NestJS六边形架构下依赖倒置的实现问题

问题背景 #

在NestJS中尝试落地依赖倒置原则与六边形架构，设计了四层模块结构，但当前实现出现依赖注入报错，若直接在应用模块导入数据库模块会破坏依赖倒置原则，需寻求合规解决方案。

预期架构目标 #

• 根模块：AppModule，负责整合所有模块
• 数据库模块：InfraDatabaseModule，不导入其他模块，仅由根模块直接导入
• REST模块：InfraRestModule，导入应用模块以让控制器调用其中服务
• 应用模块：ApplicationModule，作为最内层模块不导入其他模块，通过Repository接口操作实体，无需知晓接口具体实现（依赖倒置）

现有实现代码 #

app.module.ts #

@Module({
  imports: [
      InfraRestModule, // API请求入口
      InfraDatabaseModule, // 实现Repository接口
  ],
})
export class AppModule {}

infra-rest.module.ts #

@Module({
  imports: [ApplicationModule],
  controllers: [SomeController], // 控制器注入应用模块的服务
})
export class InfraRestModule {}

infra-database.module.ts #

@Module({
  providers: [{ provide: MyRepoSymbol, useClass: MyRepoImpl }],
  exports: [MyRepoSymbol],
})
export class InfraDatabaseModule {}

application.module.ts #

@Module({
  providers: [SomeService],
  exports: [SomeService],
})
export class ApplicationModule {}

// 模块内其他文件
@Injectable()
export class SomeService {
  constructor(@Inject(MyRepoSymbol) private readonly repo: MyRepo) {}
  // ...
}

interfaces/my-repo.ts #

export interface MyRepo {
  // ...
}
export const MyRepoSymbol = Symbol('MyRepoSymbol');

报错信息 #

UnknownDependenciesException [Error]: Nest can't resolve dependencies of the SomeService (?). Please make sure that the argument Symbol(MyRepoSymbol) at index [0] is available in the ApplicationModule context.

Potential solutions:
- Is ApplicationModule a valid NestJS module?
- If Symbol(MyRepoSymbol) is a provider, is it part of the current ApplicationModule?
- If Symbol(MyRepoSymbol) is exported from a separate @Module, is that module imported within ApplicationModule?
  @Module({
    imports: [ /* the Module containing Symbol(HELLO_TEST) */ ]
  })

解决方案 #

核心思路是利用NestJS的模块作用域与导出机制，让根模块作为基础设施层与应用层的桥梁，既满足依赖注入的上下文要求，又保持应用层的独立性。

方案1：根模块中转基础设施提供者（推荐） #

修改AppModule导出数据库模块，让InfraRestModule通过导入根模块获取基础设施提供者：

修改后的app.module.ts

@Module({
  imports: [InfraDatabaseModule],
  exports: [InfraDatabaseModule], // 导出数据库模块，使导入根模块的模块能访问其提供者
})
export class AppModule {}

修改后的infra-rest.module.ts

@Module({
  imports: [AppModule, ApplicationModule], // 同时导入根模块（获取数据库实现）和应用模块
  controllers: [SomeController],
})
export class InfraRestModule {}

此时ApplicationModule无需导入任何基础设施模块，SomeService能在InfraRestModule的上下文里获取到MyRepoSymbol的实现，完全符合依赖倒置原则。

方案2：标记数据库模块为全局模块 #

在InfraDatabaseModule上添加@Global()装饰器，使其导出的提供者在全应用范围内可用：

修改后的infra-database.module.ts

@Global() // 标记为全局模块
@Module({
  providers: [{ provide: MyRepoSymbol, useClass: MyRepoImpl }],
  exports: [MyRepoSymbol],
})
export class InfraDatabaseModule {}

这种方式无需修改其他模块，但全局模块需谨慎使用，避免过度耦合。

方案3：创建基础设施聚合模块（适用于大型项目） #

新建InfraModule统一管理所有基础设施模块，再由根模块导出：

infra.module.ts

@Module({
  imports: [InfraDatabaseModule],
  exports: [InfraDatabaseModule],
})
export class InfraModule {}

修改后的app.module.ts

@Module({
  imports: [InfraModule],
  exports: [InfraModule],
})
export class AppModule {}

修改后的infra-rest.module.ts

@Module({
  imports: [AppModule, ApplicationModule],
  controllers: [SomeController],
})
export class InfraRestModule {}

该方案能更清晰地划分基础设施层边界，适合架构复杂的项目。

关键原理 #

NestJS的模块作用域是层级化的：当模块A导入模块B时，模块A及其子模块可访问模块B导出的提供者。通过根模块作为中间层，既能让应用层获取到基础设施实现，又能保证应用层不依赖具体实现，完美契合依赖倒置原则与六边形架构的核心要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bram Meerten