六大设计原则之迪米特原则

　

迪米特原则

迪米特原则的定义

迪米特原则(Law of Demeter,LoD)，也叫最少知识原则(Low knowledge principle,LKP):

一个对象应该对其他对象有最少的了解。

通俗的讲：一个类对自己需要耦合或调用的类知道的最少，你(被耦合或调用的类)的内部是如何复杂和我没有关系，我就知道你提供的public方法，我只调用这些方法，其它的我不关心。

迪米特原则的具体要求

迪米特原则对类的低耦合提出了明确的要求：

只与朋友类交流

迪米特原则还有一个解释：Only talk to your immediate friends（只与直接朋友通信）。

什么叫直接朋友呢？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，这种关系类型有很多，例如：组合，聚合，依赖等。朋友类也可以这样定义：出现在成员变量，方法的输入输出参数中的类，称为朋友类。

上体育课，我们经常有这样一个场景：

体育老师上课前要体育委员确认一下全班女生到了多少位，也就是体育委员清点女生的人数。类图如下：

老师类：

public class Teacher{
  //老师对体育委员发一个命令，让其清点女生人数
  public void command(GroupLeader groupLeader){
     List<Girl> listGirls = new ArrayList();
     //初始化女生
     for(int i=0;i<20;i++){
       listGirls.add(new Girl());
     }
     //告诉体育委员开始清点女生人数
     groupLeader.countGirls(listGirls);
  }
}

体育委员类：

public class GroupLeader{
  //清点女生数量
  public void countGirls(List<Girl> listGirls){
     System.out.println("女生人数是："+listGirls.size());
  }
}

女生类：

publci class Girl{
}

场景类：

public class Client{
   public static void main(Strings[] args){
      Teacher teacher = new Teacher();
      //老师给体育委员发清点女生人数的命令
      teacher.command(new GroupLeader());
   }

}

我们再回头看Teacher类，Teacher类只有一个朋友类GroupLeader，Girl类不是朋友类，但是Teacher与Girl类通信了，这就破坏了Teacher类的健壮性，Teacher类的方法竟然与一个不是自己的朋友类Girl类通信，这是不允许的，严重违反了迪米特原则。

我们对程序进行如下修改，将类图修改如下：

修改后的老师类：

public class Teacher{
  //老师对体育委员发一个命令，让其清点女生人数
  public void command(GroupLeader groupLeader){
     //告诉体育委员开始清点女生人数
     groupLeader.countGirls();
  }
}

修改后的体育委员类：

public class GroupLeader{
   private List<Girl> listGirls;
   public GroupLeader(List<Girl> listGirls){
      this.listGirls = listGirls;
   }
  //清点女生数量
  public void countGirls(){
     System.out.println("女生人数是："+listGirls.size());
  }
}

修改后的场景类：

public class Client{
   public static void main(Strings[] args){
     //产生女生群体
     List<Girl> listGirls = new ArrayList<Girl>();
     //初始化女生
     for(int i=0;i<20;i++){
       listGirls.add(new Girl());
     }

      Teacher teacher = new Teacher();
      //老师给体育委员发清点女生人数的命令
      teacher.command(new GroupLeader(listGirls));
   }
}

对程序修改，把Teacher中对Girl群体的初始化移动到场景类中，同时在GroupLeader中增加对Girl的注入，避开了Teacher类对陌生类Girl的访问，降低了系统间的耦合，提高了系统的健壮性。

朋友类间也是要有距离

我们在安装软件时，经常会有一个安装向导的过程。比如第一步确认是否安装，第二步确认License，第三步选择安装目录…..。这个是一个典型的顺序执行动作，我们定义软件安装过程的类图如下：

导向类：

public class Wizard{
   private Random rand = new Random(system.currenttimemillis());
   //第一步
   public int first(){
       System.out.println("执行第一个方法.....");
       return rand.nextint(100);
   }
   //第二步
   public int second(){
       System.out.println("执行第二个方法.....");
       return rand.nextInt(100);
   }
   //第三步
   public int third(){
       System.out.println("执行第三个方法.....");
       return rand.nextInt(100);
   }
}

InstallSoftware类：

public class InstallSoftware{
  public void installWizard(Wizard wizard){
     int first = wizard.first();
     //根据first返回的结果，看是否要执行下一步
     if(first >50){
         int second = wizard.second();
         if(second >50){
             wizard.third();
         }
     } 
  }

}

场景类：

public class Client{
   public static void main(Strings[] args){
      InstallSoftware invoker = new InstallSoftware();
      invoker.installWizard(new Wizard());
   }
}

以上的程序非常简单，但是隐藏了一个问题。Wizard类把太多的方法暴露给InstallSoftware类，导致两者的关系太亲密，耦合关系变量异常牢固。我们把Wizard类进行重构，uml类图如下：

修改后的Wizard类：

public class Wizard{
   private Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());
   //第一步
   private int first(){
       System.out.println("执行第一个方法.....");
       return rand.nextInt(100);
   }
   //第二步
   private int second(){
       System.out.println("执行第二个方法.....");
       return rand.nextInt(100);
   }
   //第三步
   private int third(){
       System.out.println("执行第三个方法.....");
       return rand.nextInt(100);
   }
   //软件安装过程
   public void installWizard(){
      int first = wizard.first();
      //根据first返回的结果，看是否要执行下一步
      if(first >50){
          int second = wizard.second();
          if(second >50){
             wizard.third();
          }
      } 
  }
}

修改后的InstallSoftware类：

public class InstallSoftware{
  public void installWizard(Wizard wizard){
     wizard.installWizard()
  }
}

通过重构，类间的耦合关系变弱了，结构变得清晰，变量的风险也变小了。

一个类公开的public方法和属性越多，修改时涉及的面也就越大，变更引起的风险扩散也就越大。因此，为了保持朋友类间的距离，在设计时需要反复衡量：是否还可以再减少public方法和属性，是否可以修改为private,package-private,protected等访问权限，是否可以加上final关键字。

注意：

迪米特原则要求类“羞涩”一点，尽量不要对外公开太多的public方法和非静态的public变量，尽量内敛，多使用private,package-private,protected等访问权限。

是自己的就是自己的

在实践中经常出现这样一个方法，放在本类中也可以，放到其它类中也可以。那怎么处理呢？你可以坚持一个原则：如果一个方法放在本类中，即不增加类间关系，也对本类不产生负面影响，那就放到本类中。

迪米特原则的实践

迪米特原则的核心观念就是类间解耦，弱耦合，只有弱耦合后，类的复用率才可以提高。其结果就是产生了大量的中转或跳转类，导致系统复杂，为维护带来了难度。所以，我们在实践时要反复权衡，即要让结构清晰，又做到高内聚低耦合。

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