Dependency Injection und warum es einfaches Testen ermöglicht

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In der Welt der Softwareentwicklung dreht sich alles um Effizienz, Wartbarkeit und Qualität. Eine bewährte Methode, um diese Ziele zu erreichen, ist die Verwendung von Dependency Injection (DI). Dieses Konzept bietet nicht nur eine verbesserte Strukturierung des Codes, sondern hat auch erhebliche Vorteile beim Testen von Anwendungen. In diesem Beitrag, möchte ich, einen genauen Blick auf Dependency Injection und wie es das Testen von Software optimieren kann, werfen.

Was ist Dependency Injection (DI)?

Dependency Injection (DI) ist ein Entwurfsmuster in der Softwareentwicklung, bei dem Abhängigkeiten von einer Komponente nicht in der Komponente selbst erstellt werden, sondern von einer externen Quelle zur Verfügung gestellt werden. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Klasse A, die von den Funktionen einer Klasse B abhängt. Anstatt die Instanz von Klasse B direkt in Klasse A zu erstellen, würde DI es ermöglichen, die Instanz von Klasse B von außen einzuspeisen. Das kann über Konstruktorinjektion, Methodeninjektion oder Eigenschaftsinjektion geschehen.

public class Storage {
  public void save(File file) { /* ... */ }
}

public class AttachmentService {
  private Storage storage;

  public AttachmentService() {
    this.storage = new Storage();
  }

  public void save(File attachment) {
    this.storage.save(attachment);
  }
}

Vergleicht bitte den Unterschied hierzu:

interface Storage {
  void save(File file);
}

public class GoogleCloudStorage implements Storage {
  public void save(File file) { /* ... */ }
}

public class AttachmentService {
  private Storage storage;

  public AttachmentService(Storage storage) {
    this.storage = storage;
  }

  public void save(File attachment) {
    this.storage.save(attachment);
  }
}

Man kann sofort erkennen, dass AttachmentService nun nicht mehr unmittelbar von der Erzeugung des jeweiligen Storage abhängt. Dieser wird unmittelbar sobald der AttachmentService erzeugt wird „injiziert“. Daher auch der Name „Dependency Injection“.

Sollten wir dieses Konzept durchführen, so erhalten wir einen sauberen Code und die damit verbundenen Vorteile:

Isolierung von Abhängigkeiten

Beim Testen ist es entscheidend, dass die zu testende Komponente von ihren Abhängigkeiten isoliert ist. Durch die Verwendung von Dependency Injection können Mock-Objekte oder Dummy-Implementierungen der Abhängigkeiten erstellt und in die zu testende Komponente eingespeist werden. Dadurch wird die Komponente unabhängig von externen Ressourcen und Verhaltensweisen, was das Testen vereinfacht.

Erleichterte Erstellung von Mocks

Mit Dependency Injection können Sie leichter Mock-Objekte erstellen, die das Verhalten der tatsächlichen Abhängigkeiten imitieren. Diese Mocks können so konfiguriert werden, dass sie spezifische Szenarien nachahmen, was das Testen von Edge-Cases und fehlerhaften Zuständen erleichtert.

Bessere Testabdeckung

Dependency Injection fördert die Schaffung von gut strukturierten, modularisierten Codebasen. Dies erleichtert die Identifizierung von Grenz- und Randfällen, die oft in komplexen Systemen übersehen werden. Mit DI können Tests für verschiedene Komponenten unabhängig voneinander geschrieben und ausgeführt werden, was die Testabdeckung insgesamt verbessert.

Einfache Wartung und Refactoring

Durch die Entkopplung von Abhängigkeiten wird der Code flexibler und weniger anfällig für Änderungen in den Abhängigkeiten. Beim Refactoring oder beim Hinzufügen neuer Features muss nicht der gesamte Code durchsucht werden, um Abhängigkeiten anzupassen. Dies erleichtert die Wartung und trägt zur Langzeitstabilität der Software bei.

Austauschbare Komponenten

Dank Dependency Injection können verschiedene Implementierungen einer Schnittstelle ausgetauscht werden, ohne den gesamten Code ändern zu müssen. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie verschiedene Implementierungen für verschiedene Umgebungen (z.B. Entwicklung, Test, Produktion) verwenden möchten. Aber auch, wenn verschiedene Implementierungen für den produktiven Einsatz bereitstehen sollen. Bezogen auf eingangs erwähnte Beispiel, so könnte man weitere Storage Implementierungen bereitstellen wie bspw: S3Storage, FtpStorage, WebDavStorage, LocalFileStorage und vieles mehr …

Der jeweilige Klient des Codes, muss sich demnach keine Gedanken mehr darum machen, welche Implementierung instanziiert werden muss oder welche genauen Parameter übergeben werden müssen. Dem Klienten reicht es zu wissen, dass auf einem Storage Objekt die Methode „save“ zur Verfügung steht und diese auch benutzt werden kann.

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