D - 依賴倒置原理（DIP）

在理解 DIP（依賴倒置原理）之前，了解什麼是高階和低階模組以及抽象非常重要。

高階模組：

高階模組是指應用程式中管理核心功能或業務邏輯的部分。這些模組通常處理應用程式更大、更關鍵的功能。高階模組通常執行更廣泛和更複雜的任務，並且它們可能依賴其他模組來完成工作。

例如，如果您正在建立電子商務應用程序，則訂單管理系統將是一個高級模組。它處理主要任務，例如接受訂單、處理訂單、管理交付等等。

低階模組：

另一方面，低階模組負責特定的和較小的任務。這些模組在應用程式的基礎層級上運作，並執行更詳細的工作，例如在資料庫中儲存資料、配置網路設定等。低階模組通常幫助高階模組執行其任務。

繼續電子商務範例，支付網關整合將是一個低階模組。它的工作專門處理付款，與訂單管理系統的更廣泛功能相比，這是一項更專業的任務。

抽象：

簡單來說，抽像是指系統或過程的一般思想或表示。它定義了應該發生什麼，但沒有指定它將如何發生。它專注於基本功能，而不深入研究底層實現細節。

例子：

想像一下你要開車。駕駛汽車的概念（即抽象）包括：

• 啟動汽車
• 停車

但是，抽象並未指定這些操作將如何執行。它不會告訴您它是什麼類型的汽車，它有什麼樣的發動機，或使汽車啟動或停止的具體機制。它僅提供需要做什麼的整體思路。

軟體設計中的抽象：

在軟體設計中，抽象意味著使用定義一組規則或操作的介面或抽象類別來建立通用契約或結構，但這些操作的具體實作是分開的。這允許您定義需要做什麼，而不指定如何完成。

例子：

您可以有一個 PaymentInterface 來聲明處理付款的方法。此介面指定必須處理付款，但沒有定義如何處理付款。這可以透過不同的實現方式來完成，例如 PayPal、Stripe 或其他付款方式。

本質上，抽象著重於通用功能，同時使實作靈活，以便將來更容易更改或擴展。

什麼是依賴倒置原則（DIP）？

根據依賴倒置原則（DIP），高層模組不應該直接依賴低層模組。相反，兩者都應該依賴抽象，例如介面或抽象類別。這使得高層和低層模組可以相互獨立工作，使系統更加靈活並減少變更的影響。

簡化說明：

想像一下您有一個具有多種功能的應用程式。如果一個功能直接依賴另一個功能，那麼修改一個功能將需要更改程式碼的許多部分。 DIP 建議您應該透過通用介面或抽象來使應用程式的不同部分運作，而不是直接依賴。這樣，每個模組都可以獨立運行，並且對一項功能的變更對系統其餘部分的影響最小。

DIP的兩個要點：

• 高階模組不應依賴低階模組。相反，兩者都應該依賴抽象。

• 應該依賴抽象，而不是具體（具體實作）。

例子：

考慮一個可以同時使用 PayPal 和 Stripe 作為付款方式的付款系統。如果您直接使用 PayPal 或 Stripe，稍後新增新的支付網關將需要在整個應用程式中進行大量程式碼變更。

但是，如果您遵循DIP，您將使用通用的PaymentInterface。 PayPal 和 Stripe 都會實作這個介面。這樣，如果您以後想新增新的支付網關，只需實作現有的介面即可，讓流程變得更加簡單。

透過遵循這項原則，DIP 增強了程式碼的可維護性和靈活性，允許更平滑的調整和擴展，而不會造成重大中斷。

範例1：

讓我們考慮一個需要啟動和停止不同類型車輛的應用程式。您可以建立一個用作抽象的車輛介面。任何車輛都可以實現這個介面來提供自己的功能。

Java 程式碼：

 // Abstraction: Vehicle interface
interface Vehicle {
    void start();
    void stop();
}

// Car class implements Vehicle interface
class Car implements Vehicle {
    public void start() {
        System.out.println("Car started");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("Car stopped");
    }
}

// Bike class implements Vehicle interface
class Bike implements Vehicle {
    public void start() {
        System.out.println("Bike started");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("Bike stopped");
    }
}

// Main class
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle car = new Car(); // Car as Vehicle
        car.start();
        car.stop();

        Vehicle bike = new Bike(); // Bike as Vehicle
        bike.start();
        bike.stop();
    }
}

解釋：

在這裡，Vehicle 作為一個抽象，指定需要執行哪些操作（即啟動和停止），但它沒有定義這些操作應該如何執行。 Car 和 Bike 類別根據自己的邏輯實作這些方法。這種設計允許輕鬆添加新的車輛類型，例如卡車，而無需更改現有代碼。

新增車輛：卡車
要新增車輛，您只需建立一個實作 Vehicle 介面的 Truck 類，並提供自己的 start() 和 stop() 方法的實作。

卡車的 Java 程式碼：

class Truck implements Vehicle {
    public void start() {
        System.out.println("Truck started");
    }
    public void stop() {
        System.out.println("Truck stopped");
    }
}

在主類別中使用卡車而不進行任何更改：
現在，要將 Truck 包含在 Main 類別中，您可以建立 Truck 的實例並將其用作車輛。 Main 類別或程式碼的任何其他部分無需進行​​任何更改。

主類別的Java程式碼：

<p>public class Main {<br>
    public static void main(String[] args) {<br>
        Vehicle car = new Car(); // Car as Vehicle<br>
        car.start();<br>
        car.stop();</p>
<div class="highlight js-code-highlight">
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>    Vehicle bike = new Bike(); // Bike as Vehicle
    bike.start();
    bike.stop();

    // Adding Truck
    Vehicle truck = new Truck(); // Truck as Vehicle
    truck.start();
    truck.stop();
}

}

輸出：
複製程式碼
車子啟動了
車停了
自行車開始了
自行車停了
卡車啟動了
卡車停了