IoC in Typescript

高效的工作方式都有一個(gè)共性:把大任務(wù)拆分為多個(gè)小任務(wù)肩刃,再一一破解祟霍;較小的任務(wù)可以減少我們的心智負(fù)擔(dān),也幫助我們更高效的分配盈包、解決問題沸呐。
用在軟件工程上,就是通過分治手段呢燥,將軟件模塊化崭添,實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚低耦合。

OK叛氨,本文以 IoC(控制反轉(zhuǎn)) 入手呼渣,介紹我總結(jié)的一套高效開發(fā)方式棘伴。

Bad Practice

我們先不解釋什么是 IoC,以一個(gè)簡(jiǎn)單的 Controller 調(diào) Service 的例子屁置,看一個(gè)高耦合的 Bad Practice:

  • UserService.ts

    export class UserService {
      getUsers(): Promise<User[]> { ... }
    }
    
  • UserController.ts

    import { UserService } from "./UserService";
    
    export class UserController {
      private userService: UserService;
    
      constructor() {
        this.userService = new UserService();
      }
    
      getUsers(): Promise<User[]> {
        return this.userService.getUsers();
      }
    }
    

我以前就是這么寫 JS 代碼的——Controller 的依賴(Service)在構(gòu)造函數(shù)里實(shí)例化焊夸。這個(gè)就是經(jīng)典的源代碼依賴

源代碼依賴:當(dāng)前模塊(module,class 等等)需要依賴多個(gè)其他模塊才能編譯

對(duì)于底層小職員來說蓝角,考慮編譯速度還是太過遙遠(yuǎn)了阱穗;現(xiàn)實(shí)生活中,我們通常遇到的難題是:KPI 考核里有一項(xiàng)叫測(cè)試覆蓋率的東西使鹅。
上面的代碼就很難寫單元測(cè)試揪阶,因?yàn)?Service 很可能還需要再依賴 ORM 框架,甚至需要連接 DB 才能運(yùn)行患朱;這樣的測(cè)試不僅僅是麻煩的問題鲁僚,調(diào)試速度還特別感人;測(cè)試一多裁厅,還有 DB 連接池等一系列問題蕴茴。

Better Practice

如何讓測(cè)試變得簡(jiǎn)單呢?DI——Dependency Injection姐直!

依賴注入(DI): 組件之間的依賴關(guān)系由容器在運(yùn)行期決定;通俗來說蒋畜,即由容器動(dòng)態(tài)地將某個(gè)依賴關(guān)系注入到組件之中

實(shí)操如何声畏?我們稍微改寫一下 Controller 代碼就可以了:

import { UserService } from "./UserService"; // Still Bad!

export class UserController {
  private userService: UserService;

  constructor(userService: UserService) {
    this.userService = userService;
  }

  getGetUsers(): Promise<User[]> {
    return this.userService.getUsers();
  }
}

變化很小,就是不讓 userService 在 UserController 內(nèi)部實(shí)例化姻成;而是交由外部容器通過構(gòu)參的形式注入 userService:

// UserController.test.ts
describe("Unit test of UserController", () => {
  let userController: UserController;

  beforeEach(() => {
    const userService = new UserService();
    userController = new UserController(userService);
  });
}

不過插龄,上述代碼這樣還是沒能解決源代碼依賴的問題——UserController 依舊在import { UserService }。 So科展?

Best Practice

我們還得用到依賴倒置(Dependency Inversion)

依賴倒置原則: 高級(jí)模塊不應(yīng)該依賴低級(jí)模塊均牢,而是依賴抽象

什么意思呢?我們先不解釋才睹,看一下代碼改造:

  • UserService.ts

    export interface IUserService {
      getUsers(): Promise<User[]>
    }
    
    export class UserService implements IUserService {
      getUsers(): Promise<User[]> { ... }
    }
    
  • UserController.ts

    import { IUserService } from "./UserService";
    
    export class UserController {
      private userService: IUserService;
    
      constructor(userService: IUserService) {
        this.userService = userService;
      }
    
      getGetUsers(): Promise<User[]> {
        return this.userService.getUsers();
      }
    }
    

改造后代碼的最大區(qū)別就是:UserController 不再 import UserService徘跪, 只import了它的抽象IUserService
我們看一下 UML 類圖琅攘,UserController 直接從源代碼層面解耦了 UserService 以及 UserService 的所有相關(guān)依賴垮庐;而 IUserService 只是一個(gè)接口類型,不值幾個(gè)字節(jié)坞琴。

Dependency Inversion

Mock Test

通過依賴倒置解耦后哨查,我們的單元測(cè)試也變得更簡(jiǎn)單了——因?yàn)槲覀兛梢詫?Mock 測(cè)試了:

export class MockUserService implements IUserService {
  getUsers(): Promise<User[]> {
    return Promise.resolve([]);
  }
}

由于 MockUserService 繼承了 IUserService,我們可以利用多態(tài)直接將 Mock 實(shí)例注入到 Controller 里剧辐。這樣寒亥,測(cè)試也和 UserService 以及后續(xù)一系列 DB 操作解耦了邮府。

// UserController.test.ts
import { MockUserService } from "./UserService";
import { UserController } from "./UserController";

describe("Mock test with UserController", () => {
  let userController: UserController;

  beforeEach(() => {
    userController = new UserController(new MockUserService());
  });

  it("Return an empty array of users", async () => {
    const users: User[] = await userController.getGetUsers();
    expect(users).toStrictEqual([]);
  });
});

What is IoC

控制反轉(zhuǎn)(IoC)是面向?qū)ο缶幊讨械囊环N設(shè)計(jì)原則:對(duì)象在被創(chuàng)建的時(shí)候,由一個(gè)調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)所有對(duì)象的外界實(shí)體溉奕,將其所依賴的對(duì)象的引用注入給它

IoC 只是一種設(shè)計(jì)原則褂傀,而上面提到的 DI(注入依賴) 則是實(shí)現(xiàn) IoC 的一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)。最經(jīng)典的 DI 框架就是 Spring腐宋,它利用一份 XML 定義注入關(guān)系紊服。后來的框架又逐步轉(zhuǎn)向 @annotation 這種形式實(shí)現(xiàn) DI;Typescript 里比較出名的框架有 NestJs 和 Midway胸竞。不過這類框架封裝太深欺嗤,已看不到真實(shí)的 DI 過程。我后來看到一個(gè)叫awilix的 JS 庫卫枝,它也實(shí)現(xiàn)了一套簡(jiǎn)單的 DI 容器煎饼;我們可以從它的實(shí)例里看一下真實(shí)框架下的 DI 執(zhí)行過程:

import * as awilix from "awilix";
import { UserController } from "./UserController";
import { UserService } from "./UserService";

// 1. Create a container
let container: awilix.AwilixContainer = awilix.createContainer({
  injectionMode: awilix.InjectionMode.CLASSIC, // matches constructor parameters by name.
});

// 2. register dependency to the container
container.register({
  userController: awilix.asClass(UserController),
  userService: awilix.asClass(UserService),
});

// 3. Resolve the dependencies
const userController: UserController = container.resolve<UserController>(
  "userController"
);

console.log(await userController.getGetUsers());

在這個(gè) JS app 里,DI 容器的執(zhí)行過程就三步:

  1. 創(chuàng)建一個(gè)全局的容器
  2. 將所有使用到的依賴注冊(cè)到該容器中
  3. 解析依賴校赤,并自動(dòng)完成注入

實(shí)例代碼我放在了 github 上了吆玖;大家也可以在自己的代碼上用 awilix 重構(gòu)一下。實(shí)現(xiàn)其實(shí)很簡(jiǎn)答啦马篮,就是寫一份全局的 DI 容器注冊(cè)文件將所有依賴關(guān)聯(lián)起來沾乘;最后,在 api handler 里——以 express 為例——用到某 controller 時(shí)浑测,直接 container.resolve('controllerName') 出來就行了翅阵。

小結(jié)

前幾天看了鮑勃·馬丁叔叔的程序員誓言,其中有兩段挺有意思的:

  • 我將在每個(gè)發(fā)行版本中生成一個(gè)快速迁央、可靠和可復(fù)用的證明掷匠,證明代碼中的每個(gè)元素都能正常運(yùn)行
  • 我會(huì)進(jìn)行小版本的快速迭代,以免阻礙他人的進(jìn)度

早些年我對(duì)小版本快速迭代的開發(fā)方式不以為意岖圈;非得一次性完成新功能+順手重構(gòu)+無測(cè)試的代碼后讹语,才肯提交 MR;一個(gè) MR 少則十幾個(gè)蜂科,多則幾十個(gè)文件的 changes顽决,代碼混亂不堪。原因很簡(jiǎn)單:周邊人都是這么干的导匣。

雖然工作很簡(jiǎn)單擎值,也不會(huì)累著吧。但是年紀(jì)大了逐抑,雜事也多了鸠儿,往往顧此失彼。現(xiàn)在我調(diào)整了開發(fā)方式:

  1. 畫設(shè)計(jì)圖,把 feature 拆分成多個(gè)子模塊
  2. 定義相關(guān)抽象进每,提 MR
  3. 寫一個(gè)文件的模塊(如 class)+ 單元測(cè)試汹粤,也不集成到系統(tǒng)中,直接提 MR
  4. 所有子模塊實(shí)現(xiàn)后田晚,注冊(cè)到 IoC 容器里嘱兼,集成測(cè)試,提 MR贤徒,完工芹壕!

每次提交都在四五個(gè)文件以內(nèi),也不會(huì)影響他人進(jìn)度接奈;絕大多數(shù)時(shí)間甚至不需要起本地開發(fā)環(huán)境踢涌,有些人喜歡吹乂不用 IDE,其實(shí)是可以理解的序宦。大家也可以試試我的開發(fā)方式睁壁,至少我自己因此多了寫 blog 的時(shí)間了 。

相關(guān)

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