依存関係の逆転、IoC、DI の詳細

NestJS の依存関係注入システムを調べることで、依存関係の反転、制御の反転、および依存関係の注入についてさらに深く知ることができました。 これらの概念は似ているように見えますが、さまざまな問題に対して明確な解決策を提供します。 この説明は個人的な復習として機能し、これらの用語に取り組む他の人にとって役立つガイドになることを願っています。

---

1. 依存関係反転原則 (DIP)

定義: 高レベルのモジュールは低レベルのモジュールに依存すべきではありません。どちらも抽象化に依存する必要があります。抽象化は詳細に依存すべきではありません。詳細は抽象化に依存する必要があります。

これが意味するもの:

ソフトウェアでは、高レベルのモジュールがコア ビジネス ロジックをカプセル化し、低レベルのモジュールが特定の実装 (データベース、API など) を処理します。 DIP がないと、高レベルのモジュールが低レベルのモジュールに直接依存するため、柔軟性が妨げられ、テストとメンテナンスが複雑になり、低レベルの詳細の置き換えや拡張が困難になる密結合が生じます。

DIP はこの関係を逆転させます。直接制御する代わりに、高レベルと低レベルのモジュールは両方とも共有抽象化 (インターフェイスまたは抽象クラス) に依存します。

---

DIP なし

Python の例

<code class="language-python">class EmailService:
    def send_email(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self):
        self.email_service = EmailService()

    def notify(self, message):
        self.email_service.send_email(message)</code>

TypeScript の例

<code class="language-typescript">class EmailService {
    sendEmail(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private emailService: EmailService;

    constructor() {
        this.emailService = new EmailService();
    }

    notify(message: string): void {
        this.emailService.sendEmail(message);
    }
}</code>

---

問題:

1. 密結合: Notification は EmailService に直接依存します。
2. 拡張性の制限: SMSService に切り替えるには、Notification を変更する必要があります。

---

ディップあり

Python の例

<code class="language-python">from abc import ABC, abstractmethod

class MessageService(ABC):
    @abstractmethod
    def send_message(self, message):
        pass

class EmailService(MessageService):
    def send_message(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self, message_service: MessageService):
        self.message_service = message_service

    def notify(self, message):
        self.message_service.send_message(message)

# Usage
email_service = EmailService()
notification = Notification(email_service)
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!")</code>

---

TypeScript の例

<code class="language-typescript">interface MessageService {
    sendMessage(message: string): void;
}

class EmailService implements MessageService {
    sendMessage(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private messageService: MessageService;

    constructor(messageService: MessageService) {
        this.messageService = messageService;
    }

    notify(message: string): void {
        this.messageService.sendMessage(message);
    }
}

// Usage
const emailService = new EmailService();
const notification = new Notification(emailService);
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!");</code>

DIP の利点:

• 柔軟性: 実装を簡単に交換できます。
• テスト容易性: テストにはモックを使用します。
• 保守性: 低レベルのモジュールの変更は高レベルのモジュールに影響を与えません。

---

2. 制御の反転 (IoC)

IoC は、依存関係の制御をクラス内で管理するのではなく、外部システム (フレームワーク) に移す設計原則です。 従来、クラスはその依存関係を作成および管理します。 IoC はこれを逆に、外部エンティティが依存関係を注入します。

---

Python の例: IoC なし

<code class="language-python">class SMSService:
    def send_message(self, message):
        print(f"Sending SMS: {message}")

class Notification:
    def __init__(self):
        self.sms_service = SMSService()  # Dependency created internally

    def notify(self, message):
        self.sms_service.send_message(message)</code>

---

TypeScript の例: IoC なし

<code class="language-typescript">class SMSService {
    sendMessage(message: string): void {
        console.log(`Sending SMS: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private smsService: SMSService;

    constructor() {
        this.smsService = new SMSService(); // Dependency created internally
    }

    notify(message: string): void {
        this.smsService.sendMessage(message);
    }
}</code>

---

IoC がない場合の問題:

1. 密結合。
2. 柔軟性が低い。
3. テストは困難です。

---

Python の例: IoC を使用した場合

<code class="language-python">class EmailService:
    def send_email(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self):
        self.email_service = EmailService()

    def notify(self, message):
        self.email_service.send_email(message)</code>

---

TypeScript の例: IoC を使用した場合

<code class="language-typescript">class EmailService {
    sendEmail(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private emailService: EmailService;

    constructor() {
        this.emailService = new EmailService();
    }

    notify(message: string): void {
        this.emailService.sendEmail(message);
    }
}</code>

---

IoC の利点:

1. 疎結合。
2. 実装の切り替えが簡単。
3. テスト容易性の向上

---

3. 依存性注入 (DI)

DI は、オブジェクトが外部ソースから依存関係を受け取る手法です。 これは IoC の実用的な実装であり、次の方法で依存関係を注入します。

1. コンストラクターのインジェクション
2. セッターインジェクション
3. インターフェースインジェクション

---

Python の例: DI フレームワーク (injector ライブラリを使用)

<code class="language-python">from abc import ABC, abstractmethod

class MessageService(ABC):
    @abstractmethod
    def send_message(self, message):
        pass

class EmailService(MessageService):
    def send_message(self, message):
        print(f"Sending email: {message}")

class Notification:
    def __init__(self, message_service: MessageService):
        self.message_service = message_service

    def notify(self, message):
        self.message_service.send_message(message)

# Usage
email_service = EmailService()
notification = Notification(email_service)
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!")</code>

---

TypeScript の例: DI フレームワーク (tsyringe ライブラリを使用)

<code class="language-typescript">interface MessageService {
    sendMessage(message: string): void;
}

class EmailService implements MessageService {
    sendMessage(message: string): void {
        console.log(`Sending email: ${message}`);
    }
}

class Notification {
    private messageService: MessageService;

    constructor(messageService: MessageService) {
        this.messageService = messageService;
    }

    notify(message: string): void {
        this.messageService.sendMessage(message);
    }
}

// Usage
const emailService = new EmailService();
const notification = new Notification(emailService);
notification.notify("Hello, Dependency Inversion!");</code>

---

DI の利点:

• 簡略化されたテスト。
• スケーラビリティの向上
• 保守性の向上

この詳細な説明では、DIP、IoC、DI の関係と区別を明確にし、堅牢で保守可能なソフトウェアの構築に対するそれぞれの貢献を強調します。

以上が依存関係の逆転、IoC、DI の詳細の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。