Java与设计模式(七)设计原则--迪米特法则(最少知道原则)
2018-01-15 19:27
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一定义
二代码示例
迪米特法则(Law of Demeter, LoD):一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用。
如果一个系统符合迪米特法则,那么当其中某一个模块发生修改时,就会尽量少地影响其他模块,扩展会相对容易,这是对软件实体之间通信的限制,迪米特法则要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。迪米特法则可降低系统的耦合度,使类与类之间保持松散的耦合关系。
迪米特法则还有几种定义形式,包括:不要和“陌生人”说话、只与你的直接朋友通信等,在迪米特法则中,对于一个对象,其朋友包括以下几类:
(1) 当前对象本身(this);
(2) 以参数形式传入到当前对象方法中的对象;
(3) 当前对象的成员对象;
(4) 如果当前对象的成员对象是一个集合,那么集合中的元素也都是朋友;
(5) 当前对象所创建的对象。
任何一个对象,如果满足上面的条件之一,就是当前对象的“朋友”,否则就是“陌生人”。在应用迪米特法则时,一个对象只能与直接朋友发生交互,不要与“陌生人”发生直接交互,这样做可以降低系统的耦合度,一个对象的改变不会给太多其他对象带来影响。
迪米特法则要求我们在设计系统时,应该尽量减少对象之间的交互,如果两个对象之间不必彼此直接通信,那么这两个对象就不应当发生任何直接的相互作用,如果其中的一个对象需要调用另一个对象的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。简言之,就是通过引入一个合理的第三者来降低现有对象之间的耦合度。
在将迪米特法则运用到系统设计中时,要注意下面的几点:在类的划分上,应当尽量创建松耦合的类,类之间的耦合度越低,就越有利于复用,一个处在松耦合中的类一旦被修改,不会对关联的类造成太大波及;在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限;在类的设计上,只要有可能,一个类型应当设计成不变类;在对其他类的引用上,一个对象对其他对象的引用应当降到最低。
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:
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。
二代码示例
一、定义
迪米特法则来自于1987年美国东北大学(Northeastern University)一个名为“Demeter”的研究项目。迪米特法则又称为最少知识原则(LeastKnowledge Principle, LKP),其定义如下:迪米特法则(Law of Demeter, LoD):一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用。
如果一个系统符合迪米特法则,那么当其中某一个模块发生修改时,就会尽量少地影响其他模块,扩展会相对容易,这是对软件实体之间通信的限制,迪米特法则要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。迪米特法则可降低系统的耦合度,使类与类之间保持松散的耦合关系。
迪米特法则还有几种定义形式,包括:不要和“陌生人”说话、只与你的直接朋友通信等,在迪米特法则中,对于一个对象,其朋友包括以下几类:
(1) 当前对象本身(this);
(2) 以参数形式传入到当前对象方法中的对象;
(3) 当前对象的成员对象;
(4) 如果当前对象的成员对象是一个集合,那么集合中的元素也都是朋友;
(5) 当前对象所创建的对象。
任何一个对象,如果满足上面的条件之一,就是当前对象的“朋友”,否则就是“陌生人”。在应用迪米特法则时,一个对象只能与直接朋友发生交互,不要与“陌生人”发生直接交互,这样做可以降低系统的耦合度,一个对象的改变不会给太多其他对象带来影响。
迪米特法则要求我们在设计系统时,应该尽量减少对象之间的交互,如果两个对象之间不必彼此直接通信,那么这两个对象就不应当发生任何直接的相互作用,如果其中的一个对象需要调用另一个对象的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。简言之,就是通过引入一个合理的第三者来降低现有对象之间的耦合度。
在将迪米特法则运用到系统设计中时,要注意下面的几点:在类的划分上,应当尽量创建松耦合的类,类之间的耦合度越低,就越有利于复用,一个处在松耦合中的类一旦被修改,不会对关联的类造成太大波及;在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限;在类的设计上,只要有可能,一个类型应当设计成不变类;在对其他类的引用上,一个对象对其他对象的引用应当降到最低。
二、代码示例
//总公司员工 class Employee{ private String id; public void setId(String id){ this.id = id; } public String getId(){ return id; } }
//分公司员工 class SubEmployee{ private String id; public void setId(String id){ this.id = id; } public String getId(){ return id; } }
class SubCompanyManager{ public List<SubEmployee> getAllEmployee(){ List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>(); for(int i=0; i<100; i++){ SubEmployee emp = new SubEmployee(); //为分公司人员按顺序分配一个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(); //为总公司人员按顺序分配一个ID emp.setId("总公司"+i); list.add(emp); } return list; } public void 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()); } } }
public class Client{ public static void main(String[] args){ CompanyManager e = new CompanyManager(); e.printAllEmployee(new SubCompanyManager()); } }
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:
class SubCompanyManager{ public List<SubEmployee> getAllEmployee(){ List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>(); for(int i=0; i<100; i++){ SubEmployee emp = new SubEmployee(); //为分公司人员按顺序分配一个ID emp.setId("分公司"+i); list.add(emp); } return list; } public void 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(); //为总公司人员按顺序分配一个ID emp.setId("总公司"+i); list.add(emp); } return list; } public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){ sub.printEmployee(); List<Employee> list2 = this.getAllEmployee(); for(Employee e:list2){ System.out.println(e.getId()); } } }
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。
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