Thông báo: Download 4 khóa học Python từ cơ bản đến nâng cao tại đây.
Nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc trong Python
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc (Dependency Inversion Principle - DIP) trong lập trình hướng đối tượng với Python. DIP là một trong năm nguyên tắc SOLID quan trọng, giúp tăng tính linh hoạt và dễ bảo trì cho mã nguồn bằng cách giảm sự phụ thuộc giữa các module cấp cao và cấp thấp. Qua việc áp dụng nguyên tắc này, bạn có thể viết mã dễ dàng mở rộng, hạn chế lỗi khi thay đổi và nâng cao chất lượng phần mềm.
Giới thiệu về nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc trong Python
Nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc là một trong năm nguyên tắc SOLID trong lập trình hướng đối tượng:
- S – Nguyên tắc trách nhiệm đơn lẻ (Single Responsibility Principle)
- O – Nguyên tắc đóng mở (Open-Closed Principle)
- L – Nguyên tắc thay thế Liskov (Liskov Substitution Principle)
- I – Nguyên tắc phân chia giao diện (Interface Segregation Principle)
- D – Nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc (Dependency Inversion Principle)
Nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc phát biểu rằng:
- Các module cấp cao không nên phụ thuộc vào các module cấp thấp. Cả hai nên phụ thuộc vào các trừu tượng.
- Các trừu tượng không nên phụ thuộc vào các chi tiết cụ thể. Các chi tiết cụ thể nên phụ thuộc vào các trừu tượng.
Nguyên tắc này giúp giảm sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các lớp bằng cách tạo ra một lớp trừu tượng ở giữa chúng.
Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]
Xem ví dụ sau:
class FXConverter: def convert(self, from_currency, to_currency, amount): print(f'{amount} {from_currency} = {amount * 1.2} {to_currency}') return amount * 1.2 class App: def start(self): converter = FXConverter() converter.convert('EUR', 'USD', 100) if __name__ == '__main__': app = App() app.start()
Trong ví dụ trên, chúng ta có hai lớp FXConverter
và App
.
Lớp FXConverter
sử dụng một API (tưởng tượng) của bên thứ ba để chuyển đổi tiền tệ. Mặc dù tỷ giá hối đoái được cứng mã là 1.2 trong ví dụ này, nhưng trong thực tế, bạn sẽ cần gọi API để lấy tỷ giá thực tế.
Lớp App
có phương thức start()
sử dụng một đối tượng của lớp FXConverter
để chuyển đổi 100 EUR sang USD.
Lớp App
là một module cấp cao, tuy nhiên nó phụ thuộc mạnh mẽ vào lớp FXConverter
, vốn lại phụ thuộc vào API của bên thứ ba. Điều này có thể gây ra vấn đề nếu API thay đổi trong tương lai hoặc nếu bạn muốn sử dụng một API khác, khi đó bạn phải thay đổi lớp App
.
Áp dụng nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc trong Python
Để tránh điều này, bạn cần đảo ngược sự phụ thuộc để lớp FXConverter
cần tuân theo yêu cầu của lớp App
, thay vì ngược lại. Điều này giúp cho FXConverter
linh hoạt hơn trong việc thay đổi chi tiết mà không ảnh hưởng đến App
.
Trước tiên, hãy định nghĩa một lớp trừu tượng CurrencyConverter
, đóng vai trò là giao diện. Lớp này có phương thức convert()
mà tất cả các lớp con phải triển khai.
from abc import ABC, abstractmethod class CurrencyConverter(ABC): @abstractmethod def convert(self, from_currency, to_currency, amount) -> float: pass
Sau đó, sửa lại lớp FXConverter
để nó kế thừa từ lớp CurrencyConverter
và triển khai phương thức convert()
:
class FXConverter(CurrencyConverter): def convert(self, from_currency, to_currency, amount) -> float: print('Chuyển đổi tiền tệ bằng API FX') print(f'{amount} {from_currency} = {amount * 1.2} {to_currency}') return amount * 1.2
Tiếp theo, thêm phương thức __init__
vào lớp App
để khởi tạo đối tượng của CurrencyConverter
:
class App: def __init__(self, converter: CurrencyConverter): self.converter = converter def start(self): self.converter.convert('EUR', 'USD', 100)
Bây giờ, lớp App
sẽ phụ thuộc vào giao diện CurrencyConverter
, không phải vào lớp FXConverter
. Điều này giúp App
linh hoạt hơn vì nó có thể sử dụng bất kỳ lớp nào tuân theo giao diện CurrencyConverter
.
Sau đó, tạo một đối tượng của FXConverter
và truyền nó vào App
:
if __name__ == '__main__': converter = FXConverter() app = App(converter) app.start()
Kết quả:
Chuyển đổi tiền tệ bằng API FX 100 EUR = 120.0 USD
Hỗ trợ các API khác trong Python
Trong tương lai, nếu bạn muốn hỗ trợ một API chuyển đổi tiền tệ khác, bạn chỉ cần tạo lớp con từ CurrencyConverter
mà không cần thay đổi lớp A
Chuyển đổi tiền tệ bằng API Alpha 100 EUR = 115.0 USD
p
. Ví dụ, định nghĩa lớp AlphaConverter
:
class AlphaConverter(CurrencyConverter): def convert(self, from_currency, to_currency, amount) -> float: print('Chuyển đổi tiền tệ bằng API Alpha') print(f'{amount} {from_currency} = {amount * 1.15} {to_currency}') return amount * 1.15
Sau đó, bạn có thể sử dụng AlphaConverter
mà không cần thay đổi gì trong App
:
if __name__ == '__main__': converter = AlphaConverter() app = App(converter) app.start()
Kết quả:
Chuyển đổi tiền tệ bằng API Alpha 100 EUR = 115.0 USD
Kết bài
Nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc giúp tạo ra một kiến trúc phần mềm linh hoạt, dễ bảo trì và mở rộng, bằng cách tách biệt sự phụ thuộc giữa các module cấp cao và các chi tiết cụ thể. Khi các module cấp cao chỉ phụ thuộc vào các lớp trừu tượng, bạn có thể thay đổi hoặc mở rộng các thành phần mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Việc áp dụng nguyên tắc này không chỉ giúp tăng tính ổn định của mã nguồn mà còn làm cho việc phát triển và bảo trì phần mềm trở nên hiệu quả hơn.