O que seria uma dependência e uma injeção?
Acho que essa é a a primeira pergunta a dar base ao tema.
Dependência é qualquer código (classe, biblioteca, método, etc) que um outro código necessita para fazer usa tarefa, ou cumprir seu propósito.
Imagine que um código precise fazer a soma de dois valores e retornar esse valor. Vamos colocar isso num método (vou usar C#
nos exemplos):
int Somar(int num1, int num2)
{
return num1 + num2;
}
Este código pode fazer tudo que era necessário usando o operador de soma +
, apenas usando dois parâmetro de tipos básicos, int
.
Agora vamos imaginar que, para fazer isso o método receba dois números decimais, mas quer retornar um valor arredondado em 2 casas. Para vai usar uma classe que já faz isso:
double Somar(double num1, double num2)
{
AlgumaClasse objetoQueCalcula = new AlgumaClasse();
return objetoQueCalcula.Arredondar(num1 + num2, 2);
}
Neste caso, usei um código "externo" e esse pequeno pedaço de código, AlgumaClasse
, e criei uma dependência com esse outro código. Veja que, esse próprio código sabe dessa dependência, e ele mesmo resolveu como "obter" uma instância dessa classe, criando seu próprio objeto ao fazer AlgumaClasse objetoQueCalcula = new AlgumaClasse();
Injeção seria uma implementação onde, no lugar do método Somar
conhecer e ele mesmo contruir a dependência que precisa, ele receber essa implementação já pronta, assim:
double Somar(double num1, double num2, AlgumaClasse objetoQueCalcula)
{
return objetoQueCalcula.Arredondar(num1 + num2, 2);
}
Agora o método só precisa se preocupar com o que ele precisa fazer, deixando a cargo que quem for utilizar, fornecer tudo que ele necessita.
Aqui é apenas um exemplo básico, se passarmos o tipo da classe vamos cair num outro problema de acomplamento que veremos mais adiante.
Qual seria o principal mecanismo por trás da injeção de dependência?
O objetivo do mecanismo é deixar um código independente da criação das suas dependências. Aqui no SOPt temos essa pergunta relacionada: O que é injeção de dependência?.
Aproveitando as boas respostas, aqui algumas definições:
Injeção de Dependências é um tipo de Inversão de Controle e significa
que uma classe não mais é responsável por criar ou buscar os objetos
dos quais depende.
E
É um Design Pattern que prega um tipo de controle externo, um
container, uma classe, configurações via arquivo, etc., inserir uma
dependência em uma outra classe.
Ou seja, o controle sobre a criação das dependências é passado para outro código responsável por isso, um código que saiba criar/fornecer as instâncias que outros códigos vão precisar. Na outra pergunta foi usado o termo container, que não tem relação com containers do Docker. Este container conhece as dependências que são necessárias e as criar/injeta nos códigos. Vamos usar esse nome, sem nos preocupara exatamente com o conceito de container.
Aqui há um ponto importante:
Interfaces são contratos que as classes devem implementar, ou seja, descreve os membros (métodos, propriedades) que uma classe deve ter. O que as interfaces tem a ver com a injeção? Ao inveter o controle da criação das dependências, resolvemos alguns problemas de acomplamento e instâncias (falaremos mais adiante), mas ao passar a classe, criamos outro problema de acomplamento: se eu precisar mudar a classe em si, usar outra no lugar, mudar seu nome, etc, também será necessário mudar o código que depende dessa classe, o que é um problema.
No exemplo acima, se a classe AlgumaClasse
mudasse de nome, ou precisasse usar alguma outra classe semelhante para substituí-la (falaremos disso adiante), seria necessário mudar todos os métodos que usam essa classe, e se hover outros códigos quem usem essa dependêcia, provelmente todos deverão ser alterados. Agora vejamos essa implementação com interfaces
:
interface IAlgumaCoisa
{
double Arredondar(double num1, double num);
}
Aqui criamos um contrato dizendo que "Quem usar IAlgumaCoisa vai ter um método Arredondar, que devolve um double e recebe dois números double". Isso é exatamente o que o nosso pequeno código precisa, mudando a implementação ficará:
double Somar(double num1, double num2, IAlgumaClasse objetoQueCalcula)
{
return objetoQueCalcula.Arredondar(num1 + num2, 2);
}
O código fica o mesmo, mas depende agora menos ainda da classe em si, pois ele só conhece o contrato. Poderíamos ter:
public class AlgumaClasse: IAlgumaClasse
{
public double Arredondar(double num1, double num)
{
... faz alguma coisa ..
}
}
E também
public class AlgumaOutraClasseQualquer: IAlgumaClasse
{
public double Arredondar(double num1, double num)
{
... faz alguma coisa ..
}
}
Poderíamos usar qualquer uma das duas classes, pois para o método Somar
, desde que seja respeitado o conceito, pouco importa.
Agora voltando ao mecanismo em si.
Assim, o container, o qualquer outro nome que se queira dar, pode registrar essas dependências e ele mesmo injetar isso no código, algo assim por exemplo:
Container.RegistrarDependencia(IAlgumaClasse, AlgumaOutraClasseQualquer);
Ou seja, "quando alguém precisar de IAlgumaClasse, use AlgumaOutraClasseQualquer.
Para fazer isso, existe várias bibliotecas, pacotes, etc que já fazem isso. Em .Net
temos o IServiceProvider
e outros pacotes como SimpleInjector
, Ninject
e Unity
, todos eles implementam o mecanismo de injeção, o que se precisa fazer é, registrar as interfaces e qual classe, ou como construir um objeto que implemente aquela interface. Esses motores de injeção de dependência trabalham com interfaces, por isso abordei o assunto antes.
O exemplo acima faz uso de injeção de dependência ou a injeção de dependência só é possível com orientação a objetos?
O exemplo de código da pergunta é:
def funcao_tarefa(d):
dpendencia = inject.instance(d)
dpendencia()
funcao_tarefa('dum')
funcao_tarefa('ddois')
funcao_tarefa('dtest')
Ou seja, o método funcao_tarefa recebe um parâmetro "d" e usa um código externo (container, provider, qualquer que seja a definição) que, a partir de um registro prévio das dependências, fornece a dependência que o método necessita, logo isso pode ser considerado como injeção de dependência.
Injeção de dependência serve para diminuir o acoplamento de código e deixar o código mais testável?
Sim, esse é o objetivo. Ao remover o acomplamento, deixamos o código independente da criação das suas dependências. Isso como dito anteriormente, faz com que mudanças nas dependências, com tanto que respeitados os contratos, não vão necessitar necessariamente em alteração no código que usa as dependências.
Mas temos mais um ponto muito importante: testes.
Código altamente acoplado é difícil de ser testado. Imagine um código por exemplo que usa um banco de dados para obter dados e executar alguma tarefa:
public bool AutenticarUsuario(string usuario, string senha)
{
BancoDeDados bd = new BancoDeDados();
Usuario usr = bd.ObterUsuario(usuario);
return usr != null && usr.Senha == senha;
}
Ao escrever um teste unitário, que deveria testar só essa unidade básica, ou seja, "dado um usuário/senha, obter o usuário de um banco de dados e validar se exite e a senha é a mesma informada", como fazer sem usar um banco de dados real? Não seria possível.
Agora se esse código fosse assim:
public bool AutenticarUsuario(string usuario, string senha, IBancoDeDados bd)
{
Usuario usr = bd.ObterUsuario(usuario);
return usr != null && usr.Senha == senha;
}
Assim, eu poderia, como no exemplo anterior, criar uma implementação de IBancoDeDados, que não fosse um banco de dados, controlar o que é retornado (null
, usuário com senha correta ou não) e testar o comportamente desse método, técnica que é comumente conhecida como Mock
, ou criar um objeto que tenha o comportamento controlado para o teste, e em seguida registrar esse "Mock" no controlador de dependências:
Container.Registrar(IBancoDeDados, MinhaClasseMock);
Ou, num exemplo um pouco mais real:
Container.Add<IBancoDeDados, Mock<IBancoDeDados>>();
Ou seja, injeção de dependência diminui o acoplamento, o que permite além de tornar o código independente da criação de suas dependências, mais facilmente "testável".
E quais seriam os contras da injeção de dependência?
Como vimos nos exemplos de código, é preciso implementar mais código:
- Registrar todas as dependências (algumas podem não ser tão simples, e depender de outras ou de condições específicas, o que dificulta o registro);
- Para aproveitar ao máximo, devemos separar os contratos da implementação das classes, o que resulta em mais código;
- Para não precisar fazer "tudo na mão", necessário usar bibliotecas/pacotes/frameworks que gerenciem a injeção de dependência.
Mas ao comparar ao benefícios, parece, ao menos na minha opinião, ser muito mais vantajoso.
Para demonstrar isso, criei um pequeno código, mas infelizmente o dotnetfiddle
da erro ao usar o package do Moq
, e o ideone
não aceita packages :(
Mas quem quiser ver ou testar local está aqui: https://dotnetfiddle.net/Sg2VMW