設計模式六大原則(5):迪米特法則
問題由來:類與類之間的關係越密切,耦合度越大,當一個類發生改變時,對另一個類的影響也越大。
解決方案:儘量降低類與類之間的耦合。
自從我們接觸程式設計開始,就知道了軟體程式設計的總的原則:低耦合,高內聚。無論是面向過程程式設計還是面向物件程式設計,只有使各個模組之間的耦合儘量的低,才能提高程式碼的複用率。低耦合的優點不言而喻,但是怎麼樣程式設計才能做到低耦合呢?那正是迪米特法則要去完成的。
迪米特法則又叫最少知道原則,最早是在1987年由美國Northeastern University的Ian Holland提出。通俗的來講,就是一個類對自己依賴的類知道的越少越好。也就是說,對於被依賴的類來說,無論邏輯多麼複雜,都儘量地的將邏輯封裝在類的內部,對外除了提供的public方法,不對外洩漏任何資訊。迪米特法則還有一個更簡單的定義:只與直接的朋友通訊。
舉一個例子:有一個集團公司,下屬單位有分公司和直屬部門,現在要求打印出所有下屬單位的員工ID。先來看一下違反迪米特法則的設計。
- //總公司員工
- class Employee{
- private String id;
-
public
- this.id = id;
- }
- public String getId(){
- return id;
- }
- }
- //分公司員工
- class SubEmployee{
- private String id;
- publicvoid setId(String id){
- this.id = id;
- }
- public String getId(){
- return id;
- }
- }
-
class
- public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
- List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
- for(int i=0; i<100; i++){
- SubEmployee emp = new SubEmployee();
- //為分公司人員按順序分配一個ID
- emp.setId("分公司"+i);
- list.add(emp);
- }
- return list;
- }
- }
- class CompanyManager{
- public List<Employee> getAllEmployee(){
- List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
- for(int i=0; i<30; i++){
- Employee emp = new Employee();
- //為總公司人員按順序分配一個ID
- emp.setId("總公司"+i);
- list.add(emp);
- }
- return list;
- }
- publicvoid printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
- List<SubEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
- for(SubEmployee e:list1){
- System.out.println(e.getId());
- }
- List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
- for(Employee e:list2){
- System.out.println(e.getId());
- }
- }
- }
- publicclass Client{
- publicstaticvoid main(String[] args){
- CompanyManager e = new CompanyManager();
- e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());
- }
- }
現在這個設計的主要問題出在CompanyManager中,根據迪米特法則,只與直接的朋友發生通訊,而SubEmployee類並不是CompanyManager類的直接朋友(以區域性變量出現的耦合不屬於直接朋友),從邏輯上講總公司只與他的分公司耦合就行了,與分公司的員工並沒有任何聯絡,這樣設計顯然是增加了不必要的耦合。按照迪米特法則,應該避免類中出現這樣非直接朋友關係的耦合。修改後的程式碼如下:
- class SubCompanyManager{
- public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
- List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
- for(int i=0; i<100; i++){
- SubEmployee emp = new SubEmployee();
- //為分公司人員按順序分配一個ID
- emp.setId("分公司"+i);
- list.add(emp);
- }
- return list;
- }
- publicvoid printEmployee(){
- List<SubEmployee> list = this.getAllEmployee();
- for(SubEmployee e:list){
- System.out.println(e.getId());
- }
- }
- }
- class CompanyManager{
- public List<Employee> getAllEmployee(){
- List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
- for(int i=0; i<30; i++){
- Employee emp = new Employee();
- //為總公司人員按順序分配一個ID
- emp.setId("總公司"+i);
- list.add(emp);
- }
- return list;
- }
- publicvoid printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
- sub.printEmployee();
- List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
- for(Employee e:list2){
- System.out.println(e.getId());
- }
- }
- }
修改後,為分公司增加了列印人員ID的方法,總公司直接呼叫來列印,從而避免了與分公司的員工發生耦合。
迪米特法則的初衷是降低類之間的耦合,由於每個類都減少了不必要的依賴,因此的確可以降低耦合關係。但是凡事都有度,雖然可以避免與非直接的類通訊,但是要通訊,必然會通過一個“中介”來發生聯絡,例如本例中,總公司就是通過分公司這個“中介”來與分公司的員工發生聯絡的。過分的使用迪米特原則,會產生大量這樣的中介和傳遞類,導致系統複雜度變大。所以在採用迪米特法則時要反覆權衡,既做到結構清晰,又要高內聚低耦合。