六大原则之“迪米特法则(LoD)“笔记
来源:互联网 发布:部门预算软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 19:39
1.迪米特法则:Law of Demeter, LoD),也称最少知识原则(Least Knowledge Principle, LKP)
定义:Only talk to your immedate friends.(只与直接的朋友通信)。一个对象应该对其他对象有最少的了解。(通俗地讲,一个类应该对自己需要耦合或调用的类知道得最少)
2.理解:
2.1 只和朋友交流(更准确来讲是:直接的朋友)
- 降低类与类之间的耦合。
- LoD法则的核心就是类间解耦,弱耦合,但实现过程则是通过“朋友类”来中转,结果就是产生了大量的中转或跳转类,导致系统的复杂性提高,增加了维护的难度。一个准则:只要跳转不超过两次都是可以忍受的,反之则要考虑重构;
- LoD法则要求解耦,但解耦是有限度的,原则仅供参考,严格执行就是“过犹不及”。
① 在类的划分上,应该创建有弱耦合的类;
② 在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限;
③ 在类的设计上,只要有可能,一个类应当设计成不变类;
④ 在对其他类的引用上,一个对象对其它对象的引用应当降到最低;
⑤ 尽量降低类的访问权限;
⑥ 谨慎使用序列化功能(类或接口在客户端变更,却未在服务端同步更新,引发序列化失败,,项目管理易疏忽);
⑦ 不要暴露类成员,而应该提供相应的访问器(属性)。
7.1 一个常态的编程(肯定是不符LoD的反例)
//体育老老师让体委清点全班女生个数。类图如下:
对应源代码如下:
public class Teacher {//老师对学生发布命令,清一下女生public void commond(GroupLeader groupLeader){List<Girl> listGirls = new ArrayList();//初始化女生for(int i=0;i<20;i++){listGirls.add(new Girl());}//告诉体育委员开始执行清查任务groupLeader.countGirls(listGirls);}}public class GroupLeader {//有清查女生的工作public void countGirls(List<Girl> listGirls){System.out.println("女生数量是:"+listGirls.size());}}public class Girl {}public class Client {public static void main(String[] args) {Teacher teacher= new Teacher();//老师发布命令teacher.commond(new GroupLeader());}}
看看上面的要求:老师 让 体委 清点 女生 数目。老师与女生是陌生关系啊(老师不需要女生执行任何动作)。显然,上述做法违背LoD法则。
改如下:
7.2 依据LoD法则解耦(与真实意义上的陌生类解耦,这里而不应为上述类图中未正确体会语义的虚假朋友类Girl):
对应源码如下:
public class Teacher {//老师对学生发布命令,清一下女生public void commond(GroupLeader groupLeader){//告诉体育委员开始执行清查任务groupLeader.countGirls();}}public class GroupLeader {private List<Girl> listGirls;//传递全班的女生public GroupLeader(List<Girl> _listGirls){this.listGirls = _listGirls;}//有清查女生的工作public void countGirls(){System.out.println("女生数量是:"+listGirls.size());}}public class Girl {}public class Client {public static void main(String[] args) {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();//老师发布命令teacher.commond(new GroupLeader(listGirls));}}
7.3 朋友间不要过于亲密,太亲密则过于耦合。(根据情况,缩减访问控制域)
//安装软件向导示例:
源代码如下://原始代码
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); } //第三个方法 public int third(){ System.out.println("执行第三个方法..."); return rand.nextInt(100); }}public class InstallSoftware { public void installWizard(Wizard wizard){ int first = wizard.first(); //根据first返回的结果,看是否需要执行second if(first>50){ int second = wizard.second(); if(second>50){ int third = wizard.third(); if(third >50){ wizard.first(); } } } }}public class Client { public static void main(String[] args) { InstallSoftware invoker = new InstallSoftware(); invoker.installWizard(new Wizard()); }}
经观察发现,Wizard 类把太多的方法暴露给InstallSoftware类,两者朋友关系过于亲密了,耦合关系变得异常牢固。改为如下:
//源代码如下:
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); } //第三个方法 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 = this.first(); //根据first返回的结果,看是否需要执行second if(first>50){ int second = this.second(); if(second>50){ int third = this.third(); if(third >50){ this.first(); } } } }}public class InstallSoftware { public void installWizard(Wizard wizard){ //不废话,直接调用 wizard.installWizard(); }}public class Client { public static void main(String[] args) { InstallSoftware invoker = new InstallSoftware(); invoker.installWizard(new Wizard()); }}
7.4 如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中的一个类需要调用另外一个类的某一个方法,可以通过第三者转发这个调用。参考下例,Someone、Friend和Stranger三个类。
//Someone类有一个方法接受一个Friend类型的变量:public class Someone{ public void operation1( Friend friend ){ Stranger stranger = friend.provide(); stranger.operation3() ; }} //所以Someone和Friend是朋友类(直接通讯的类)。同理,Friend类持有一个Stranger类的私有对象,他们是朋友类: public class Friend{ private Stranger stranger = new Stranger(); public void operation2(){ } public Stranger provide(){ return stranger; }}
在这里,Someone类和Stranger类不是朋友类,但Someone类却通过Friend类知道了Stranger类的存在,这显然违反迪米特法则。现在,我们对Someone和Friend类进行重构。首先在Friend类里添加一个方法,封装对Stranger类的操作:
public class Friend{ private Stranger stranger = new Stranger(); public void operation2(){} public Stranger provide(){ return stranger ; } public void forward(){ stranger.operation3(); }} //然后,我们重构Someone的operation1方法,让其调用新提供的forward方法:public class Someone{ public void operation1(Friend friend){ friend.forward(); }}
现在Someone对Stranger的依赖完全通过Friend隔离,这样的结构已经符合狭义迪米特法则了。仔细观察上述结构,会发现狭义迪米特法则一个明显的缺点:会在系统里造出大量的小方法,散落在系统的各个角落。这些方法仅仅是传递间接的调用,因此与系统的商务逻辑无关,当设计师试图从一张类图看出总体的框架时,这些小的方法会造成迷惑和困扰。遵循迪米特法则会使一个系统的局部设计简化,因为每一个局部都不会和远距离的对象有直接关联。但是,这也会造成系统的不同模块之间的通信效率降低,也会使系统的不同模块之间不容易协调。
结合依赖倒转原则,我们对代码进行如下重构来解决这个问题,首先添加一个抽象的Stranger类,使Someone依赖于抽象的“Stranger”角色,而不是具体实现:
public abstract class AbstractStranger{
abstract void operation3();
}
//然后,让Stranger从该类继承:
public class Stranger extends AbstractStranger{
public void operation3(){}
}
//随后,我们重构Someone使其依赖抽象的Stranger角色:
public class Someone{
public void operation1(Friend friend){
AbstractStranger stranger = friend.provide();
stranger.operation3();
}
}
//最后,我们重构Friend的provide方法,使其返回抽象角色:
public class Friend{
private Stranger stranger = new Stranger();
public void operation2(){}
public AbstractStranger provide(){
return stranger ;
}
}
现在,AbstractStranger成为Someone的朋友类,而Friend类可以随时替换掉AbstractStranger的实现类,Someone不再需要了解Stranger的内部实现细节。下图是重构后的UML类图:
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- 设计模式六大原则之--迪米特法则(LoD)
- 设计模式六大原则——迪米特法则(LoD)
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