注入儲存介面，驗證單例依賴的成功與失敗

障礙不只是只有一個實例，而是呼叫端直接選擇具體儲存實作。把儲存角色表達成協定並注入實作，就能在沒有網路的情況下檢查服務的判斷。

原理與設計判斷

從外部接收物件，不代表必然能替換實作。參數若仍是具體Database型別，替身也必須滿足同一型別限制。此處用OrderStore建立小型契約，服務接收any OrderStore。符合契約的單例也可以被注入。 第一手資料

重現程式碼

完整範例定義了訂單、錯誤、協定、服務及記錄型儲存替身。測試正常傳入的訂單值、空ID是否在寫入前被拒絕，以及儲存失敗是否傳到呼叫端。替身兼具記錄呼叫的spy與設定失敗行為的stub角色。

這個獨立範例已於 2026-10-23 使用 Apple Swift 6.4，以 Swift 6 語言模式在 arm64 macOS 目標環境執行。不需要網路或額外套件。

下載完整 Swift 檔案

請在下載檔案的資料夾執行。檢查不符時，precondition 會中止程式。請勿使用 -Ounchecked，因為它會移除這些檢查。

swift -swift-version 6 singleton-testing-dependency-injection.swift

struct Order: Equatable { let id: String }
enum SaveError: Error { case invalidID, unavailable }

protocol OrderStore {
    func insert(_ order: Order) throws
}

struct OrderService {
    let store: any OrderStore
    func save(_ order: Order) throws {
        guard !order.id.isEmpty else { throw SaveError.invalidID }
        try store.insert(order)
    }
}

final class RecordingStore: OrderStore {
    var calls: [Order] = []
    var shouldFail = false
    func insert(_ order: Order) throws {
        calls.append(order)
        if shouldFail { throw SaveError.unavailable }
    }
}

let store = RecordingStore()
let service = OrderService(store: store)
let order = Order(id: "order-42")
try service.save(order)
precondition(store.calls == [order])
do {
    try service.save(Order(id: ""))
    preconditionFailure("invalid input was accepted")
} catch SaveError.invalidID {}
precondition(store.calls.count == 1)
store.shouldFail = true
do {
    try service.save(order)
    preconditionFailure("storage failure was swallowed")
} catch SaveError.unavailable {}
precondition(store.calls.count == 2)
print("saved=order-42 invalid-input-writes=0 storage-error=propagated")

執行結果與解讀

saved=order-42 invalid-input-writes=0 storage-error=propagated

正常請求傳入order-42。空ID沒有增加儲存呼叫，儲存錯誤也沒有被吞掉。這裡除了呼叫次數，也檢查了傳入值與兩種失敗路徑。

適用範圍與限制

協定無法證明真實資料庫的交易、唯一性限制或網路行為正確，仍須另外做整合測試。不是所有依賴都需要抽象化，注入全域共用狀態也不會自動讓測試彼此隔離。

接下來要確認的事

從一個外部I/O邊界開始建立小型契約。確認正式儲存實作與替身對錯誤的定義一致，再於組裝應用程式時選擇實作。若改動業務規則，請與保留行為的重構分開處理。

延伸實驗

來源與驗證

• Inversion of Control Containers and the Dependency Injection PatternMartin Fowler · 作者原文 · 查核 2026年10月23日依據: 實作契約與說明的依據。執行輸出另外透過本文所附實驗確認。