软件修养 -- 迪米特法则(LOD:Law Of Demeter)

定义

迪米特法则(LOD:Law Of Demeter):又叫作最少知识原则(Least Knowledge Principle,LKP)。只与你的直接的朋友交谈,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

由来

类与类之间的关系越密切耦合度越大,当一个类发生改变时,对另一个类的影响也越大

解决方案

每个类尽量减少对其他类的依赖

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。

  • 降低了类之间的耦合度,提高了模块的相对独立性
  • 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

思考

  • 迪米特法则中的“朋友”指什么?

    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。

  • 迪米特法则在强调什么?

    • 从依赖者的角度来说,只依赖应该依赖的对象
    • 从被依赖者的角度说,只暴露应该暴露的方法
  • 如何实现迪米特法则?

    • 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
    • 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
    • 类的设计上,只要有可能,一个类型应当设计成不变类
    • 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
    • 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)
    • 谨慎使用序列化(Serializable)功能:当通过序列化进行对象传输的时候,如果对象修改了属性的访问权限,而传输的另一方没有进行同步修改,则会报序列化失败

案例

需要打印一个学校的所有班级的所有学生。

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class Student {
  id: number;
  name: String;
}

class Class {
  id: number;
  name: String;
  students: Student[];
}

class School {
  id: number;
  name: String;

  classes: Class[];

  print() {
    this.classes.forEach((cls) => {
      console.log(cls.name);
      cls.students.forEach((student) => {
        console.log(student.name);
      });
    });
  }
}

这个设计的主要问题出在 School 中,根据迪米特法则,只与直接的类发生通信,而 Student 类并不是 School 类的直接关系(以局部变量出现的耦合不属于直接关系),从逻辑上讲学校只与班级耦合就行了,与班级的学生并没有任何联系。

按照迪米特法则,应该避免类中出现这样非直接关系的耦合。修改后的代码如下:

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class Student {
  id: number;
  name: String;
}

class Class {
  id: number;
  name: String;

  students: Student[];

  print() {
    this.students.forEach((student) => {
      console.log(student.name);
    });
  }
}

class School {
  id: number;
  name: String;

  classes: Class[];

  print() {
    this.classes.forEach((cls) => {
      console.log(cls.name);
      cls.print();
    });
  }
}

修改后,调用班级打印学生名称的方法,学校直接调用来打印,从而避免了与班级的学生发生耦合。

注意点

  • 防止过度使用

    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

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Written by CatchZeng Follow
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