6大设计原则-迪米特法则

迪米特法则

迪米特法则,也称为最少知识原则,虽然名字不同,但描述的是同一个规则:一个对象应该对其他对象有最少的了解。通俗的讲,一个类应该对自己需要耦合或调用的类知道最少,你(被耦合或调用的类)的内部是如何复杂都和我没关系,那是你的事情,我就知道你提供的这么多public方法,我就调用这么多,其他的我一概不关系。(感觉这这些原则都主要是围绕低耦合,高内聚来设计的

  1. 我的知识你知道的越少越好

具体实现没必要暴露给其他类,只需要返回他需要的结果就好了
迪米特法则对类的低耦合提出了明确的要求,包含以下4层含义。
1.1 只和朋友交流
迪米特法则还有个英文解释:only talk to your immediate friends (只与直接的朋友通信。)什么是直接朋友呢?每个对象都必然会与其他对象有耦合关系,两个对象之间的耦合就成为朋友关系,这种关系的类型有很多,例如组合,聚合,依赖等。下面举例说明如何才能做到只与直接的朋友交流。
例如老师让班委确认全班的同学来齐了没有,类图5-1:

5-1

teacher类的commond方法负责发送命令给班委,让他清点女生,其实现过程代码如下:

public class Girl {
}
public class GroupLeader {
    public void countGirls(List<Girl> listGirls){
        System.out.println("女生的数量是:"+listGirls.size());
    }
}
public class Teacher {
    public void commond(GroupLeader groupLeader){
        //初始化女生
        List<Girl> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<20;i++){
            list.add(new Girl());
        }
        //让班委开始执行清查任务
        groupLeader.countGirls(list);
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher();
        teacher.commond(new GroupLeader());
    }
}

看这段代码,确实实现了我们需要的结果,那么根据迪米特原则来分析这段代码,首先确定teacher有几个朋友类,它仅有一个朋友类——GroupLeader。Girl类并不是它的朋友类,朋友类的定义:出现在成员变量、方法的输入输出参数中的类,而出现在方法体内的类并不在朋友类的定义范围,而Girl这个类出现在方法体内,方法是类的行为,类竟然不知道自己的行为与其他类产生类依赖关系,这是不允许的,严重违反了迪米特法则(我们在实际的开发中好像到处都违反了这一法则,接着往下看是怎么处理这个问题的
问题已经发现,修改一下程序,将类图稍作修改,类图5-2:

5-2

修改后的代码:

public class Teacher {
    public void commond(GroupLeader groupLeader){
        //让班委开始执行清查任务
        groupLeader.countGirls();
    }
}
public class GroupLeader {
    private List<Girl> listGirls;
    public GroupLeader(List<Girl> listGirls){
        this.listGirls = listGirls;
    }
    public void countGirls(){
        System.out.println("女生的数量是:"+listGirls.size());
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher();
        //初始化女生
        List<Girl> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<20;i++){
            list.add(new Girl());
        }
        teacher.commond(new GroupLeader(list));
    }
}

对程序进行了简单的修改,把Teacher中对List<Girl>的初始化移动到了场景类中,避开了Teacher类对陌生类Girl的访问,降低了系统的耦合。

注意:一个类只和朋友类交流,不与陌生类交流,不要出现getA().getB().getC().getD()这种情况,类与类之间的关系建立在类间而不是方法间,因此一个方法尽量不要引入一个类中不存在的对象

实际的开发中好像没太遵守这条原则,按照我们开发service的做法在方法提中用到很多实体类,好像也不是朋友类

1.2 朋友之间也是有距离的
人和人之间也是有距离的,太远关系逐渐疏远,最终形同陌路,太近就相互刺伤(原书作则怕也是有故事的人咯),迪米特法则就是对这个距离进行描述,即使朋友类之间也不能无话不说。
我们在安装软件的时候,经常会有一个向导动作,第一步确认安装,第二步确认License,再然后选择安装目录......这是一个典型的顺序执行动作,具体到程序中
就是:调用一个或多个类,先执行第一个方法,然后是第二个方法,根据返回结果在来看是否可以调用第三个方法,或者第四个方法等等,类图5-3:

5-3

实现代码如下:

public class Wizard {
    private Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());
    public int first(){
        System.out.println("执行第一个方法。。。");
        return rand.nextInt(100);
    }
    public int second(){
        System.out.println("执行第二个方法。。。");
        return rand.nextInt(100);
    }
    public int third(){
        System.out.println("执行第三个方法。。。");
        return rand.nextInt(100);
    }
}
public class InstallSoftware {
    public void installWizard(Wizard wizard){
        if(wizard.first() > 50){
            if(wizard.second()>50){
                if(wizard.third()>50){
                    wizard.first();
                }
            }
        }
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
       InstallSoftware installSoftware = new InstallSoftware();
        installSoftware.installWizard(new Wizard());
    }
}

这样的代码确实可以实现我们想要的效果,但是当Wizard的返回值类型有改动的时候就必须修改InstallSoftware中的代码,从而把修改的风险扩大了(虽然我们实际中一般不会写这样的代码,我们一般都是把installWizard方法内的实现放在wizard中,但为啥这样做就不得而知,可能就是平感觉或是看别人这样写,自己也这样写后来就习惯了,那么这个原则就很好的解释了这个做法,以后别人问,就可以吹一波我这是按照迪米特原则做得,档次瞬间就上去了
这样的耦合是极度不合适的,我们需要对设计进行重构,重构后的类图5-4:

5-4

实现代码如下:

public class Wizard {
    private Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());
    private int first(){
        System.out.println("执行第一个方法。。。");
        return rand.nextInt(100);
    }
    private int second(){
        System.out.println("执行第二个方法。。。");
        return rand.nextInt(100);
    }
    private int third(){
        System.out.println("执行第三个方法。。。");
        return rand.nextInt(100);
    }
    public void installSoftware(){
        if(this.first() > 50){
            if(this.second()>50){
                if(this.third()>50){
                    this.first();
                }
            }
        }
    }
}
public class InstallSoftware {
    public void installWizard(Wizard wizard){
        wizard.installSoftware();
    }
}

通过进行重构,类间的耦合关系变弱了,即使wizard类中的方法有修改,也尽量控制在wizard中了,变更引起的风险变小了(也是类的高内聚表现)。
一个类公开的public属性的方法越多,修改时涉及的面也就越大,变更引起风险扩散也就越大。因此,为了保持朋友类间的距离,设计时需要反复衡量(这一点有点像接口隔离的那个,尽量保持接口的高内聚
注意:迪米特法则要求类“羞涩”一点,尽量不要对外公布太多的public方法和非静态的public变量,尽量内敛,多使用private,package-private(default),protected等访问权限

1.3 是自己的就是自己的
在实际应用中经常会出现这样一个方法:放在本类中也可以,放在其他类中也没错(那不就是上一条的规则)你可以坚持这样一个原则:如果一个方法放在本类中,几部增加类间的关系,也不对本类产生负面影响,那就放置在本类中。

1.4 谨慎使用Serializable(可序列化接口)
在一个项目中使用RMI(Remote Method Invocation,远程方法调用)方式传递一个VO(Value Object,值对象),这个对象就必须实现Serializable接口,在网络传输中传输的对象需要进行序列化,但有一天客户端的VO修改了一个属性,如果服务器没有做相应的调整就会报序列化失败(应该是反序列化失败)。
现在实际开发中数据传输一般用的JSON格式的字符串,String类型是一定会实现序列化接口,所以这种问题在实际开发中遇见的应该比较少了

  1. 最佳实践

迪米特法则的核心观念就是类间解耦,弱耦合,只有弱耦合类的复用率才可以提高。其要求的结果就是产生大量的中转或跳转类,导致系统复杂性提高,同时又给维护带来了难度。(仔细想想确实是的,严格按照迪米特法则,类不和非朋友类交流,那不可避免的就需要通过朋友类去访问另外的类,那么中间就会有跳转,当跳转次数过多的时候,被访问的类有改动可能会影响到中间的跳转类,那需要维护的类就变多了)

内容来自《设计模式之禅》

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