Python 3.5 版本引入了“類型提示”，使程式碼更易讀，方便開發(fā)者理解彼此的程式碼。

為什麼類型提示至關(guān)重要？

在 Java、C 等強(qiáng)型別語言中，依賴反轉(zhuǎn) (DI - Dependency Inversion) 是一項(xiàng)重要的技術(shù)，但在弱型別語言中難以實(shí)現(xiàn)。

依賴反轉(zhuǎn)的核心思想是：類別不應(yīng)該依賴具體的實(shí)現(xiàn)，而應(yīng)該依賴抽象。因?yàn)槌橄螅ń槊婊虺橄箢悇e）是相對(duì)穩(wěn)定的契約。

不良範(fàn)例：

class GasStation:
    def fill_tank(car, amount):
        car.fill(amount)

此例中，加油站只能為汽車加油。更糟的是，由於函數(shù) fill_tank 沒有定義類型，任何值都可能被傳入，錯(cuò)誤只能在運(yùn)行時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。

良好範(fàn)例：

from typing import Protocol

class Vehicle(Protocol):
    def fill(amount: int) -> None:
        ...
class GasStation:
    def fill_tank(vehicle: Vehicle, amount: int) -> None:
        vehicle.fill(amount)

此例中，先定義抽象類別 Vehicle (使用 typing.Protocol)。 GasStation 的 fill_tank 函數(shù)不再依賴具體的汽車類，而是依賴 Vehicle 接口，從而變得更通用，可以為任何實(shí)現(xiàn)了 fill 方法的車輛加油。

什麼是 PyDIT？

我利用 Python 的類型提示系統(tǒng)，創(chuàng)建了一個(gè)簡化依賴反轉(zhuǎn)使用的函式庫，名為 PyDIT (Python Dependency Injection with Types)。

假設(shè)需要一個(gè)用於儲(chǔ)存使用者資料的資料庫接口，無論使用 PostgreSQL、MySQL、OracleDB、記憶體資料庫或 NoSQL 資料庫，都需要實(shí)作資料庫連接類，並提供讀取、寫入、刪記錄的功能。

from time import sleep
from typing import TypedDict
from typing_extensions import override
from uuid import UUID
from src.configs.di import pydit
from src.adapters.repositories.interfaces.user import UserRepository
from src.constants.injection import MEMORY_REPOSITORY_CONFIG_TOKEN
from src.domain.user.models.user import UserModel


class ConfigType(TypedDict):
    delay: int


class MemoryUserRepository(UserRepository):

    __users: dict[UUID, UserModel] = {}

    def __init__(self):
        self.__delay = self.config.get("delay", 0.2)

    @pydit.inject(token=MEMORY_REPOSITORY_CONFIG_TOKEN)
    def config(self) -> ConfigType:  # TODO: supress return type error
        pass

    @override
    def get_by_id(self, *, id_: UUID) -> UserModel:
        sleep(self.__delay)

        user = self.__users.get(id_)

        if user is None:
            raise ValueError("User not found")

        return user

    @override
    def save(self, *, data: UserModel) -> None:
        sleep(self.__delay)
        self._check_pk_conflict(pk=data.id)

        self.__users[data.id] = data

    @override
    def list_(self) -> list[UserModel]:
        return list(self.__users.values())

    def _check_pk_conflict(self, *, pk: UUID) -> None:
        if pk not in self.__users:
            return

        raise ValueError("Primary key conflicts: DB alrady has a user with this ID")

為了確保程式碼與資料庫技術(shù)無關(guān)，定義一個(gè)所有資料庫類別都必須遵循的介面：

from abc import abstractmethod
from typing import Protocol
from uuid import UUID
from src.domain.user.models.user import UserModel


class UserRepository(Protocol):
    @abstractmethod
    def get_by_id(self, *, id_: UUID) -> UserModel:
        pass

    @abstractmethod
    def save(self, *, data: UserModel) -> None:
        pass

    @abstractmethod
    def list_(self) -> list[UserModel]:
        pass

接下來，初始化相依性以便注入：

from src.adapters.repositories.in_memory.user import MemoryUserRepository
from src.constants.injection import MEMORY_REPOSITORY_CONFIG_TOKEN
from .di import pydit
from .get_db_config import get_db_config


def setup_dependencies():
    pydit.add_dependency(get_db_config, token=MEMORY_REPOSITORY_CONFIG_TOKEN)
    pydit.add_dependency(MemoryUserRepository, "UserRepository")

最後，將相依性注入到建立使用者的模組中：

from typing import cast
from src.adapters.repositories.interfaces.user import UserRepository
from src.configs.di import pydit
from src.domain.user.models.create_user import CreateUserModel
from src.domain.user.models.user import UserModel
from src.domain.user.services.create import CreateUserService
from src.domain.user.services.list import ListUsersService


class UserModule:
    @pydit.inject()
    def user_repository(self) -> UserRepository:
        return cast(UserRepository, None)

    def create(self, data: CreateUserModel) -> None:
        CreateUserService(self.user_repository).execute(data)

    def list_(self) -> list[UserModel]:
        return ListUsersService().execute()

依賴項(xiàng)作為屬性注入，可以透過 self 或 module.user_repository 存取。

這個(gè)範(fàn)例很簡單，但 PyDIT 可以應(yīng)用於各種專案配置、程式碼抽象化和 SOLID 原則的場景。歡迎嘗試並貢獻(xiàn)程式碼！

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PyPI：python-pydit

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