Основы Dependency Injection

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по C# на Coddy. Урок 46 из 70.

Dependency Injection (DI) — это метод, при котором class получает свои dependency извне, а не создаёт их самостоятельно. Это делает код более гибким, пригодным для тестирования и менее coupled.

Без DI класс создаёт собственные зависимости, из-за чего его трудно изменять или тестировать:

public class OrderService
{
    private EmailSender sender = new EmailSender();  // Жёстко связанный
    
    public void PlaceOrder() => sender.Send("Order placed");
}

При использовании DI зависимости передаются через конструктор:

public interface IMessageSender
{
    void Send(string message);
}

public class EmailSender : IMessageSender
{
    public void Send(string message) => Console.WriteLine("Email: " + message);
}

public class OrderService
{
    private IMessageSender sender;
    
    public OrderService(IMessageSender sender)
    {
        this.sender = sender;
    }
    
    public void PlaceOrder() => sender.Send("Order placed");
}

Теперь OrderService не знает и не заботится о том, использует ли он Email, SMS или mock-отправитель для тестирования. Зависимость «injected» при создании объекта:

IMessageSender emailSender = new EmailSender();
OrderService service = new OrderService(emailSender);
service.PlaceOrder();  // Email: Заказ размещён

Этот паттерн следует принципу зависимости от абстракций (интерфейсах), а не от конкретных реализаций. Он позволяет заменять реализации без изменения class, который их использует, что крайне важно для модульного тестирования и поддержания гибких архитектур.

Задание

Легко

Давайте создадим систему Logging, демонстрирующую возможности dependency injection. Вместо того чтобы жёстко задавать способ записи Log, вы создадите гибкий класс Logger, который может работать с любым местом назначения Log — консолью, имитацией file или чем-либо ещё — не зная конкретных деталей.

Вы организуете свой код в трёх files:

ILogWriter.cs: Define interface с именем ILogWriter в namespace Logging. Этот interface представляет контракт для любого места назначения Log и должен иметь один method Write(string message), возвращающий string с описанием того, куда было записано сообщение.
LogWriters.cs: Create две конкретные реализации ILogWriter в namespace Logging:
- ConsoleLogWriter — его method Write возвращает Console: {message}
- FileLogWriter — принимает filename через свой constructor, а его method Write возвращает File[{filename}]: {message}
Logger.cs: Create класс Logger в namespace Logging, который получает свою dependency через constructor injection. Класс Logger должен:
- Принимать ILogWriter через свой constructor и сохранять его в private field
- Иметь method Log(string message), который delegates вызов injected writer и возвращает результат
Program.cs: Продемонстрировать dependency injection, создав два разных Logger — один с ConsoleLogWriter, а другой с FileLogWriter. Показать, как один и тот же класс Logger ведёт себя по-разному в зависимости от того, какая dependency injected.

Вы получите два inputs:

filename для file logger
message для записи в Log

Create Logger с ConsoleLogWriter и запишите message в Log. Затем create another Logger с FileLogWriter (используя filename из input) и запишите в Log то же message. Выведите каждый результат на отдельной строке.

Например, если inputs — app.log и System started, output должен быть таким:

Console: System started
File[app.log]: System started

Обратите внимание, что класс Logger никогда не изменяется — он работает с любой реализацией ILogWriter. В этом и заключается суть dependency injection: Logger зависит от абстракции (interface), а конкретная реализация "injected" извне. Позже можно легко добавить DatabaseLogWriter или CloudLogWriter, вообще не изменяя класс Logger!

Попробуйте сами

using System;
using Logging;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // Прочитать входные данные
        string filename = Console.ReadLine();
        string message = Console.ReadLine();

        // TODO: Создать Logger с ConsoleLogWriter и залогировать сообщение
        // Вывести результат

        // TODO: Создать ещё один Logger с FileLogWriter (используя filename) и залогировать то же сообщение
        // Вывести результат
    }
}