依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle，DIP）是 SOLID 原則之一，由 Robert C. Martin 提出。它強(qiáng)調(diào)：

1、高層模塊（High-level module）不應(yīng)該依賴低層模塊（Low-level module）。兩者都應(yīng)該依賴抽象（Interface/抽象類）。

2、抽象不應(yīng)該依賴細(xì)節(jié)。細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象。

換句話說(shuō)，DIP 的核心理念是面向抽象編程，而非面向?qū)崿F(xiàn)編程。這樣可以讓系統(tǒng)更靈活、可擴(kuò)展，同時(shí)降低模塊間耦合度。

一、為什么需要依賴倒置原則？

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，高層業(yè)務(wù)模塊直接依賴低層實(shí)現(xiàn)，容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：

? 修改低層模塊會(huì)直接影響高層模塊，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性。

? 系統(tǒng)難以擴(kuò)展新功能，需要改動(dòng)多個(gè)類。

? 測(cè)試?yán)щy，無(wú)法輕松替換依賴（例如單元測(cè)試中替換數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)模塊）。

舉例：違反 DIP 的設(shè)計(jì)

        print(f"添加用戶 {name}")

問(wèn)題：

? UserService 直接依賴 MySQLDatabase 具體實(shí)現(xiàn)。

? 如果改用 PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，必須修改 UserService 類的代碼。

? 單元測(cè)試無(wú)法用 Mock 對(duì)象替代真實(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

這種設(shè)計(jì)違反了依賴倒置原則，導(dǎo)致系統(tǒng)僵化、難以維護(hù)。

二、依賴倒置原則的核心思想

DIP 的基本要求：

1、高層模塊不依賴低層模塊，二者都依賴抽象

2、抽象不依賴具體實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)依賴抽象

換句話說(shuō)：

? 依賴于接口（抽象），而非具體類

? 通過(guò)抽象隔離高層與低層

? 將控制權(quán)從低層模塊轉(zhuǎn)移到高層模塊

在 Python 中，這通常通過(guò)抽象基類（ABC）或協(xié)議（Protocol）實(shí)現(xiàn)。

三、Python 中實(shí)現(xiàn) DIP 的方法

（1）使用抽象基類（ABC）

service.add_user("小艾")

優(yōu)勢(shì)：

? 高層模塊 UserService 不依賴具體數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)

? 可以輕松替換數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)（例如 PostgreSQL 或 SQLite）

? 單元測(cè)試時(shí)可替換為 Mock 對(duì)象

（2）使用協(xié)議（Protocol）實(shí)現(xiàn)輕量抽象

process_user(postgres, "小艾")

優(yōu)勢(shì)：

? Pythonic 風(fēng)格，符合鴨子類型

? 不需要顯式繼承 ABC，只要"實(shí)現(xiàn)所需方法"即可

? 更靈活，支持結(jié)構(gòu)化類型注解

四、違反 DIP 的典型場(chǎng)景

（1）高層直接依賴低層實(shí)現(xiàn)

        self.sender = EmailSender()  # ? 依賴具體實(shí)現(xiàn)

（2）修改低層實(shí)現(xiàn)破壞高層模塊

例如，當(dāng) EmailSender 改為使用第三方 SDK 時(shí)，Notification 類也需要相應(yīng)修改。

（3）單元測(cè)試?yán)щy

高層模塊難以替換依賴，導(dǎo)致測(cè)試變得復(fù)雜、脆弱。

（4）工廠方法返回具體類型

    return MySQLDatabase()  # ? 返回具體類型，限制了擴(kuò)展性

五、遵守 DIP 的設(shè)計(jì)建議

（1）依賴抽象，不依賴具體類

高層模塊與低層模塊都依賴接口或抽象類，而非具體實(shí)現(xiàn)。

（2）通過(guò)構(gòu)造函數(shù)或依賴注入傳入依賴

避免在高層模塊內(nèi)部直接創(chuàng)建低層對(duì)象，使用依賴注入模式。

（3）接口盡量小而精

與接口隔離原則（ISP）配合，每個(gè)抽象只暴露必要方法，避免高層模塊依賴多余功能。

（4）輕量抽象優(yōu)先

Python 中可以使用 Protocol、ABC 或鴨子類型，不必追求復(fù)雜的接口層次結(jié)構(gòu)。

（5）便于測(cè)試和替換

單元測(cè)試中可以用 Mock 對(duì)象替換依賴，實(shí)現(xiàn)無(wú)侵入測(cè)試。

（6）使用依賴注入容器（可選）

對(duì)于大型項(xiàng)目，可以使用依賴注入容器來(lái)管理依賴關(guān)系。

示例：日志系統(tǒng)

service2.process()

? AppService 不依賴具體日志實(shí)現(xiàn)

? 可自由替換不同的 Logger 實(shí)現(xiàn)

? 高層與低層模塊完全解耦

? 符合依賴倒置原則

小結(jié)

依賴倒置原則是構(gòu)建靈活、可維護(hù)系統(tǒng)的基石。它要求高層模塊不依賴低層實(shí)現(xiàn)，而是共同依賴抽象，從而降低耦合度、提高擴(kuò)展性。在 Python 中，通過(guò) ABC、Protocol 或鴨子類型可以自然實(shí)現(xiàn) DIP，讓系統(tǒng)在面對(duì)需求變化時(shí)保持穩(wěn)定。遵循 DIP 不僅能提升代碼的可測(cè)試性和可維護(hù)性，還能促進(jìn)更好的模塊劃分與團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

“點(diǎn)贊有美意，贊賞是鼓勵(lì)”