Rubyでさらっと学ぶSOLID原則⑤「依存性逆転の原則」

SOLID原則とは

ソフトウェアの拡張性や保守性を高めるための下記5つの原則のこと。

• S(Single-responsibility principle): 単一責任の原則
• O(Open-closed principle): オープン・クローズドの原則
• L(Liskov substitution principle): リスコフの置換原則
• I(Interface segregation principle): インターフェース分離の原則
• D(Dependency inversion principle): 依存性逆転の原則

依存性逆転の原則（DIP）とは

• 上位のモジュールは下位のモジュールに依存してはならない。どちらのモジュールも抽象に依存すべきである
• 抽象は実装の詳細に依存してはならない。実装の詳細が抽象に依存すべきである

という原則。

これだけでは何を言っているのかさっぱり分からないと思うので、用語を整理したあと具体例で解説します。

用語

• モジュール
  • 主に「クラス」のこと
• 上位のモジュール
  • 下位モジュールを使う側
• 下位のモジュール
  • 上位モジュールに使われる側
• 抽象
  • 静的型付け言語でよく出てくる「インターフェース」のこと
• インターフェース
  • 実装の中身を持たず、メソッド名や引数の型、戻り値の型を定義したもの

依存性逆転の原則に違反している例

以下3つのクラスがあるとします。

• NotificationManager: 通知したあとの共通処理をさせるために用意したクラス
  • SlackNotifier: Slackへの通知を行うクラス
  • MailNotifier: メールでの通知を行うクラス

class NotificationManager
  def initialize(text)
    @text = text
  end

  def notify_to_slack
    SlackNotifier.new(@text).notify
    puts 'ここで通知後の共通処理をしたい'
  end

  def notify_by_mail
    MailNotifier.new(@text).notify
    puts 'ここで通知後の共通処理をしたい'
  end
end

class SlackNotifier
  def initialize(text)
    @text = text
  end

  def notify
    # Slackに通知する処理
  end
end

class MailNotifier
  def initialize(text)
    @text = text
  end

  def notify
    # メールで通知する処理
  end
end

# Slackに通知したいとき
NotificationManager.new('おはよう').notify_to_slack

# メールで通知したいとき
NotificationManager.new('おはよう').notify_by_mail

依存性逆転の原則の用語に当てはめると、以下のとおりです。

• 上位モジュール: NotificationManager
• 下位モジュール: SlackNotifier, MailNotifier

この例のNotificationManagerはたくさんのことを知りすぎています。例えば以下に挙げることです。

• SlackNotifierやMailNotifierという名前のクラスが存在する
• SlackNotifierやMailNotifierはtextを属性として持つ
• SlackNotifierやMailNotifierはnotifyというメソッドを持つ

これはNotificationManagerという上位モジュールがSlackNotifierやMailNotifierという下位モジュールに依存していることを表しています。つまり、依存性逆転の原則に違反しています。

この原則に違反するデメリットとして、例えばLineNotifierというクラスを新しく作ることを考えると、新しくLineNotifierを作るだけでなくNotificationManagerにnotify_to_lineメソッドも用意しなければならないというデメリットがあります。

解決策

NotificationManagerの中でSlackNotifierやMailNotifierを呼び出すのではなく、notifierという抽象（インターフェース）を用意することで解消できます。

class NotificationManager
  # `notify`メソッドに応答できる`notifier`を渡すようにする
  def initialize(notifier)
    @notifier = notifier
  end

  def notify
    notifier.notify
    puts 'ここで通知後の共通処理をしたい'
  end
end

# Slackに通知したいとき
slack_notifier = SlackNotifier.new('おはよう')
NotificationManager.new(slack_notifier).notify

# メールで通知したいとき
mail_notifier = MailNotifier.new('おはよう')
NotificationManager.new(mail_notifier).notify

依存性逆転の原則の用語に当てはめると、以下のとおりです。

• 上位モジュール: NotificationManager
• 抽象: notifier

NotificationManagerはSlackNotifierやMailNotifierというクラスが存在することを知らなくてよくなりました。notifyというメソッドに応答できるnotifierという抽象（インターフェース）を渡せば、それが何のクラスであっても問題ありません。

LineNotifierを用意しなければいけなくなった場合もLineNotifierクラスとnotifyメソッドを新しく作るだけで対応できます（NotificationManagerに変更を加える必要がなくなります）。

依存性の注入（Dependency Injection）との関係

用語が似ているので混合しがちですが、「依存性逆転の原則（DIP）」と「依存性の注入（DI）」は異なる概念です。

依存性の注入（DI）とは、解決策の例で用いた「notifierをNotificationManagerのinitialize時に渡す」というテクニックのこと（つまり依存するオブジェクトを外部から注入すること）を指します。

関係性を文章で表すと「依存性の注入（DI）を使うことで依存性逆転の原則（DIP）違反を解消した」と表現できます。

参考文献

• Railsで学ぶSOLID（5）依存関係逆転の原則（翻訳）
• オブジェクト指向設計実践ガイド