设计模式六大原则：迪米特法则

Posted 2020-10-23 Angel_Kitty

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。

         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 }
11 
12 //分公司员工
13 class SubEmployee{
14     private String id;
15     public void setId(String id){
16         this.id = id;
17     }
18     public String getId(){
19         return id;
20     }
21 }
22 
23 class SubCompanyManager{
24     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
25         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
26         for(int i=0; i<100; i++){
27             SubEmployee emp = new SubEmployee();
28             //为分公司人员按顺序分配一个ID
29             emp.setId("分公司"+i);
30             list.add(emp);
31         }
32         return list;
33     }
34 }
35 
36 class CompanyManager{
37 
38     public List<Employee> getAllEmployee(){
39         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
40         for(int i=0; i<30; i++){
41             Employee emp = new Employee();
42             //为总公司人员按顺序分配一个ID
43             emp.setId("总公司"+i);
44             list.add(emp);
45         }
46         return list;
47     }
48     
49     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
50         List<SubEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
51         for(SubEmployee e:list1){
52             System.out.println(e.getId());
53         }
54 
55         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
56         for(Employee e:list2){
57             System.out.println(e.getId());
58         }
59     }
60 }
61 
62 public class Client{
63     public static void main(String[] args){
64         CompanyManager e = new CompanyManager();
65         e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());
66     }
67 }

        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 }
19 
20 class CompanyManager{
21     public List<Employee> getAllEmployee(){
22         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
23         for(int i=0; i<30; i++){
24             Employee emp = new Employee();
25             //为总公司人员按顺序分配一个ID
26             emp.setId("总公司"+i);
27             list.add(emp);
28         }
29         return list;
30     }
31     
32     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
33         sub.printEmployee();
34         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
35         for(Employee e:list2){
36             System.out.println(e.getId());
37         }
38     }
39 }

        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。