PHP における依存関係の挿入とは何ですか?また、それがテストとコードの保守性にとって重要である理由

Dependency Injection (DI) は、コードの柔軟性、テスト容易性、保守容易性を向上させるためにソフトウェア開発で使用される設(shè)計(jì)パターンです。 PHP などのオブジェクト指向プログラミング (OOP) で特に人気があります。 DI を使用すると、クラスは依存関係 (つまり、機(jī)能するために必要なオブジェクト) を內(nèi)部で作成するのではなく、外部ソースから受け取ることができます。これにより、クラスがその依存関係から切り離され、よりモジュール化され、保守しやすく、テストしやすいコードベースが促進(jìn)されます。

この記事では、依存関係注入とは何か、PHP で依存関係注入がどのように機(jī)能するか、保守可能でテスト可能なコードを作成するために依存関係注入が重要である理由について説明します。

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1.依存関係の注入とは何ですか?

Dependency Injection は、クラスが必要とするオブジェクトやサービス (その依存関係) を、クラス自體が作成するのではなく、クラスの外部から渡すプロセスを指します。これらの依存関係は、クラスが操作を?qū)g行するために必要なデータベース接続、サービス、外部ライブラリなどのオブジェクトである可能性があります。

従來(lái)のオブジェクト指向プログラミングでは、クラスは依存するオブジェクトを直接インスタンス化することがあり、そのためクラスは依存関係と密接に結(jié)合されます。これにより、コードの変更、テスト、拡張が困難になる可能性があります。

Dependency Injection を使用すると、依存関係の作成と管理の責(zé)任がクラスの外に移されます。これにより、テスト時(shí)にモックの依存関係を注入できるため、コードがより柔軟になり、テストが容易になります。

依存関係の注入の例

DatabaseConnection クラスに依存する DatabaseService クラスの次の簡(jiǎn)単な例を考えてみましょう。

依存関係の注入なし (密結(jié)合):

class DatabaseService {
    private $dbConnection;

    public function __construct() {
        $this->dbConnection = new DatabaseConnection(); // Creates its own dependency
    }

    public function fetchData() {
        // Uses the database connection to fetch data
        return $this->dbConnection->query('SELECT * FROM users');
    }
}

この例では、DatabaseService クラスが獨(dú)自の DatabaseConnection インスタンスを作成します。これにより、DatabaseConnection を別のクラスに置き換えたり、テスト目的でモックしたりすることが困難になります。

依存性注入を使用する場(chǎng)合 (疎結(jié)合):

class DatabaseService {
    private $dbConnection;

    // Dependency is injected through the constructor
    public function __construct(DatabaseConnection $dbConnection) {
        $this->dbConnection = $dbConnection; // Dependency is passed in
    }

    public function fetchData() {
        // Uses the injected database connection to fetch data
        return $this->dbConnection->query('SELECT * FROM users');
    }
}

この改良された例では、DatabaseService クラスは DatabaseConnection インスタンスを作成しません。代わりに、DatabaseConnection オブジェクトが外部から渡されます (コンストラクターに挿入されます)。これにより、クラスがより柔軟になり、DatabaseConnection の特定の実裝から切り離されます。これで、DatabaseConnection をモック オブジェクトまたは別のデータベース実裝に簡(jiǎn)単に置き換えることができます。

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2. PHP における依存性注入の種類

依存関係の注入を?qū)g裝するには、主に 3 つの方法があります。

1. コンストラクターインジェクション: 依存関係はコンストラクターを通じてクラスに渡されます。これは、依存関係注入の最も一般的で推奨される方法です。

class DatabaseService {
    private $dbConnection;

    public function __construct() {
        $this->dbConnection = new DatabaseConnection(); // Creates its own dependency
    }

    public function fetchData() {
        // Uses the database connection to fetch data
        return $this->dbConnection->query('SELECT * FROM users');
    }
}

1. Setter Injection: 依存関係は setter メソッドを介して渡されます。このメソッドは、オブジェクトの作成後に依存関係を挿入する場(chǎng)合に便利ですが、オブジェクトが完全に初期化されない可能性があります。

class DatabaseService {
    private $dbConnection;

    // Dependency is injected through the constructor
    public function __construct(DatabaseConnection $dbConnection) {
        $this->dbConnection = $dbConnection; // Dependency is passed in
    }

    public function fetchData() {
        // Uses the injected database connection to fetch data
        return $this->dbConnection->query('SELECT * FROM users');
    }
}

1. インターフェイス注入: このクラスは、依存関係を注入するためのメソッドを定義するインターフェイスを?qū)g裝します。このメソッドはあまり一般的には使用されませんが、オブジェクトが特定のインターフェイスを?qū)g裝していることを確認(rèn)したい特定の狀況では便利です。

   class SomeClass {
       private $service;

       public function __construct(Service $service) {
           $this->service = $service;
       }
   }

3.依存関係の注入の利點(diǎn)

a.疎結(jié)合

DI は、クラス內(nèi)に依存関係を作成するのではなく、依存関係を注入することにより、クラスを特定の実裝から切り離します。これにより、依存関係に依存するクラスに影響を與えることなく、依存関係を交換または変更することが容易になります。この疎結(jié)合により、システムはよりモジュール化され、柔軟性が高まります。

b.テスト容易性の向上

依存関係の注入を使用すると、実際の依存関係をモックまたはスタブ オブジェクトに置き換えることができるため、テストが大幅に簡(jiǎn)単になります。これは、テスト対象のクラスの動(dòng)作を分離する?yún)g體テストに特に役立ちます。

たとえば、DatabaseService クラスをテストする場(chǎng)合は、データベースの動(dòng)作をシミュレートするモック データベース接続を挿入でき、テスト中に実際のデータベース接続が必要なくなります。

   class SomeClass {
       private $service;

       public function setService(Service $service) {
           $this->service = $service;
       }
   }

c.メンテナンスとリファクタリングが簡(jiǎn)単になりました

アプリケーションが成長(zhǎng)するにつれて、リファクタリングが必要になります。 DI を使用すると、クラスの依存関係が明確かつ外部になるため、リファクタリングがはるかに簡(jiǎn)単になります。依存クラスを変更せずに依存関係を更新または置換できるため、機(jī)能を損なうことなくシステムを簡(jiǎn)単に拡張できます。

d.柔軟性と再利用性

クラスは特定の依存関係に厳密にバインドされていないため、さまざまなコンテキストで再利用できます。たとえば、DatabaseService クラスは、異なるデータベース接続オブジェクトを挿入するだけで、異なるデータベース接続 (MySQL、PostgreSQL、SQLite など) で使用できます。

え。依存関係の管理

大規(guī)模なコードベースを扱う場(chǎng)合、依存関係を手動(dòng)で管理することが困難になる可能性があります。 PHP-DI や Symfony dependencyInjection などの DI フレームワークは、依存関係の挿入の自動(dòng)化に役立ち、手動(dòng)でインスタンス化して渡すことなく、依存関係の管理と相互接続が容易になります。

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4.依存性注入コンテナ

依存関係注入コンテナ (または DI コンテナ) は、依存関係の作成と注入を自動(dòng)的に管理する強(qiáng)力なツールです。コンテナはオブジェクトとその関係を管理し、必要に応じてオブジェクトをインスタンス化し、依存関係を注入し、オブジェクトのライフサイクルを管理するために使用できます。

一般的な PHP DI コンテナは Symfony の依存関係注入コンテナ です。以下はその仕組みの例です:

class DatabaseService {
    private $dbConnection;

    public function __construct() {
        $this->dbConnection = new DatabaseConnection(); // Creates its own dependency
    }

    public function fetchData() {
        // Uses the database connection to fetch data
        return $this->dbConnection->query('SELECT * FROM users');
    }
}

この例では、DI コンテナーが DatabaseService の作成を管理し、そこに db_connection サービスを自動(dòng)的に挿入します。

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5.依存関係の挿入がテストとコードの保守性にとって重要なのはなぜですか?

a.単體テストを簡(jiǎn)素化します

Dependency Injection を使用すると、テスト中に疑似依存関係を注入できるため、単體テストが容易になります。 DI がなければ、特に依存関係が外部操作 (データベース クエリ、ファイル I/O など) を?qū)g行する場(chǎng)合、テストしたいクラスを依存関係から分離するのは困難です。

b.コードの重複を削減

DI は依存関係の作成と管理を一元化することで、コードの重複を減らします。各メソッドまたはコンストラクターでクラスの新しいインスタンスを作成する代わりに、それらを一度作成して、必要な場(chǎng)所に注入します。

c.コードの可読性を向上させます

明確な外部依存関係 (DI 経由) を持つクラスは理解しやすいです。依存関係が注入されたクラスは、何が必要かを明示するため、コードがより読みやすく、自己文書化されます。

d.堅(jiān)実な原則を推進(jìn)します

Dependency Injection は、いくつかの SOLID 原則、特に 単一責(zé)任原則 (SRP) と 依存関係反転原則 (DIP) とよく調(diào)和しています。依存関係を挿入すると、依存関係を管理するクラスの責(zé)任が軽減され、コードの理解と保守が容易になります。

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6.結(jié)論

依存関係の挿入は、コードの保守性、テスト容易性、柔軟性の向上に役立つ PHP の重要な設(shè)計(jì)パターンです。 DI では、クラスをその依存関係から切り離すことで、(モックの依存関係を挿入することにより) テストが容易になり、(依存関係を別の実裝に置き換えることにより) モジュール性が向上します。

最新の PHP アプリケーションでは、テストやリファクタリングが簡(jiǎn)単で、クリーンで保守可能なコードを作成するために DI を使用することが重要です。 DI を手動(dòng)で実裝する場(chǎng)合でも、DI コンテナを使用する場(chǎng)合でも、このパターンを採(cǎi)用すると、PHP プロジェクトの品質(zhì)と壽命が大幅に向上します。

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以上がPHP における依存関係の挿入とは何ですか、またそれがテストと保守性にとって重要である理由の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。