DI（Dependency Injection）とは？Go言語で実装してみる

クリーンアーキテクチャの学習をしていて、DIを理解できていないと感じたので記事にしてみました。

アーキテクチャやデザインパターンを学習しても、イマイチ頭に入ってこない人は、まずはDIを理解することをおすすめします。

DIとは？

WikiのDependency injectionには次のように書かれています。

dependency injection is a technique in which an object receives other objects that it depends on. These other objects are called dependencies.

訳してみます。
「Dependency Injectionは、オブジェクトが必要としている他のオブジェクトを受け取るためのテクニック。これらの他のオブジェクトは依存関係という。」

つまり、オブジェクトAにオブジェクトBを受け渡すための方法で、このオブジェクトBのことをDependencyと言っているということになります。

DIのメリット

特に最後の「依存関係の向きを変えることができる」は、クリーンアーキテクチャを理解するために重要になってきます。

文章で書いても伝わらないと思うので、実際のコードで説明したいと思います。

コードで説明

ToDoアプリケーションのタスク作成機能を実装するとします。
登場人物は、

コード全体

タスクを表すTask（task.go）は次のとおりです。

package main

type Task struct {
	ID uint
	Title string
}

次に、タスクを作成するユースケースを担当するTaskUsecase（task_usecase.go）は

package main

// Saveメソッドの実装はTaskRepositoryで行っている
type TaskRepositoryInterface interface {
	Save(Task) (Task, error)
}

// structのフィールドにTaskRepositoryInterfaceを持たせる
// こうすることで、CreateTaskメソッドでDBへの保存処理を呼ぶことができる
type TaskUsecase struct {
	repo TaskRepositoryInterface
}

func NewTaskUsecase(repo TaskRepositoryInterface) TaskUsecase {
	return TaskUsecase{repo: repo}
}

func (usecase TaskUsecase) CreateTask(title string) (Task, error) {
	t := Task{Title: title}
	task, err := usecase.repo.Save(t)
	return task, err
}

DBへの保存処理を担当するTaskRepository（task_repository.go）は

package main

type TaskRepository struct{}

// TaskRepositoryInterfaceを満たすようにSaveメソッドを実装
func (repo TaskRepository) Save(t Task) (Task, error) {
	// 実際にはDBへの保存処理を行う
	task := Task{
		ID: 1,
		Title: t.Title,
	}
	return task, nil
}

最後にmain関数（main.go）

package main

import "fmt"

func main() {
	repo := TaskRepository{}
	usecase := NewTaskUsecase(repo)
	task, _ := usecase.CreateTask("DIの勉強")
	fmt.Printf("ID: %d, Title: %s\n", task.ID, task.Title) // => ID: 1, Title: DIの勉強
}

解説

ポイントは、TaskRepositoryInterfaceです。
TaskUsecaseのフィールドにTaskRepositoryInterfaceをもたせて、interface経由でSaveメソッドを呼び出しています。

// Saveメソッドの実装はTaskRepositoryで行っている
type TaskRepositoryInterface interface {
	Save(Task) (Task, error)
}

// structのフィールドにTaskRepositoryInterfaceを持たせる
// こうすることで、CreateTaskメソッドがinterface経由でSaveメソッド（DBへの保存処理）を呼ぶことができる
type TaskUsecase struct {
	repo TaskRepositoryInterface
}

TaskRepositoryInterfaceの実装（ここではSaveメソッドの実装）はTaskRepositoryで行っています。

type TaskRepository struct{}

// TaskRepositoryInterfaceを満たすようにSaveメソッドを実装
func (repo TaskRepository) Save(t Task) (Task, error) {
// 実際にはDBへの保存処理を行う
	task := Task{
		ID: 1,
		Title: t.Title,
	}
	return task, nil
}

このようにInterfaceを定義することで、TaskUsecaseはTaskRepositoryに依存せずにDBへの保存処理を呼び出せます。

実際、TaskUsecaseはTaskRepositoryことを知らないけれど、CreateTaskメソッド内でDBへの保存処理を呼び出せています。

func (usecase TaskUsecase) CreateTask(title string) (Task, error) {
	t := Task{Title: title}
	task, err := usecase.repo.Save(t)
	return task, err
}

ここでusecase.repo.Save(t) ってやってんじゃん。「TaskRepositoryに依存していない？」と思う人もいるでしょう。（私がそうでした）

しかし、それは違います。usecase.repoはTaskRepositoryInterfaceです。

依存しているのはTaskRepositoryInterfaceに対してです。

図にすると次のようになっています。

つまり、TaskUsecaseとしては、Saveメソッドをもつオブジェクトがあれば良いので、TaskRepositoryに変更が入ってもSaveメソッドさえあればTaskUsecaseに手を加えなくて済むことになります！！

参考