DIの練習・HTTPクライアントの実装

DI_practice1_http.cs

using System.Net.Sockets;
using System.Text;

// DIの練習として、HTTPクライアントを実装する。
// DI(Dependency Injection)とは、クラスが必要とする依存関係を外部から注入することで、クラスの柔軟性とテスト容易性を向上させる設計パターンである。
// この例では、WebFetcherクラスがHTTPプロトコルを使用してウェブページを取得するための依存関係を注入する。
// WebFetcherはIProtocolに依存しているが、具体的なプロトコルの実装には依存していない。
// 更に、Http11ProtocolはITransportに依存しているが、具体的なトランスポートの実装には依存していない。
// これにより、具体的な実装との結合度が低くなり、柔軟性とテスト容易性が向上する。

namespace DI_practice1_http {
    internal class Program {
        static void Main( string[] args ) {
            // 依存関係の構築
            // TcpTransportを作成
            var transport = new TcpTransport();
            // TcpTransportを注入してHttp11Protocolを作成
            var protocol = new Http11Protocol( transport );
            // Http11Protocolを注入してWebFetcherを作成
            var fetcher = new WebFetcher( protocol );
            // WebFetcherを使用してexample.comのトップページを取得
            fetcher.Fetch( "example.com", "/" );
        }
    }

    /// <summary>
    /// ホストとパスを指定してウェブページを取得するクラス
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// WebFetcherはプロトコル層に依存しているが、具体的な実装には依存していない
    /// </remarks>
    class WebFetcher {
        private readonly IProtocol _protocol;

        /// <summary>
        /// WebFetcherのコンストラクタ
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// IProtocolを注入する
        /// </remarks>
        /// <param name="protocol"></param>
        public WebFetcher( IProtocol protocol ) {
            _protocol = protocol;
        }

        public void Fetch( string host, string path ) {
            var response = _protocol.Request( host, path );
            Console.Write( response );
        }
    }

    /// <summary>
    /// プロトコル層の契約
    /// </summary>
    interface IProtocol {
        /// <summary>
        /// ホストとパスを指定してリクエストを送信し、レスポンスを文字列で返す
        /// </summary>
        /// <param name="host"></param>
        /// <param name="path"></param>
        /// <returns></returns>
        string Request( string host, string path );
    }

    /// <summary>
    /// HTTP/1.1の実装
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// Http11ProtocolはIProtocolに依存しているが、具体的なトランスポートの実装には依存していない
    /// </remarks>
    class Http11Protocol : IProtocol {
        private readonly ITransport _transport;

        /// <summary>
        /// Http11Protocolのコンストラクタ
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// ITransportを注入する
        /// </remarks>
        /// <param name="transport"></param>
        public Http11Protocol( ITransport transport ) {
            _transport = transport;
        }

        /// <summary>
        /// Requestの実装
        /// </summary>
        /// <param name="host"></param>
        /// <param name="path"></param>
        /// <returns></returns>
        public string Request( string host, string path ) {
            var stream = _transport.Connect( host, 80 );

            var request = $"GET {path} HTTP/1.1\r\nHost: {host}\r\nConnection: close\r\n\r\n";
            stream.Write( Encoding.ASCII.GetBytes( request ) );

            var sb = new StringBuilder();
            var buffer = new byte[ 4096 ];
            int bytesRead;
            while ( ( bytesRead = stream.Read( buffer, 0, buffer.Length ) ) > 0 ) {
                sb.Append( Encoding.ASCII.GetString( buffer, 0, bytesRead ) );
            }
            return sb.ToString();
        }
    }

    /// <summary>
    /// トランスポート層の契約
    /// </summary>
    interface ITransport {
        /// <summary>
        /// ホストとポートを指定して接続し、ストリームを返す
        /// </summary>
        /// <param name="host"></param>
        /// <param name="port"></param>
        /// <returns></returns>
        Stream Connect( string host, int port );
    }

    /// <summary>
    /// TCPを使用したトランスポートの実装
    /// </summary>
    class TcpTransport : ITransport {
        /// <summary>
        /// Connectの実装
        /// </summary>
        /// <param name="host"></param>
        /// <param name="port"></param>
        /// <returns></returns>
        public Stream Connect( string host, int port ) {
            var client = new TcpClient( host, port );
            return client.GetStream();
        }
    }
}