一、迪米特法則的定義

迪米特法則，也稱為最少知識(shí)原則，雖然名字不同，但描述的是同一個(gè)規(guī)則：一個(gè)對(duì)象應(yīng)該對(duì)其他對(duì)象有最少的了解。通俗地講，一個(gè)類應(yīng)該對(duì)自己需要耦合或調(diào)用的類知道得最少，被耦合或調(diào)用的類的內(nèi)部是如何復(fù)雜都和我沒(méi)關(guān)系，我就知道你提供的這么多public方法，我就調(diào)用這么多，其他的我一概不關(guān)心。

二、迪米特法則的含義

迪米特法則對(duì)類的低耦合提出了明確的規(guī)定，其包含以下幾層含義。

(一)、只和朋友交流

迪米特法則，要求只與直接朋友通信。什么叫直接朋友？每個(gè)對(duì)象都必然會(huì)與其他對(duì)象有耦合關(guān)系，兩個(gè)對(duì)象之間的耦合就成為朋友關(guān)系，這種關(guān)系的類型有很多，例如組合、聚合、依賴等。下面我們舉例說(shuō)明如何才能做到只與直接朋友進(jìn)行交流。

舉例：老師讓體育委員確認(rèn)一下全班女生是否都到齊？類圖如下圖所示：

其實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下代碼：

老師類：

public class Teacher {
    //老師發(fā)出命令，清點(diǎn)一下女生人數(shù)
    public void command(GroupLeader groupLeader) {
        List<Girl> girls = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            girls.add(new Girl());
        }
        //告訴體育委員開(kāi)始執(zhí)行清查任務(wù)
        groupLeader.countGirls(girls);
    }
}

老師只有一個(gè)方法command，先定義出所有的女生，然后發(fā)布命令給體育委員，去清點(diǎn)女生的人數(shù)。

體育委員GroupLeader的代碼如下：

public class GroupLeader {
    public void countGirls(List<Girl> girlList) {
        System.out.println("女生數(shù)量： " + girlList.size());
    }
}

老師類和體育委員類都對(duì)Girl類產(chǎn)生依賴，而且女生類不需要執(zhí)行任何動(dòng)作，因此定義如下：

public class Girl {
}

再定義一個(gè)場(chǎng)景類：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher();
        teacher.command(new GroupLeader());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

女生數(shù)量： 10

體育委員按照老師的要求對(duì)女生進(jìn)行了清點(diǎn)，并得出了數(shù)量。我們回過(guò)頭來(lái)思考一下這個(gè)程序有什么問(wèn)題，首先確定Teacher類有幾個(gè)朋友類，它僅有一個(gè)朋友類-------GroupLeader，為什么Girl不是朋友類呢？Teacher對(duì)Girl類產(chǎn)生了依賴啊，朋友類的定義是這樣的：出現(xiàn)在成員變量、方法的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)中的類成為成員朋友類。而Gril這個(gè)類是出現(xiàn)在command方法內(nèi)部的，因此不屬于Teacher的直接朋友。

迪米特法則告訴我們一個(gè)類只與朋友類交流，但是我們剛剛定義的command方法卻與Girl類有了交流，聲明了List<Girl>動(dòng)態(tài)集合，這樣就破壞了Teacher的健壯性。

問(wèn)題已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，我們修改一下程序，將類圖稍作調(diào)整，如下圖所示：

修改后的老師類：

public class Teacher {
    //老師發(fā)出命令，清點(diǎn)一下女生人數(shù)
    public void command(GroupLeader groupLeader) {
        //告訴體育委員開(kāi)始執(zhí)行清查任務(wù)
        groupLeader.countGirls();
    }
}

修改后的GroupLeader體育委員類：

public class GroupLeader {
    private List<Girl> girls;
    public GroupLeader(List<Girl> girls) {
        this.girls = girls;
    }
    public void countGirls() {
        System.out.println("女生數(shù)量： " + girls.size());
    }
}

在GroupLeader類中定義了一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，通過(guò)構(gòu)造函數(shù)傳遞了依賴關(guān)系。同時(shí)，對(duì)場(chǎng)景類也進(jìn)行了一些調(diào)整：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        List<Girl> girls = new ArrayList<>();
        //初始化女生信息
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            girls.add(new Girl());
        }
        ;
        Teacher teacher = new Teacher();
        //老師發(fā)布命令
        teacher.command(new GroupLeader(girls));
    }
}

對(duì)程序進(jìn)行了簡(jiǎn)單的修改，把Teacher的List<Girl>的初始化移動(dòng)到了場(chǎng)景類中，同時(shí)在GroupLeader中增加對(duì)Girl的注入，避開(kāi)了Teacher對(duì)陌生類Girl的訪問(wèn)，降低了系統(tǒng)間耦合，提高了系統(tǒng)的健壯性。

(二)、朋友間也是有距離的

人和人之間是有距離的，太遠(yuǎn)關(guān)系逐漸疏遠(yuǎn)，最終形同陌路；太近就相互刺傷。迪米特法則就是對(duì)這個(gè)距離進(jìn)行描述，即使是朋友類之間也不能無(wú)話不說(shuō)，無(wú)所不知。

我們?cè)诎惭b軟件的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)有一個(gè)導(dǎo)向動(dòng)作，第一步是確認(rèn)是否安裝，第二步確認(rèn)Lisence，再然后選擇安裝目錄...這是一個(gè)典型的順序執(zhí)行動(dòng)作，具體到程序中就是：調(diào)用一個(gè)或多個(gè)類，先執(zhí)行第一個(gè)方法，然后是第二個(gè)方法，根據(jù)返回結(jié)果再來(lái)看是否可以調(diào)用第三個(gè)方法，或者第四個(gè)方法，等等。其類圖大體如下：

實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

public class Wizard {
    private Random random = new Random(System.currentTimeMillis());
    /**
     * 第一步
     *
     * @return
     */
    public int first() {
        System.out.println("執(zhí)行第一個(gè)方法");
        return random.nextInt(100);
    }
    /**
     * 第二步
     *
     * @return
     */
    public int second() {
        System.out.println("執(zhí)行第二個(gè)方法");
        return random.nextInt(100);
    }
    /**
     * 第三步
     *
     * @return
     */
    public int third() {
        System.out.println("執(zhí)行第三個(gè)方法");
        return random.nextInt(100);
    }
}

在Wizard類中分別定義了三個(gè)步驟方法，每個(gè)步驟中都有相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯完成指定的任務(wù)，我們使用一個(gè)隨機(jī)函數(shù)來(lái)代替業(yè)務(wù)執(zhí)行的返回值。

InstallSoftware類的代碼如下：

public class InstallSoftware {
    public void install(Wizard wizard) {
        int first = wizard.first();
        //根據(jù)first的返回結(jié)果，看是否需要執(zhí)行second
        if (first > 50) {
            int second = wizard.second();
            if (second > 50) {
                int third = wizard.third();
                if (third > 50) {
                    wizard.first();
                }
            }
        }
    }
}

根據(jù)每個(gè)方法執(zhí)行的結(jié)果決定是否繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)方法，模擬人工的選擇操作。場(chǎng)景類如下：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        InstallSoftware installSoftware = new InstallSoftware();
        installSoftware.install(new Wizard());
    }
}

以上程序很簡(jiǎn)單，運(yùn)行結(jié)果和隨機(jī)數(shù)有關(guān)，每次執(zhí)行的結(jié)果都不相同，需要讀者自己運(yùn)行并查看結(jié)果。程序雖然簡(jiǎn)單，但隱藏的問(wèn)題可不簡(jiǎn)單，思考一下程序有什么問(wèn)題?

Wizard類把太多的方法暴露給InstallSoftware類，兩者的朋友關(guān)系太親密了，耦合關(guān)系變得異常牢固。如果要將Wizard類中的first方法返回值的類型由int修改為boolean，就需要修改InstallSoftware類，從而把修改變更的風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散開(kāi)了。因此，這種耦合是不合適的，我們需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)后的類圖如下：

在Wizard類中增加一個(gè)installWizard方法，對(duì)安裝過(guò)程進(jìn)行封裝，同時(shí)把所有的三個(gè)public方法修改為private方法，如下：

public class Wizard {
    private Random random = new Random(System.currentTimeMillis());
    /**
     * 第一步
     *
     * @return
     */
    private int first() {
        System.out.println("執(zhí)行第一個(gè)方法");
        return random.nextInt(100);
    }
    /**
     * 第二步
     *
     * @return
     */
    private int second() {
        System.out.println("執(zhí)行第二個(gè)方法");
        return random.nextInt(100);
    }
    /**
     * 第三步
     *
     * @return
     */
    private int third() {
        System.out.println("執(zhí)行第三個(gè)方法");
        return random.nextInt(100);
    }
    public void installWizard() {
        int first = this.first();
        //根據(jù)first的返回結(jié)果，看是否需要執(zhí)行second
        if (first > 50) {
            int second = this.second();
            if (second > 50) {
                int third = this.third();
                if (third > 50) {
                    this.first();
                }
            }
        }
    }
}

講啊三個(gè)步驟的訪問(wèn)權(quán)限修改為private，同時(shí)把InstallSoftware中的方法installWizard()移動(dòng)到了Wizard類中。通過(guò)這樣的重構(gòu)后，Wizard類就只對(duì)外公布了一個(gè)public方法，即使要修改first方法的返回值，影響的也僅僅是Wizard本身，其他類不受影響，這顯示了類的高內(nèi)聚特性。

修改后的InstallSoftware代碼如下：

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

場(chǎng)景類沒(méi)有任何改變，通過(guò)進(jìn)行重構(gòu)，類間的耦合關(guān)系變?nèi)趿?，結(jié)構(gòu)也清晰了，變更引起的風(fēng)險(xiǎn)也變小了。

一個(gè)類公開(kāi)的public屬性或者方法越多，修改時(shí)涉及的面就越大，變更引起的風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散也就越大。因此，為了保持朋友間的距離，在設(shè)計(jì)時(shí)需要反復(fù)衡量：是否還可以再減少public屬性和方法，是否可以修改為private、package-private、protected等訪問(wèn)權(quán)限，是否可以加上final關(guān)鍵字等。

(三)、是自己的就是自己的

在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)方法：放在本類中也可以，放在其他類也沒(méi)有錯(cuò)，那怎么去衡量呢？可以檢查這樣一個(gè)原則：如果一個(gè)方法放在本類中，既不增加類間關(guān)系，也對(duì)本類不產(chǎn)生負(fù)面影響，那就放置在本類中。

三、總結(jié)

迪米特法則的核心觀念就是類間解耦，弱耦合，只有弱耦合了以后，類的復(fù)用率才可以提高。其要求的結(jié)果就是產(chǎn)生了大量的中轉(zhuǎn)或跳轉(zhuǎn)類，導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜性提高，同時(shí)也為維護(hù)帶來(lái)了難度。讀者在采用迪米特法則的時(shí)候需要反復(fù)權(quán)衡，既做到讓結(jié)構(gòu)清晰，又做到高內(nèi)聚低耦合。

到此這篇關(guān)于Java面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則之迪米特法則介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java迪米特法則內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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