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迪米特法则——面向对象设计原则

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前几节分别详细介绍了面向对象设计原则中的开闭原则里氏替换原则依赖倒置原则单一职责原则接口隔离原则,本节将详细介绍迪米特法则。

迪米特法则的定义

迪米特法则(Law of Demeter,LoD)又叫作最少知识原则(Least Knowledge Principle,LKP),产生于 1987 年美国东北大学(Northeastern University)的一个名为迪米特(Demeter)的研究项目,由伊恩·荷兰(Ian Holland)提出,被 UML 创始者之一的布奇(Booch)普及,后来又因为在经典著作《程序员修炼之道》(The Pragmatic Programmer)提及而广为人知。

迪米特法则的定义是:只与你的直接朋友交谈,不跟“陌生人”说话(Talk only to your immediate friends and not to strangers)。其含义是:如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。

迪米特法则中的“朋友”是指:当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数等,这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系,可以直接访问这些对象的方法。

迪米特法则的优点

迪米特法则要求限制软件实体之间通信的宽度和深度,正确使用迪米特法则将有以下两个优点。
  1. 降低了类之间的耦合度,提高了模块的相对独立性。
  2. 由于亲合度降低,从而提高了类的可复用率和系统的扩展性。

但是,过度使用迪米特法则会使系统产生大量的中介类,从而增加系统的复杂性,使模块之间的通信效率降低。所以,在釆用迪米特法则时需要反复权衡,确保高内聚和低耦合的同时,保证系统的结构清晰。

迪米特法则的实现方法

从迪米特法则的定义和特点可知,它强调以下两点:
  1. 从依赖者的角度来说,只依赖应该依赖的对象。
  2. 从被依赖者的角度说,只暴露应该暴露的方法。

所以,在运用迪米特法则时要注意以下 6 点。
  1. 在类的划分上,应该创建弱耦合的类。类与类之间的耦合越弱,就越有利于实现可复用的目标。
  2. 在类的结构设计上,尽量降低类成员的访问权限。
  3. 在类的设计上,优先考虑将一个类设置成不变类。
  4. 在对其他类的引用上,将引用其他对象的次数降到最低。
  5. 不暴露类的属性成员,而应该提供相应的访问器(set 和 get 方法)。
  6. 谨慎使用序列化(Serializable)功能。

【例1】明星与经纪人的关系实例。

分析:明星由于全身心投入艺术,所以许多日常事务由经纪人负责处理,如与粉丝的见面会,与媒体公司的业务洽淡等。这里的经纪人是明星的朋友,而粉丝和媒体公司是陌生人,所以适合使用迪米特法则,其类图如图 1 所示。

明星与经纪人的关系图
图1 明星与经纪人的关系图

程序代码如下:
package principle;

public class LoDtest {
    public static void main(String[] args) {
        Agent agent = new Agent();
        agent.setStar(new Star("林心如"));
        agent.setFans(new Fans("粉丝韩丞"));
        agent.setCompany(new Company("中国传媒有限公司"));
        agent.meeting();
        agent.business();
    }
}

//经纪人
class Agent {
    private Star myStar;
    private Fans myFans;
    private Company myCompany;

    public void setStar(Star myStar) {
        this.myStar = myStar;
    }

    public void setFans(Fans myFans) {
        this.myFans = myFans;
    }

    public void setCompany(Company myCompany) {
        this.myCompany = myCompany;
    }

    public void meeting() {
        System.out.println(myFans.getName() + "与明星" + myStar.getName() + "见面了。");
    }

    public void business() {
        System.out.println(myCompany.getName() + "与明星" + myStar.getName() + "洽淡业务。");
    }
}

//明星
class Star {
    private String name;

    Star(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

//粉丝
class Fans {
    private String name;

    Fans(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

//媒体公司
class Company {
    private String name;

    Company(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

程序的运行结果如下:
粉丝韩丞与明星林心如见面了。
中国传媒有限公司与明星林心如洽淡业务。
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