设计模式六大原则(5):迪米特法则

迪米特法则

 

定义:一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

问题由来:类与类之间的关系越密切,耦合度越大,当一个类发生改变时,对另一个类的影响也越大。

解决方案:尽量降低类与类之间的耦合。

 

迪米特法则(Law of  Demeter, LoD):一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用。

如果一个系统符合迪米特法则,那么当其中某一个模块发生修改时,就会尽量少地影响其他模块,扩展会相对容易,这是对软件实体之间通信的限制,迪米特法则要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。迪米特法则可降低系统的耦合度,使类与类之间保持松散的耦合关系。

迪米特法则要求我们在设计系统时,应该尽量减少对象之间的交互,如果两个对象之间不必彼此直接通信,那么这两个对象就不应当发生任何直接的相互作用,如果其中的一个对象需要调用另一个对象的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。简言之,就是通过引入一个合理的第三者来降低现有对象之间的耦合度

在将迪米特法则运用到系统设计中时,要注意下面的几点:在类的划分上,应当尽量创建松耦合的类,类之间的耦合度越低,就越有利于复用,一个处在松耦合中的类一旦被修改,不会对关联的类造成太大波及在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限在类的设计上,只要有可能,一个类型应当设计成不变类在对其他类的引用上,一个对象对其他对象的引用应当降到最低

 

自从我们接触编程开始,就知道了软件编程的总的原则:低耦合,高内聚。无论是面向过程编程还是面向对象编程,只有使各个模块之间的耦合尽量的低,才能提高代码的复用率。低耦合的优点不言而喻,但是怎么样编程才能做到低耦合呢?那正是迪米特法则要去完成的。

迪米特法则又叫最少知道原则,最早是在1987年由美国Northeastern University的Ian Holland提出。通俗的来讲,就是一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说,对于被依赖的类来说,无论逻辑多么复杂,都尽量地的将逻辑封装在类的内部,对外除了提供的public方法,不对外泄漏任何信息。迪米特法则还有一个更简单的定义:只与直接的朋友通信。首先来解释一下什么是直接的朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多,依赖、关联、组合、聚合等。其中,我们称出现成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接的朋友,而出现在局部变量中的类则不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

 

举一个例子:有一个集团公司,下属单位有分公司和直属部门,现在要求打印出所有下属单位的员工ID。先来看一下违反迪米特法则的设计。

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 1 //总公司员工
 2 class Employee{
 3     private String id;
 4     public void setId(String id){
 5         this.id = id;
 6     }
 7     public String getId(){
 8         return id;
 9     }
10 }
复制代码
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 1 //分公司员工
 2 class SubEmployee{
 3     private String id;
 4     public void setId(String id){
 5         this.id = id;
 6     }
 7     public String getId(){
 8         return id;
 9     }
10 }
复制代码
复制代码
 1 class SubCompanyManager{
 2     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
 3         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
 4         for(int i=0; i<100; i++){
 5             SubEmployee emp = new SubEmployee();
 6             //为分公司人员按顺序分配一个ID
 7             emp.setId("分公司"+i);
 8             list.add(emp);
 9         }
10         return list;
11     }
12 }
复制代码
复制代码
 1 class CompanyManager{
 2 
 3     public List<Employee> getAllEmployee(){
 4         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
 5         for(int i=0; i<30; i++){
 6             Employee emp = new Employee();
 7             //为总公司人员按顺序分配一个ID
 8             emp.setId("总公司"+i);
 9             list.add(emp);
10         }
11         return list;
12     }
13     
14     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
15         List<SubEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
16         for(SubEmployee e:list1){
17             System.out.println(e.getId());
18         }
19 
20         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
21         for(Employee e:list2){
22             System.out.println(e.getId());
23         }
24     }
25 }
复制代码
复制代码
1 public class Client{
2     public static void main(String[] args){
3         CompanyManager e = new CompanyManager();
4         e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());
5     }
6 } 
复制代码

现在这个设计的主要问题出在CompanyManager中,根据迪米特法则,只与直接的朋友发生通信,而SubEmployee类并不是CompanyManager类的直接朋友(以局部变量出现的耦合不属于直接朋友),从逻辑上讲总公司只与他的分公司耦合就行了,与分公司的员工并没有任何联系,这样设计显然是增加了不必要的耦合。按照迪米特法则,应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合。修改后的代码如下:

复制代码
 1 class SubCompanyManager{
 2     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
 3         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
 4         for(int i=0; i<100; i++){
 5             SubEmployee emp = new SubEmployee();
 6             //为分公司人员按顺序分配一个ID
 7             emp.setId("分公司"+i);
 8             list.add(emp);
 9         }
10         return list;
11     }
12     public void printEmployee(){
13         List<SubEmployee> list = this.getAllEmployee();
14         for(SubEmployee e:list){
15             System.out.println(e.getId());
16         }
17     }
18 }
复制代码
复制代码
 1 class CompanyManager{
 2     public List<Employee> getAllEmployee(){
 3         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
 4         for(int i=0; i<30; i++){
 5             Employee emp = new Employee();
 6             //为总公司人员按顺序分配一个ID
 7             emp.setId("总公司"+i);
 8             list.add(emp);
 9         }
10         return list;
11     }
12     
13     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
14         sub.printEmployee();
15         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
16         for(Employee e:list2){
17             System.out.println(e.getId());
18         }
19     }
20 }
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修改后,为分公司增加了打印人员ID的方法,总公司直接调用来打印,从而避免了与分公司的员工发生耦合。

迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合,由于每个类都减少了不必要的依赖,因此的确可以降低耦合关系。但是凡事都有度,虽然可以避免与非直接的类通信,但是要通信,必然会通过一个“中介”来发生联系,例如本例中,总公司就是通过分公司这个“中介”来与分公司的员工发生联系的。过分的使用迪米特原则,会产生大量这样的中介和传递类,导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡,既做到结构清晰,又要高内聚低耦合。

 

参考:设计模式六大原则

posted @ 2017-05-23 21:55 罗志均 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
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