分解依賴倒置、IoC 和 DI

探索 NestJS 的依賴注入系統引發了對依賴反轉、控制反轉和依賴注入的更深入研究。 這些概念雖然看似相似，但卻為不同的問題提供了不同的解決方案。 此解釋可作為個人複習，並希望能為其他處理這些術語的人提供有用的指南。

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1. 依賴倒置原則（DIP）

定義：高層模組不應該依賴低層模組；兩者都應該依賴抽象。抽像不應該依賴細節；細節應該取決於抽象。

這代表什麼：

在軟體中，高層模組封裝核心業務邏輯，而低層模組處理特定的實作（資料庫、API 等）。 如果沒有 DIP，高層模組直接依賴低層模組，造成緊密耦合，阻礙靈活性，使測試和維護複雜化，並且使替換或擴展低層細節變得困難。

DIP 顛倒了這種關係。高層和低層模組都依賴共享抽象（介面或抽象類別），而不是直接控制。

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無 DIP

Python 範例

class EmailService:
    def send_email(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self):
        self.email_service = EmailService()

    def notify(self, message):
        self.email_service.send_email(message)

TypeScript 範例

class EmailService {
    sendEmail(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private emailService: EmailService;

    constructor() {
        this.emailService = new EmailService();
    }

    notify(message: string): void {
        this.emailService.sendEmail(message);
    }
}

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問題：

1. 緊密耦合：Notification直接依賴EmailService。
2. 擴充性有限：切換到SMSService需要修改Notification。

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含浸

Python 範例

from abc import ABC, abstractmethod

class MessageService(ABC):
    @abstractmethod
    def send_message(self, message):
        pass

class EmailService(MessageService):
    def send_message(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self, message_service: MessageService):
        self.message_service = message_service

    def notify(self, message):
        self.message_service.send_message(message)

# Usage
email_service = EmailService()
notification = Notification(email_service)
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!")

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TypeScript 範例

interface MessageService {
    sendMessage(message: string): void;
}

class EmailService implements MessageService {
    sendMessage(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private messageService: MessageService;

    constructor(messageService: MessageService) {
        this.messageService = messageService;
    }

    notify(message: string): void {
        this.messageService.sendMessage(message);
    }
}

// Usage
const emailService = new EmailService();
const notification = new Notification(emailService);
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!");

DIP 的好處：

• 靈活性：輕鬆交換實作。
• 可測試性：使用模擬進行檢定。
• 可維護性：低階模組的變更不會影響高階模組。

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2. 控制反轉 (IoC)

IoC 是一種設計原則，其中依賴控制轉移到外部系統（框架）而不是在類別內進行管理。 傳統上，類別會建立並管理其相依性。 IoC 逆轉了這一點——外部實體注入依賴項。

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Python 範例：沒有 IoC

class SMSService:
    def send_message(self, message):
        print(f"Sending SMS: {message}")

class Notification:
    def __init__(self):
        self.sms_service = SMSService()  # Dependency created internally

    def notify(self, message):
        self.sms_service.send_message(message)

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TypeScript 範例：沒有 IoC

class SMSService {
    sendMessage(message: string): void {
        console.log(`Sending SMS: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private smsService: SMSService;

    constructor() {
        this.smsService = new SMSService(); // Dependency created internally
    }

    notify(message: string): void {
        this.smsService.sendMessage(message);
    }
}

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沒有 IoC 的問題：

1. 緊密耦合。
2. 靈活性低。
3. 困難的檢定。

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Python 範例：使用 IoC

class EmailService:
    def send_email(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self):
        self.email_service = EmailService()

    def notify(self, message):
        self.email_service.send_email(message)

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TypeScript 範例：使用 IoC

class EmailService {
    sendEmail(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private emailService: EmailService;

    constructor() {
        this.emailService = new EmailService();
    }

    notify(message: string): void {
        this.emailService.sendEmail(message);
    }
}

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國際奧委會的好處：

1. 鬆散耦合。
2. 輕鬆實現切換。
3. 提高了可測試性。

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3. 依賴注入 (DI)

DI 是一種物件從外部來源接收其相依性的技術。 這是 IoC 的實際實現，透過以下方式註入依賴項：

1. 建構函式註入
2. 二傳手注射
3. 介面注入

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Python 範例：DI 框架（使用 injector 函式庫）

from abc import ABC, abstractmethod

class MessageService(ABC):
    @abstractmethod
    def send_message(self, message):
        pass

class EmailService(MessageService):
    def send_message(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self, message_service: MessageService):
        self.message_service = message_service

    def notify(self, message):
        self.message_service.send_message(message)

# Usage
email_service = EmailService()
notification = Notification(email_service)
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!")

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TypeScript 範例：DI 框架（使用 tsyringe 函式庫）

interface MessageService {
    sendMessage(message: string): void;
}

class EmailService implements MessageService {
    sendMessage(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private messageService: MessageService;

    constructor(messageService: MessageService) {
        this.messageService = messageService;
    }

    notify(message: string): void {
        this.messageService.sendMessage(message);
    }
}

// Usage
const emailService = new EmailService();
const notification = new Notification(emailService);
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!");

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DI 的好處：

• 簡化測試。
• 提高了可擴充性。
• 增強的可維護性。

這個詳細的解釋闡明了 DIP、IoC 和 DI 之間的關係和區別，強調了它們對構建健壯且可維護的軟體的個人貢獻。

以上是分解依賴倒置、IoC 和 DI的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！