什么是 PHP 中的依賴注入，為什么它對(duì)于測試和代碼可維護(hù)性很重要？

依賴注入（DI）是軟件開發(fā)中使用的一種設(shè)計(jì)模式，用于提高代碼靈活性、可測試性和可維護(hù)性。它在面向?qū)ο缶幊?(OOP) 中特別流行，包括 PHP。 DI 允許類從外部源接收其依賴項(xiàng)（即它需要運(yùn)行的對(duì)象），而不是在內(nèi)部創(chuàng)建它們。這將類與其依賴關(guān)系解耦，從而促進(jìn)更加模塊化、可維護(hù)和可測試的代碼庫。

在本文中，我們將探討什么是依賴注入、它在 PHP 中如何工作，以及為什么它對(duì)于編寫可維護(hù)和可測試的代碼至關(guān)重要。

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1.什么是依賴注入？

依賴注入是指從類外部傳遞類所需的對(duì)象或服務(wù)（其依賴項(xiàng)）的過程，而不是類自己創(chuàng)建它們。這些依賴項(xiàng)可以是類執(zhí)行其操作所需的數(shù)據(jù)庫連接、服務(wù)或外部庫等對(duì)象。

在傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊讨校惪梢灾苯訉?shí)例化它所依賴的對(duì)象，這使得它與這些依賴項(xiàng)緊密耦合。這可能會(huì)導(dǎo)致代碼難以修改、測試和擴(kuò)展。

通過依賴注入，創(chuàng)建和管理依賴關(guān)系的責(zé)任轉(zhuǎn)移到了類之外。這使得代碼更加靈活且更易于測試，因?yàn)槟梢栽跍y試時(shí)注入模擬依賴項(xiàng)。

依賴注入示例

考慮以下簡單的 DatabaseService 類示例，該類依賴于 DatabaseConnection 類：

沒有依賴注入（緊耦合）：

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');
    }
}

在此示例中，DatabaseService 類創(chuàng)建了自己的 DatabaseConnection 實(shí)例。這使得用不同的類替換 DatabaseConnection 或出于測試目的模擬它變得困難。

使用依賴注入（松耦合）：

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');
    }
}

在這個(gè)改進(jìn)的示例中，DatabaseService 類不會(huì)創(chuàng)建 DatabaseConnection 實(shí)例。相反，DatabaseConnection 對(duì)象是從外部傳入的（注入到構(gòu)造函數(shù)中）。這使得該類更加靈活，并且與 DatabaseConnection 的具體實(shí)現(xiàn)解耦?，F(xiàn)在，您可以輕松地將 DatabaseConnection 替換為模擬對(duì)象或不同的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)。

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2. PHP 中的依賴注入類型

實(shí)現(xiàn)依賴注入的主要方法有3種：

1. 構(gòu)造函數(shù)注入：依賴項(xiàng)通過構(gòu)造函數(shù)傳遞到類中。這是最常見和推薦的依賴注入方法。

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 注入：依賴項(xiàng)通過 setter 方法傳遞。當(dāng)您想在創(chuàng)建對(duì)象后注入依賴項(xiàng)時(shí)，此方法很有用，但它可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)象未完全初始化。

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. 接口注入：該類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，該接口定義了注入依賴項(xiàng)的方法。此方法不太常用，但在您想要確保對(duì)象實(shí)現(xiàn)特定接口的某些情況下可能很有用。

   class SomeClass {
       private $service;

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

3.依賴注入的好處

a.松耦合

通過注入依賴項(xiàng)而不是在類中創(chuàng)建依賴項(xiàng)，DI 將類與特定實(shí)現(xiàn)解耦。這使得交換或修改依賴項(xiàng)變得更容易，而不會(huì)影響依賴它們的類。這種松耦合使系統(tǒng)更加模塊化和靈活。

b.提高可測試性

通過依賴項(xiàng)注入，測試變得更加容易，因?yàn)槟梢杂媚M或存根對(duì)象替換真正的依賴項(xiàng)。這對(duì)于單元測試特別有用，在單元測試中您想要隔離正在測試的類的行為。

例如，如果您想測試DatabaseService類，您可以注入模擬數(shù)據(jù)庫行為的模擬數(shù)據(jù)庫連接，從而在測試過程中無需實(shí)際的數(shù)據(jù)庫連接。

   class SomeClass {
       private $service;

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

c.更容易維護(hù)和重構(gòu)

隨著應(yīng)用程序的增長，重構(gòu)成為必要。使用 DI，重構(gòu)變得更加容易，因?yàn)轭惖囊蕾囮P(guān)系是清晰的、外部的。您可以在不修改依賴類的情況下更新或替換依賴項(xiàng)，從而更輕松地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)而不破壞功能。

d.靈活性和可重用性

由于類沒有緊密綁定到特定的依賴項(xiàng)，因此它們可以在不同的上下文中重用。例如，DatabaseService 類可以通過簡單地注入不同的數(shù)據(jù)庫連接對(duì)象來與不同的數(shù)據(jù)庫連接（例如 MySQL、PostgreSQL、SQLite）一起使用。

e.依賴管理

使用大型代碼庫時(shí)，手動(dòng)管理依賴項(xiàng)可能會(huì)成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。 DI 框架，例如 PHP-DI 或 Symfony DependencyInjection，可以幫助自動(dòng)化依賴項(xiàng)注入，從而更輕松地管理依賴項(xiàng)并將它們連接在一起，而無需手動(dòng)實(shí)例化和傳遞它們。

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4.依賴注入容器

依賴注入容器（或 DI 容器）是一個(gè)強(qiáng)大的工具，可以自動(dòng)管理依賴項(xiàng)的創(chuàng)建和注入。容器管理對(duì)象及其關(guān)系，可用于在需要時(shí)實(shí)例化對(duì)象、注入依賴項(xiàng)以及管理對(duì)象生命周期。

常見的 PHP DI 容器是 Symfony 的依賴注入容器。以下是其工作原理的示例：

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');
    }
}

在此示例中，DI 容器管理 DatabaseService 的創(chuàng)建，并自動(dòng)將 db_connection 服務(wù)注入其中。

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5.為什么依賴注入對(duì)于測試和代碼可維護(hù)性很重要？

a.簡化單元測試

依賴注入允許您在測試期間注入模擬依賴項(xiàng)，從而使單元測試變得更加容易。如果沒有 DI，將要測試的類與其依賴項(xiàng)隔離開來將是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，特別是當(dāng)這些依賴項(xiàng)執(zhí)行外部操作（例如數(shù)據(jù)庫查詢、文件 I/O）時(shí)。

b.減少代碼重復(fù)

通過集中創(chuàng)建和管理依賴項(xiàng)，DI 減少了代碼重復(fù)。您無需在每個(gè)方法或構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建類的新實(shí)例，而是創(chuàng)建一次并在需要的地方注入它們。

c.提高代碼可讀性

具有清晰的外部依賴關(guān)系（通過 DI）的類更容易理解。注入依賴項(xiàng)的類會(huì)明確說明其需要什么，從而使代碼更具可讀性和自記錄性。

d.提倡 SOLID 原則

依賴注入與多個(gè)SOLID原則很好地結(jié)合在一起，特別是單一職責(zé)原則（SRP）和依賴倒置原則（DIP）。通過注入依賴項(xiàng)，您可以減少類管理其依賴項(xiàng)的責(zé)任，使代碼更易于理解和維護(hù)。

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6.結(jié)論

依賴注入是 PHP 中的一種重要設(shè)計(jì)模式，有助于提高代碼的可維護(hù)性、可測試性和靈活性。通過將類與其依賴項(xiàng)解耦，DI 可以更輕松地進(jìn)行測試（通過注入模擬依賴項(xiàng)）和更高的模塊化性（通過用不同的實(shí)現(xiàn)替換依賴項(xiàng)）。

對(duì)于現(xiàn)代 PHP 應(yīng)用程序，使用 DI 對(duì)于創(chuàng)建易于測試和重構(gòu)的干凈、可維護(hù)的代碼至關(guān)重要。無論您手動(dòng)實(shí)現(xiàn) DI 還是使用 DI 容器，采用此模式都將顯著提高 PHP 項(xiàng)目的質(zhì)量和壽命。

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以上是什么是 PHP 中的依賴注入以及為什么它對(duì)于測試和可維護(hù)性至關(guān)重要的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！