談談設計原則DIP
3/21本人寫了一篇文章介紹OCP設計原則 (意即：要延伸一個類別時不能要求修改該類別) ，多少引起一些反應，現在我們利用這篇短文來輕鬆談談，另外一項重要的軟體設計原則：「依存反向原則」(Dependency Inversion Principle - DIP)。
首先我們談談何謂軟體「設計原則」，在軟體發展的領域中，所謂設計原則是：「在發展軟體系統的動作中，一種可接受的規則或方法，也就是說可使用的工作原則」(http://dictionary.reference.com/)，好的設計原則必須是能夠協助發展者產生設計主意(idea)，而且可以讓設計者能夠透過設計意涵來思考其實際的設計(Rebecca J. Wirfs-Brock 2009)，依據這樣的定義，我們所要談的設計原則是可實地應用的，不過原則並非嚴格的設計規則，有如設計樣式(design patterns)一樣，僅在某種環境中使用，過份使用設計原則，可能會增加程式的負擔與工作量，因此，如果你確定類別的功能將來不致改變，則不一定要去使用設計原則，不過大部分的設計原則，都是將實作(implementation)引藏起來，以保持設計的彈性，如OCP或本文即將介紹的DIP。
DIP的定義可見諸於各類設計樣式的書本或網頁，簡言之就是：『抽象不能依存於細節，而細節必須依存於抽象』(Abstraction shouldn't depend on details. Details should depend on abstraction - Rebecca J. Wirfs-Brock 2009)，這是何意？我們舉一個簡單的例子：一家公司顧有許多員工，也就是說公司就必須直接依存於這些員工，以軟體結構語言來說，公司是屬於「高階模組」(high-level module)，就是上述DIP定義所謂的「抽象」，而員工則屬於「低階模組」(low-level modeule)，也就是定義所說的「細節」，如果公司因業務需要必須增聘具有高強能力或專長的員工(也許稱之為super employee)，而沒想到使用DIP，則必須修改複雜的公司模組內容，這種修改將影響公司模組的結構，這樣就違反DIP，如果希望增加任何員工而不想影響到公司模組，DIP告訴我們，可以在公司模組與員工模組之間介入一種「抽象層」(abstract layer)，公司模組與員工模組都依存於這個抽象層，如此不論如何增聘員工都不致於影響公司模組本身，這種抽象層一般都是一種介面，下面左圖是反DIP的設計，右圖是依循DIP的設計：
首先我們談談何謂軟體「設計原則」，在軟體發展的領域中，所謂設計原則是：「在發展軟體系統的動作中，一種可接受的規則或方法，也就是說可使用的工作原則」(http://dictionary.reference.com/)，好的設計原則必須是能夠協助發展者產生設計主意(idea)，而且可以讓設計者能夠透過設計意涵來思考其實際的設計(Rebecca J. Wirfs-Brock 2009)，依據這樣的定義，我們所要談的設計原則是可實地應用的，不過原則並非嚴格的設計規則，有如設計樣式(design patterns)一樣，僅在某種環境中使用，過份使用設計原則，可能會增加程式的負擔與工作量，因此，如果你確定類別的功能將來不致改變，則不一定要去使用設計原則，不過大部分的設計原則，都是將實作(implementation)引藏起來，以保持設計的彈性，如OCP或本文即將介紹的DIP。
DIP的定義可見諸於各類設計樣式的書本或網頁，簡言之就是：『抽象不能依存於細節，而細節必須依存於抽象』(Abstraction shouldn't depend on details. Details should depend on abstraction - Rebecca J. Wirfs-Brock 2009)，這是何意？我們舉一個簡單的例子：一家公司顧有許多員工，也就是說公司就必須直接依存於這些員工，以軟體結構語言來說，公司是屬於「高階模組」(high-level module)，就是上述DIP定義所謂的「抽象」，而員工則屬於「低階模組」(low-level modeule)，也就是定義所說的「細節」，如果公司因業務需要必須增聘具有高強能力或專長的員工(也許稱之為super employee)，而沒想到使用DIP，則必須修改複雜的公司模組內容，這種修改將影響公司模組的結構，這樣就違反DIP，如果希望增加任何員工而不想影響到公司模組，DIP告訴我們，可以在公司模組與員工模組之間介入一種「抽象層」(abstract layer)，公司模組與員工模組都依存於這個抽象層，如此不論如何增聘員工都不致於影響公司模組本身，這種抽象層一般都是一種介面，下面左圖是反DIP的設計，右圖是依循DIP的設計：
實際運用DIP原則來設計類別時則可依照：『高階模組 → 抽象層 → 低階模組』的流程，Christopher Alexamder稱為"complexification"，就是從概念(conceptual)再漸漸增加細節與功能，日常生活中處理各種事務時大致也是依循這種原則，DIP或complexification是有些設計樣式的基本中心原則，例如Factory Method，Abstract Factory，Prototype等，尤其Template設計樣式就是應用DIP原則，這一點有機會再來討論。總之，設計時如能時常將DIP放在心上，則發展高階模組之前不要去發展低階模組，這就是由上而下(top-down)的發展方式，這種方式可適用在從事設計與實作時，我想，善用設計原則將可使你/妳設計的軟體更具彈性而容易保養。
附註：上右圖可以以下列Java程式來表示。
受教了，非常的精闢的解說。謝謝老師！
回覆刪除Inverstion 拼錯了.
回覆刪除非常抱歉，"Inverstion"拼錯，已改正為"Inversion"，謝謝指正。
回覆刪除近來許多知名的框架，例如做網頁的 Spring, 就是用此設計技巧，的確是很重要的一種方式。
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