面向对象设计原则实验“依赖倒置原则”

高层模块不应该依赖于低层模块。二者都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。

（开闭原则、里氏代换原则和依赖倒转原则的三个实例很相似，原因是它之间的关系很紧密，在实现很多重构时通常需要同时使用这三个原则。开闭原则是目标，氏代换原则是基础，依赖倒转原则是手段。它们相辅相成，相互补充，目标一致，只是分析题时的角度不同而已）

实验一

依赖倒置可以应用于任何存在一个类向另一个类发送消息的地方。例如，Button对象和Lamp对象之间的情形。Button对象感知外部环境的变化。当接收到Poll消息时，它会判断是否被用户“按下”。它不关心是通过什么样的机制去感知的。可能是GUI上的一个按钮图标，也可能是一个能够用手指按下的真正按钮，甚至可能是一个家庭安全系统中的运动检测器。Button对象可以检测到用户激活或者关闭它。

Lamp对象会影响外部环境。当接收到TurnOn消息时，它显示某种灯光。当接收到TurnOff消息时，它把灯光熄灭。具体的物理机制并不重要。它可以是计算机控制台的LED，也可以是停车场的水银灯，甚至是激光打印机中的激光。

该如何设计一个用Button对象控制Lamp对象的系统呢？下图给出了一个不成熟的设计。Button对象接收Poll消息，判断按钮是否被按下，接着简单地发送TurnOn或者TurnOff消息给Lamp对象。

为何说它是不成熟的呢？Button类直接依赖于Lamp类。这个依赖关系意味着当

Lamp类改变时，Button类会受到影响。此外，想要重用Button来控制一个Motor对象是不可能的。在这个设计中，Button控制着Lamp对象，并且也只能控制Lamp对象。

这个方案违反了DIP。应用程序的高层策略没有和低层分离。抽象没有和具体细节分离。没有这种分离，高层策略就自动地依赖于低层模块，抽象就自动地依赖于具体细节。

请根据依赖倒置原则对上面的设计进行重构。

解析（参考）：

通过倒置对 Lamp 对象的依赖关系，可以改进为一下设计：

可以看到 Button 现在和一个称为 ButtonServer 的几口关联起来。 ButtonServer 接口提供了一些抽象方， Button 可以使用这些方法来开启或者关掉一些东西。 Lamp 实现了 ButtonServer 接口。这样 Lamp 现在依赖于 ButtonServer，而不是被 Button 所依赖。

上面的设计可以让 Button 控制哪些愿意实现 ButtonServer 接口的任何设备。

实验二

某软件公司开发人员在开发 CRM 系统时发现该系统经常需要将存储在 TXT 或 Excel 文件中的客户信息转存到数据库中，因此需要进行数据格式转换。在客户数据操作类 CustomerDAO 中将调用数据格式转换类的方法来实现格式转换。初始设计方案结构如下图所示。

在编码实现上图所示的结构时，该软件公司开发人员发现该设计方案存在一个非常严重的问题。由于每次转换数据时数据来源不一定相同，因此需要经常更换数据转换类。例如：有时候需要将 TXTDataConvertor 改为 ExcelDataConvertor 。此时需要修改 CustomerDAO 的源代码，而且在引入并使用新的数据转换类时也不得不修改 CustomerDAO 的源代码。系统扩展性较差，违反了开闭原则。请使用依赖倒置原则对其进行重构。

解析（参考）：

在本实验中，由于 CustomerDAO 针对具体数据转换器类编程，因此在增加新的数据转换器或者更换数据转换器时都不得不修改  CustomerDAO 的源代码。可以通过引入抽象数据转换类解决该问题。此时 CustomerDAO 将针对抽象数据转换类编程，程而可以将具体数据转换类类名存储在配置文件中，，需要更改时无需修改源代码，只需要修改配置文件即可。