依賴注入(Dependency Injection)優缺點

在實際開發中，只要內容開始複雜，使用到的類別越來越多，就會慢慢發現，為什麼我只是要抽換或更改其中的類別，卻會限制這麼多以及需要大量改動。
這時我才注意到這個主題的重要性，但是在了解依賴注入之前讓我們先談談甚麼是控制反轉(IoC)。

控制反轉

控制反轉(Inversion of Control，簡稱 IoC)，它指的是將應用程式的控制權轉移到外部元件或框架，以實現更大程度的可配置性和可擴展性。IoC強調的是將依賴管理的責任從應用程式內部移出，通常透過依賴注入來實現。IoC有助於改善軟體架構，降低耦合性，提高可測試性，並使系統更容易配置和調整。

依賴注入

依賴注入（Dependency Injection，簡稱 DI）是一種軟體設計模式，主要用途於解決程式碼中的相依性問題。在傳統的程式設計中，一個類通常負責創建和管理其所需的相依物件。然而，這種方式容易導致高耦合的程式碼，難以測試和維護。

從以上兩點說明可以知道，控制反轉是一種解除依賴降低於耦合性的概念，至於依賴注入則是實現該概念其中一種方法。

範例說明

有一個紀錄Log的服務，以下為具體實現服務的類別FileLogger和DatabaseLogger。

interface Logger {
    public function log($message);
}

class FileLogger implements Logger {
    private $filename;

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

    public function log($message) {
        file_put_contents($this->filename, $message . PHP_EOL, FILE_APPEND);
    }
}

class DatabaseLogger implements Logger {
    public function log($message) {
        // 將日誌寫入資料庫的具體實現
    }
}

假設沒有使用依賴注入，在服務內部直接實例兩種具體物件，高度耦合內部物件，假設要新增新類別，就會需要改動內部邏輯，非常不方便。

class EventService {
    private $fileLogger;
    private $databaseLogger;

    public function __construct() {
        $this->fileLogger = new FileLogger("app.log"); // 直接依賴於FileLogger
        $this->databaseLogger = new DatabaseLogger("app.log"); // 直接依賴於FileLogger
    }

    public function processEvent($eventName) {
        // 處理事件的邏輯

        // 記錄事件
        $this->fileLogger->log("Event processed: " . $eventName);
        $this->databaseLogger->log("Event processed: " . $eventName);
    }
}

$eventServiceWithFileLogger = new EventService();
$eventServiceWithFileLogger->processEvent("Event 1");

這時加入了依賴注入，把實例的行為移到外部，讓服務不去控制內部類別，而是改成外部去控制，這個概念就是控制反轉，這樣就能自由加入需要的類別，大大增加擴展性與測試性。

class EventService {
    private $logger;

    public function __construct(Logger $logger) {
        $this->logger = $logger;
    }

    public function processEvent($eventName) {
        // 處理事件的邏輯

        // 記錄事件
        $this->logger->log("Event processed: " . $eventName);
    }
}

$fileLogger = new FileLogger("app.log");
$eventServiceWithFileLogger = new EventService($fileLogger);

$databaseLogger = new DatabaseLogger();
$eventServiceWithDatabaseLogger = new EventService($databaseLogger);

$eventServiceWithFileLogger->processEvent("Event 1");
$eventServiceWithDatabaseLogger->processEvent("Event 2");

優點

優點就如同上面說明與範例可得知，有以下幾點：

測試性提升：通過依賴注入，我們可以將虛擬的相依物件注入到類中，從而使單元測試更加輕鬆。這種方式下，我們可以專注於測試類的行為，而不需要實際創建相依物件。
鬆散耦合：依賴注入降低了類之間的耦合度，使不同模塊更加獨立。這使得程式碼更加靈活和易於修改。
可維護性提升：依賴注入使程式碼的組織更加清晰，類不再負責管理相依物件，使程式碼更易於理解和維護。

缺點

然而，依賴注入也並非沒有缺點，以下是一些可能出現的問題：

循環依賴：在使用依賴注入時，有時可能會出現循環依賴的情況，即不同的類彼此相互依賴，形成一個閉環。這種情況下，必須謹慎設計類之間的相依關係，以避免循環依賴導致程式碼難以理解和維護。

如同以下簡單範例，A實例需要B，B實例需要A，相互依賴，這樣會導致程式發生無窮迴圈，雖然這個缺點相對比較難發生，但是如果應用程式越來越龐大，以及PHP的自動加載功能，也是有可能發生此問題。

// A.php
class A {
    public function __construct(B $b) {
        // ...
    }
}

// B.php
class B {
    public function __construct(A $a) {
        // ...
    }
}

過度注入：過度注入指的是在類的建構子中注入過多的相依物件，導致建構子參數過多，影響程式碼的可讀性。過度注入可能在某些情況下使程式碼變得複雜。

如同以下簡單範例，一個類別注入多種類別，導致建構函式變得冗長且難以管理，特別是如果未來需要添加更多依賴時，程式碼將變得更複雜。

class Order {
    public function __construct(
        Database $database,
        Logger $logger,
        EmailService $emailService,
        PaymentGateway $paymentGateway
    ) {
        // ...
    }
}