap(null);
            var newLatLng = new google.maps.LatLng(latitude,longitude);
            marker.position = newLatLng;
            marker.setMap(map);
            map.setCenter(newLatLng);
        }
    };
})();

做了上述這些改變以后，trackMap函數(shù)將變得非常有彈性了，不必依賴于Google Maps API，相反可以任意替換其它的地圖提供商，那就是說可以按照程序的需求去適配任何地圖提供商。

何時依賴注入？

有點不太相關(guān)，其實依賴注入的概念經(jīng)常和依賴倒置原則混在一起，為了澄清這個不同，我們有必要來解釋一下：

依賴注入是控制反轉(zhuǎn)的一個特殊形式，反轉(zhuǎn)的意思一個組件如何獲取它的依賴。依賴注入的意思就是：依賴提供給組件，而不是組件去獲取依賴，意思是創(chuàng)建一個依賴的實例，通過工廠去請求這個依賴，通過Service Locator或組件自身的初始化去請求這個依賴。依賴倒置原則和依賴注入都是關(guān)注依賴，并且都是用于反轉(zhuǎn)。不過，依賴倒置原則沒有關(guān)注組件如何獲取依賴，而是只關(guān)注高層模塊如何從低層模塊里解耦出來。某種意義上說，依賴倒置原則是控制反轉(zhuǎn)的另外一種形式，這里反轉(zhuǎn)的是哪個模塊定義接口（從低層里定義，反轉(zhuǎn)到高層里定義）。