Улучшаем архитектуру: Инверсия и внедрение зависимостей, наследование и композиция

от автора

Всем привет. Очень часто, работая со старым (а иногда и не очень) кодом, или пытаясь применить какую-то библиотеку, сталкиваешься с ограничениями в расширении. Зачастую проблемы бы не было, будь код архитектурно грамотен. Есть множество архитектурных правил и паттернов, которые в конечном счете облегчают расширение кода, рефакторинг и переиспользование. В статье хочу затронуть некоторые из них в примерах.


Давным давно в далеком далеком проекте появился сервис, отправляющий письмо с новым паролем пользователям. Примерно вот такой:

<?php  class ReminderPasswordService {     protected function sendToUser($user, $message)     {         $this->getMailer()->send([             'from' => 'admin@example.com',             'to' => $user['email'],             'message' => $message         ]);     }      public function sendReminderPassword($user, $password)     {         $message = $this->prepareMessage($user, $password);         $this->sendToUser($user, $message);     }      protected function prepareMessage($user, $password)     {         $userName = $this->escapeHtml($user['first_name']);         $password = $this->escapeHtml($password);         $message = "Привет {$userName}!         Твой новый пароль {$password}";          $message = $this->format($message);         $message = $this->addHeaderAndFooter($message);          return $message;     }      protected function format($message)     {         return nl2br($message);     }      protected function escapeHtml($string)     {         return htmlentities($string);     }      protected function addHeaderAndFooter($message)     {         $message = "<html><body>{$message}<br>С уважением, Админ!</body>";          return $message;     }      protected function getMailer()     {         return new Mailer('user', 'password', 'smtp.example.com');     }  }

В то время разработчик считал его очень гибким, т.к. можно спокойно расширить любую часть класса, поменять текст, заголовки, или что-то еще. И вот, приходит менеджер, и просит отправлять копию письма, но без пароля на адрес менеджера, а также с корпоративного почтового сервиса. И еще — только основной текст. Ну и в формате plainText, а не HTML. Программист обрадовался своей дальновидности и гибкому классу и написал вот такого наследника (он был слишком ленив, или у него было слишком мало времени, чтобы задуматься о некоторых вещах).

<?php class ReminderPasswordCopyToManagerService extends ReminderPasswordService {     protected function send($user, $message)     {         $this->getMailer()->send([             'from' => 'admin@example.com',             'to' => 'manager@example.com',             'message' => $message         ]);     }      protected function prepareMessage($user, $password)     {         $userName = $this->escapeHtml($user['first_name']);         $message = "Привет {$userName}!         Твой новый пароль ****";          return $message;     }      protected function getMailer()     {         return new Mailer('user2', 'password2', 'smtp.corp.example.com');     } }

Со временем сервис обрастал наследниками, использующими частично его методы, частично новые. В один прекрасный солнечный день пришел менеджер с задачей переключиться с smtp на API популярного сервиса. Класс Mailer уже не подходит, а в коде уже целый зоопарк его упоминаний. Давайте посмотрим на этом этапе, что можно было сделать вначале, чтобы эта задача не превратилась в головную боль?

Dependency Injection (Внедрение зависимостей, DI)

DI — это паттерн, позволяющий не задумываться над созданием объектов, делегируя их куда-то наружу, и просто получать готовые сконфигурированные объекты внутри.

В первую очередь давайте рассмотрим, что плохого в создании большинства объектов внутри класса. Начнем с того, что это мешает нам использовать расширения, например — наследников. Для того, чтобы использовать другой класс — нам приходится вмешиваться в код самого сервиса, либо переписывать это в его потомке. Такой код гораздо сложнее поддерживать в дальнейшем. Немаловажным фактом также оказывается осложнение или вообще отсутствие возможности написать Unit тесты к сервису. Давайте представим, что мы использовали какую-то реализацию DI, которая конфигурирует и передает объекты прямо в конструктор. Наш сервис тогда будет выглядеть таким образом:

 <?php class ReminderPasswordService {     /**      * @var Mailer      */     protected $mailer;      public function __construct(Mailer $mailer)     {         $this->mailer = $mailer;     }      // удалили метод getMailer, заменив его protected свойством $mailer      // ... }

Также большинство популярных реализаций позволяет подменить объект на другой для определенного сервиса, и нашему потомку не требуется уже реализовывать свой getMailer():

<?php class ReminderPasswordCopyToManagerService extends ReminderPasswordService {     protected function send($to, $message)     {         $this->mailer->send([             'from' => 'admin@example.com',             'to' => 'manager@example.com',             'message' => $message         ]);     }      protected function prepareMessage($user, $password)     {         $userName = $this->escapeHtml($user['first_name']);         $message = "Привет {$userName}!         Твой новый пароль ****";          return $message;     } }

Казалось бы, мы решили проблему, и добавили больше гибкости. Но чтобы решить задачу с переключением, нам придется написать наследника Mailer, берущего от родителя только собственно тип (ну или, возможно, пару методов) и полностью переписать отправку. Это не есть хорошо, и вот, что мы будем делать дальше.

Принцип инверсии зависимостей (Dependency Inversion Principle, DIP)

Согласно принципу — мы не должны зависеть от конкретных реализаций, а максимально абстрагироваться от кода. Говоря простым языком — мы должны зависеть не от классов а от интерфейсов.

Давайте попробуем переписать код с использованием интерфейсов. Сразу хочу отметить, что написание интерфейсов налагает на нас больше ответственности, и мы должны хорошенько подумать, куда код будет двигаться дальше. С отправкой писем это довольно очевидно: у нас могут появится копии, скрытые копии и другие параметры электронного письма. Поэтому мы не можем просто объявить в интерфейсе мейлера метод

<?php interface MailerInterface {     public function send($emailFrom, $emailTo, $message); }

Т.к. заранее список параметров сложно предугадать — мы создадим еще один интерфейс — MailMessageInterface с необходимыми сейчас геттерами и сеттерами, в дальнейшем будет проще расширять его новыми данными.

<?php interface MailMessageInterface {     public function setFrom($from);     public function getFrom();      public function setTo($to);     public function getTo();      public function setMessage($message);     public function getMessage(); }

и наш MailSenderInterface, соответственно, обретает вид

<?php interface MailerInterface {     public function send(MailMessageInterface $message); }

Но в этом случае нам придется как-то создавать объект MailMessageInterface, и в этом нам поможет фабрика

<?php interface MailMessageFactoryInterface {     public function create(): MailMessageInterface; }

Наш сервис, соответственно, обретает такой вид

<?php class ReminderPasswordService {     /**      * @var MailerInterface      */     protected $mailer;      /**      * @var MailMessageFactoryInterface      */     protected $messageFactory;      public function __construct(MailerInterface $mailer, MailMessageFactoryInterface $messageFactory)     {         $this->mailer = $mailer;         $this->messageFactory = $messageFactory;     }      protected function send($user, $messageText)     {         $message = $this->messageFactory->create();         $message->setFrom('admin@example.com');         $message->setTo($user['email']);         $message->setMessage($messageText);          $this->mailer->send($message);     }      // далее ничего не менялось      public function sendReminderPassword($user, $password)     {         $message = $this->prepareMessage($user, $password);         $this->sendToUser($user, $message);     }      protected function prepareMessage($user, $password)     {         $userName = $this->escapeHtml($user['first_name']);         $password = $this->escapeHtml($password);         $message = "Привет {$userName}!         Твой новый пароль {$password}";          $message = $this->format($message);         $message = $this->addHeaderAndFooter($message);          return $message;     }      protected function format($message)     {         return nl2br($message);     }      protected function escapeHtml($string)     {         return htmlentities($string);     }      protected function addHeaderAndFooter($message)     {         $message = "<html><body>{$message}<br>С уважением, Админ!</body>";          return $message;     } }

Теперь этот код, хоть и очень далек от идеала, но все же может быть расширен вместо переписывания. Давайте теперь полностью взглянем на код сервиса и его наследника.

<?php class ReminderPasswordCopyToManagerService extends ReminderPasswordService {     protected function send($to, $messageText)     {         $message = $this->messageFactory->create();         $message->setFrom('admin@example.com');         $message->setTo('manager@example.com');         $message->setMessage($messageText);          $this->mailer->send($message);     }      protected function prepareMessage($user, $password)     {         $userName = $this->escapeHtml($user['first_name']);         $message = "Привет {$userName}!         Твой новый пароль ****";          return $message;     } }

Наследование VS композиция.

Композиция — это по сути разбиение класса на подмножество других классов для более удобного переиспользования кода. Говоря простым языком — мы не наследуем, а выносим нужный в обоих местах код в отдельный класс.

Плюсы:

1. Мы можем спокойно использовать этот кусок кода где угодно там, где он нам потребуется еще.

2. Легко покрыть тестами маленький кусок логики, а не большой класс с вызовом кучи protected/private методов

3. Легко подменить этот класс другим, если вдруг нам где-то потребуется делать что-то иначе.

Я давно для себя решил, что есть очень тонкая грань между местами, где наследование все-таки нужно, и местами, где все же лучше использовать композицию. В 90% случаев лучше использовать второе (я сейчас не говорю про ограничения вашей экосистемы, про места, где без наследования не обойтись), поэтому принимая решение в пользу композиции ошибиться сложно.

Для начала хочу привести более понятный и очевидный пример, где композиция выигрывает. Мы имеем сервис, который дергает внешнее API, забирая какие-то данные

<?php class SomeAPIService implements SomeAPIServiceInterface {     public function getSomeData($someParam)     {         $someData = [];         // ...         return $someData;     } }

И в последнее время мы стали недовольны производительностью сервиса, и решили кешировать данные, чтобы иметь более быстрый доступ к ним. Неискушенный разработчик может написать:

<?php class SomeApiServiceCached extends SomeAPIService {     public function getSomeData($someParam)     {         $cachedData = $this->getCachedData($someParam);         if ($cachedData === null) {             $cachedData = parent::getSomeData($someParam);             $this->saveToCache($someParam, $cachedData);         }          return $cachedData;     }      // ... }

однако такая реализация не позволяет подменить API сервис другим, имплементирующим такой же интерфейс, нарушая DIP, а также сильно усложняет написание тестов. В варианте композиции кеширующий класс будет выглядеть так

<?php  class SomeApiServiceCached implements SomeAPIServiceInterface {    private $someApiService;      public function __construct(SomeApiServiceInterface $someApiService)     {         $this->someApiService = $someApiService;     }      public function getSomeData($someParam)     {         $cachedData = $this->getCachedData($someParam);         if ($cachedData === null) {             $cachedData = $this->someApiService->getSomeData($someParam);             $this->saveToCache($someParam, $cachedData);         }          return $cachedData;     }      // ... }

Согласитесь, тут гораздо больше гибкости, да и тесты написать гораздо проще.

Вернемся к нашему старому коду и взглянем на ReminderPasswordCopyToManagerService и посмотрим, что можно вынести «за скобки». Первое, что бросается в глаза — класс наследует ненужные методы addHeaderAndFooter и format, а также метод prepareMessage сильно отличается от родителя (нарушая также принцип открытости-закрытости (Open-Closed Principe), модифицируя, а не расширяя родительский класс), и ему не нужен второй параметр

Общее — тело сообщения, метод escapeHtml.

Давайте попробуем вынести общее в отдельные классы.

<?php  class ReminderPasswordMessageTextBuilder {     public function buildMessageText($userName, $password)     {         return "Привет {$userName}!         Твой новый пароль {$password}";     } }  class Escaper {     public function escapeHtml($string)     {         return htmlentities($string);     } }

Если посмотрим на отличия, то в целом оба сервиса отличаются только текстом сообщения, а также получателями. Перепишем оба сервиса так, чтобы они были независимы друг от друга, и содержали в себе только отличия.

<?php class ReminderPasswordService {     // Обратите внимание, что свойства стали приватными     private $mailer;     private $messageFactory;     private $escaper;     private $messageTextBuilder;      public function __construct(         MailerInterface $mailer,         MailMessageFactoryInterface $messageFactory,         Escaper $escaper,         ReminderPasswordMessageTextBuilder $messageTextBuilder     ) {         $this->mailer = $mailer;         $this->messageFactory = $messageFactory;         $this->escaper = $escaper;         $this->messageTextBuilder = $messageTextBuilder;     }      public function sendReminderPassword($user, $password)     {         $messageText = $this->prepareMessage($user, $password);          $message = $this->messageFactory->create();         $message->setFrom('admin@example.com');         $message->setTo($user['email']);         $message->setMessage($messageText);          $this->mailer->send($message);     }      private function prepareMessage($user, $password)     {         $userName = $this->escaper->escapeHtml($user['first_name']);         $password = $this->escaper->escapeHtml($password);         $message = $this->messageTextBuilder->buildMessageText($userName, $password);         $message = $this->format($message);         $message = $this->addHeaderAndFooter($message);          return $message;     }      // методы ниже тоже будут вынесены в отдельные классы.     private function addHeaderAndFooter($message)     {         $message = "<html><body>{$message}<br>С уважением, Админ!</body>";          return $message;     }      private function format($message)     {         return nl2br($message);     } }

и бывший наследник

<?php class ReminderPasswordCopyToManagerService {     private $mailer;     private $messageFactory;     private $escaper;     private $messageTextBuilder;      public function __construct(         MailerInterface $mailer,         MailMessageFactoryInterface $messageFactory,         Escaper $escaper,         ReminderPasswordMessageTextBuilder $messageTextBuilder     ) {         $this->mailer = $mailer;         $this->messageFactory = $messageFactory;         $this->escaper = $escaper;         $this->messageTextBuilder = $messageTextBuilder;     }      public function sendReminderPasswordCopyToManager($user)     {         $messageText = $this->prepareMessage($user);          $message = $this->messageFactory->create();         $message->setFrom('admin@example.com');         $message->setTo($user['email']);         $message->setMessage($messageText);          $this->mailer->send($message);     }      private function prepareMessage($user)     {         $userName = $this->escaper->escapeHtml($user['first_name']);         $message = $this->messageTextBuilder->buildMessageText($userName, '****');          return $message;     } }

Таким образом, хоть классы и обрели ряд зависимостей, но покрыть тестами или переиспользовать отдельные участки кода стало заметно удобнее. Мы избавились от связи между ними, и спокойно можем развивать каждый отдельный класс независимо от другого.

P.S. конечно же, данные классы еще далеки от идеала, но об этом в другой раз.

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/531250/


Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *