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。
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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。
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 }
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 }
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 }
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 }
1 public class Client{
2 public static void main(String[] args){
3 CompanyManager e = new CompanyManager();
4 e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());
5 }
6 }
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:
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 }
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 }
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
