第5项：固定资源首选使用依赖注入

Posted 2021-02-15 coloured_glaze

??许多类依赖于一个或多个底层资源。 例如，拼写检查器依赖于字典。常见的做法是将这些类实现为静态实用程序类(第4项)：

// Inappropriate use of static utility - inflexible & untestable!
public class SpellChecker {
    private static final Lexicon dictionary = ...;
    private SpellChecker() {} // Noninstantiable
    public static boolean isValid(String word) { ... }
    public static List<String> suggestions(String typo) { ... }
}

??同样的，将它们作为单例实现的情况并不少见(第3项)：

// Inappropriate use of singleton - inflexible & untestable!
public class SpellChecker {
    private final Lexicon dictionary = ...;
    private SpellChecker(...) {}
    public static INSTANCE = new SpellChecker(...);
    public boolean isValid(String word) { ... }
    public List<String> suggestions(String typo) { ... }
}

??这些方法都不令人满意，因为它们假设只有一本值得使用的字典。 在实践中，每种语言都有自己的字典，特殊字典用于特殊词汇。 而且，可能需要使用特殊字典进行测试。 假设单本字典就足以满足所有情况，这是一厢情愿的想法。

??你可以尝试让SpellChecker支持多个词典，方法是使字典字段为非final域，并添加一个方法来更改现有拼写检查器中的字典，但这在并发时设置会很笨拙，容易出错并且不可行。 静态实用程序类和单例不适用于底层资源作为参数的类(Static utility classes and singletons are inappropriate for classes whose behavior is parameterized by an underlying resource.)。

??所需要的是能够支持类的多个实例(在我们的示例中为SpellChecker)，每个实例都使用客户端所需的资源(在我们的示例中为字典)。 满足此要求的简单模式是在创建新实例时将资源传递给构造函数。 这是依赖注入的一种形式：字典是拼写检查器的依赖项，并在创建时注入拼写检查器。

// Dependency injection provides flexibility and testability
public class SpellChecker {
    private final Lexicon dictionary;
    public SpellChecker(Lexicon dictionary) {
        this.dictionary = Objects.requireNonNull(dictionary);
    }
    public boolean isValid(String word) { ... }
    public List<String> suggestions(String typo) { ... }
}

??这种依赖注入很简单，以至于程序猿用了很多年却不知道它有一个名称。虽然我们的拼写检查器只有一个资源(字典)，但是依赖注入可以使用任意数量的资源和任意的依赖关系，它保留了不变性(第17项)，因此多个客户端可以共享依赖对象(假设客户端需要相同的底层资源)。依赖注入同样适用于构造函数、静态工厂(第1项)和构建器(第2项)。

??将资源工厂传递给构造函数就会变成一个有用的模式。工厂是一个对象，通过重复调用这个工厂可以创建某个类型的实例对象。这些就是工厂方法模式 [Gamma95]。Java 8中引入的Supplier <T>接口非常适合体现工厂。在输入上采用Supplier <T>的方法通常应该使用泛型(第31项)约束工厂的类型参数，以允许客户端传入创建指定类型的任何子类型的工厂。例如，这是一种使用客户提供的工厂生成马赛克来生成每个图块的方法：

Mosaic create(Supplier<? extends Tile> tileFactory) { ... }

??尽管依赖注入极大地提高了灵活性和可测试性，但它可能会使大型项目更加混乱，这些项目通常包含数千个依赖项。通过使用依赖注入框架，例如Dagger [Dagger]，Guice [Guice]或Spring [Spring]，可以消除这种混乱。这些框架的使用超出了本书的范围，但请注意，为手动依赖注入而设计的API可以轻松地适用于这些框架。

??总之，如果有一个类依赖一个或多个底层资源的类，并且底层资源类影响了类的行为，不要使用单例或静态实用程序类来实现它，并且不要让类直接创建这些资源(do not use a singleton or static utility class to implement a class that depends on one or more underlying resources whose behavior affects that of the class)。相反，将资源或工厂传递给构造函数(或静态工厂或构建器)。这种做法称为依赖注入，将极大地增强类的灵活性，可重用性和可测试性。

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