了解设计模式中的依赖注入

Arthur Petit

2024年6月30日星期日下午5:07:57

探索依赖注入：优点和注意事项

依赖注入是软件设计模式中的一个基本概念，提供了一种通过解耦组件来增强模块化和可测试性的方法。通过注入依赖项而不是对其进行硬编码，开发人员可以创建更灵活且可维护的代码。这种方法可以更轻松地交换组件，并促进更加结构化和组织化的代码库。

在本文中，我们将深入探讨什么是依赖注入，研究其核心原理及其广泛使用背后的原因。我们还将探讨依赖注入可能不是最佳选择的场景，帮助您在软件开发项目中做出明智的决策。

命令	描述
require()	用于在 Node.js 中导入模块，允许访问其他文件中定义的功能。
module.exports	定义模块导出的内容并可供其他文件导入。
constructor()	用于在类中创建和初始化对象的特殊方法。
findAll()	UserRepository 类中定义的自定义方法，用于返回所有用户的列表。
app.listen()	启动服务器并在指定端口上侦听传入请求。
res.json()	在 Express.js 路由处理程序中将 JSON 响应发送回客户端。

探索依赖注入实现

提供的脚本演示了如何使用 Express.js 在 Node.js 应用程序中实现依赖项注入。在里面 app.js 文件中，我们首先使用导入必要的模块 require()。我们创建一个实例 UserRepository 并将其注入 UserService。这种方法确保 UserService 没有紧密耦合 UserRepository，使代码更加模块化并且更易于测试。 Express.js app 然后设置为侦听端口 3000，并定义一条路由以通过调用返回所有用户 userService.getAllUsers() 并将结果作为 JSON 响应发送 res.json()。

在里面 userService.js 文件中，我们定义 UserService 班级。构造函数需要一个 userRepository 实例作为参数并将其分配给 this.userRepository。这 getAllUsers() 方法调用 userRepository.findAll() 检索所有用户。在里面 userRepository.js 文件中，我们定义 UserRepository 具有初始化用户列表的构造函数的类。这 17 号 方法返回此列表。通过这种方式分离关注点，每个类都有单一的职责，遵循单一职责原则，使系统更易于维护和测试。

在 Node.js 应用程序中实现依赖注入

Node.js 与 Express.js

// app.js
const express = require('express');
const { UserService } = require('./userService');
const { UserRepository } = require('./userRepository');

const app = express();
const userRepository = new UserRepository();
const userService = new UserService(userRepository);

app.get('/users', (req, res) => {
  res.json(userService.getAllUsers());
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on port 3000');
});

使用依赖注入定义 UserService

Node.js 与 Express.js

// userService.js
class UserService {
  constructor(userRepository) {
    this.userRepository = userRepository;
  }

  getAllUsers() {
    return this.userRepository.findAll();
  }
}

module.exports = { UserService };

创建用于数据访问的 UserRepository

Node.js 与 Express.js

// userRepository.js
class UserRepository {
  constructor() {
    this.users = [
      { id: 1, name: 'John Doe' },
      { id: 2, name: 'Jane Doe' }
    ];
  }

  findAll() {
    return this.users;
  }
}

module.exports = { UserRepository };

依赖注入的优点和用例

依赖注入 (DI) 在软件开发中提供了许多优势，增强了代码模块化、可维护性和可测试性。一个关键的好处是能够在不更改客户端代码的情况下轻松交换依赖项。这在单元测试中特别有用，在单元测试中可以注入模拟对象来代替真正的依赖项，从而允许隔离和受控的测试环境。此外，DI 通过确保类专注于其核心功能、将其依赖项的实例化和管理委托给外部框架或容器来促进单一职责原则。

DI 还有助于更好地管理横切关注点，例如日志记录、安全性和事务管理。通过使用 DI 容器，可以集中管理这些问题，从而减少代码重复并提高整个应用程序的一致性。另一个显着优势是支持控制反转 (IoC)，它将创建和管理依赖项的责任从客户端转移到容器或框架，从而形成更加灵活和解耦的系统架构。这种方法可以更轻松地随着时间的推移扩展和修改应用程序，而无需进行大量重构。

关于依赖注入的常见问题

什么是依赖注入？
依赖注入是一种设计模式，它允许在类外部创建依赖对象，并通过各种方式（通常是构造函数、setter 或接口）将这些对象提供给类。
我什么时候应该使用依赖注入？
当您想要将类与其依赖项解耦时，应该使用依赖项注入，使您的代码更加模块化、可测试和可维护。
依赖注入有哪些类型？
依赖注入的三种主要类型是构造函数注入、setter 注入和接口注入。
什么是 DI 容器？
DI 容器是一个用于管理和注入依赖项的框架，提供了一种集中的方式来处理对象创建和生命周期管理。
依赖注入会影响性能吗？
虽然 DI 可能会带来一些开销，但模块化、可维护性和可测试性方面的好处通常会超过性能成本，尤其是在大型应用程序中。
什么是控制反转 (IoC)？
控制反转是一种原则，其中对象创建和管理的控制从客户端代码转移到容器或框架，从而促进更好的关注点分离。
DI 如何支持单元测试？
DI 通过允许注入模拟依赖项、隔离被测单元并启用更受控制和可预测的测试场景来支持单元测试。
什么是构造函数注入？
构造函数注入是一种依赖项注入，其中通过类的构造函数提供依赖项，确保在创建对象时所有必需的依赖项都可用。
什么是 setter 注入？
Setter 注入是一种依赖注入，通过 setter 方法提供依赖项，从而可以在创建对象后更灵活地配置依赖项。

关于依赖注入的最终想法

依赖注入是现代软件工程中的强大工具，提供了一种结构化的方式来管理依赖关系并促进代码重用。它通过遵循 SOLID 等设计原则，简化了测试，提高了代码可维护性，并支持更简洁的架构。虽然它引入了一些复杂性，但在构建可扩展和可维护的应用程序时使用依赖注入的好处通常超过了最初的学习曲线。如果实施得当，它可以带来更强大、更灵活的软件解决方案。