Dependency Injection in C++

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档阐述了C++中依赖注入（Dependency Injection）的基础知识和应用，包括通过模板实现依赖注入的方法。依赖注入能够有效处理方法的模拟、减少运行时虚函数调用开销，并可通过C++20的概念定义接口。文档还讨论了依赖注入的常见挑战，例如对象创建隐藏在函数或类中、过长的模拟类链、功能分散或集中在过大的类中等。依赖注入的实现方式包括构造函数注入、Setter注入和方法注入，并强调了其在单元测试和代码重构中的重要性。

AI总结

以下是文档内容的总结：

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# 依赖注入在C++中的应用

## 依赖注入的基础
依赖注入是一种设计模式，通过将功能模块的具体实现注入到类中，以解耦依赖关系。其核心优势包括：
- 支持多种功能注入方式，如链接、继承/虚函数和模板。
- 提供灵活性，仅需定义实际使用的方法。
- 编译时无运行时虚函数调用开销。
- 支持C++20概念来定义接口。

## 依赖注入的实现方式
1. **模板注入**
通过模板参数传递具体的功能实现，例如：

   template 
   bool process(CalcEngine& engine) { 
       // 使用engine的具体方法
   }

这种方式允许不同的`CalcEngine`实现被注入。

2. **Setter注入**
通过 setter 方法设置依赖，例如：

   class DataProcessor { 
   public:
       void setSender(std::unique_ptr sender) { sender_ = std::move(sender); }
       bool execute() { ... sender_->send(...); ... }
   private:
       std::unique_ptr sender_;
   };

便于测试，但可能导致类在未注入依赖时处于不可用狀態。

3. **构造函数注入**
将依赖作为构造函数参数传递，例如：

   class DataProcessor { 
   public:
       DataProcessor(int key, const std::string& index, CalcDep& calc = defaultCalc);
       // 委托构造函数
       DataProcessor(int key, const std::string& index) : DataProcessor(key, index, defaultCalc){}
   };

## 依赖注入的优势
- 支持单元测试，通过注入模拟对象（mock）实现功能隔离。
- 提高代码灵活性，允许在不同环境中切换功能实现。
- 避免运行时虚函数调用开销。

## 依赖注入的挑戰與解決方案
1. **对象创建隐藏在函数/类中**
- 随機存取負ahoma_/Singletons/全局變數 initialization。
- 解决方案：提供注入点，避免隐藏依赖。

2. **依赖過多**
- 曾加EngineEngineEngineEngineEngine EngineEngineEngine引數數量龐大。
- 解决方案：合理分解依赖，避免過度依賴。

3. **功能分散與重復**
- 功能fragmented throughout inheritance chain, code duplication.
- 解决方案：提取純函數，分離資料獲取與狀態設定。

4. **類或功能塊實現龐大**
- God類負責過多功能，訊息acji ENGINEENGINEmultiplexing不可控。
- 解决方案：遵循最小知識原則，避免über-complex dependencies.

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以上是文档的核心内容和主要觀點的总结，涵盖了依赖注入的实现方式、优势以及实际应用中的挑戰與解決方案。