Java设计模式：一、六大设计原则-04：迪米特法则
文章目录
- 一、定义：迪米特法则
- 二、模拟场景：迪米特法则原则
- 三、违背方案：迪米特法则原则
-
- 3.1 工程结构
- 3.2 学生、老师、校长类
-
- 3.2.1 学生类
- 3.2.2 老师类
- 3.2.3 校长类
- 3.3 单元测试
- 四、改善代码：迪米特法则原则
-
- 4.1 工程结构
- 4.2 学生、老师、校长类
-
- 4.2.1 学生类
- 4.2.2 老师类
- 4.2.3 校长类
- 4.3 单元测试
一、定义：迪米特法则
- 迪米特法则(最少知道原则)：
Least Knowledge Principle，LKP。- 是指一个对象类对于其他对象类来说，知道的越少越好。
- 也就是说，两个类之间不要有过多的耦合关系，保持最少关联性。
- 迪米特法则有一句经典语录：只和朋友通信，不和陌生人说话。也就是说，有内在关联的类要内聚，没有直接关系的类要低耦合。
二、模拟场景：迪米特法则原则
- 模拟学生、老师、校长之间关系的例子来说明迪米特法则。
- 老师需要负责具体某一个学生的学习情况，而校长会关心老师所在班级的总体成绩，不会过问具体某一个学生的学习情况。
- 如果校长想知道一个班级的总分和平均分，是应该找老师要，还是跟每一个学生要再进行统计呢？
- 显然是应该找具体的班主任老师。
三、违背方案：迪米特法则原则
3.1 工程结构
design-1.4-0
|——src
|——main
|--java
|--com.lino.design
|--Principal.java
|--Student.java
|--Teacher.java
|——test
|--java
|--com.lino.design.test
|--ApiTest.java
3.2 学生、老师、校长类
3.2.1 学生类
Student.java
package com.lino.design;
/**
* @description: 学生
*/
public class Student {
/**
* 姓名
*/
private String name;
/**
* 考试排名
*/
private int rank;
/**
* 考试分数
*/
private double grade;
public Student() {
}
public Student(String name, int rank, double grade) {
this.name = name;
this.rank = rank;
this.grade = grade;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getRank() {
return rank;
}
public void setRank(int rank) {
this.rank = rank;
}
public double getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(double grade) {
this.grade = grade;
}
}
- 定义一个学生信息类，包括学生姓名、考试排名、总分。
3.2.2 老师类
Teacher.java
package com.lino.design;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @description: 老师
*/
public class Teacher {
/**
* 老师名称
*/
private String name;
/**
* 班级
*/
private String clazz;
/**
* 学生列表
*/
private static List<Student> studentList;
public Teacher() {
}
public Teacher(String name, String clazz) {
this.name = name;
this.clazz = clazz;
}
static {
studentList = new ArrayList<>();
studentList.add(new Student("花花", 10, 589));
studentList.add(new Student("豆豆", 54, 356));
studentList.add(new Student("秋雅", 23, 439));
studentList.add(new Student("皮皮", 2, 665));
studentList.add(new Student("蛋蛋", 19, 502));
}
public static List<Student> getStudentList() {
return studentList;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getClazz() {
return clazz;
}
}
- 定义老师类，在老师类里初始化学生的信息，以及提供基本的信息获取接口。
3.2.3 校长类
Principal.java
package com.lino.design;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @description: 校长
*/
public class Principal {
private Teacher teacher = new Teacher("丽华", "3年1班");
public Map<String, Object> queryClazzInfo(String clazzId) {
// 获取班级信息，学生总人数、总分、平均分
int stuCount = clazzStudentCount();
double totalScore = clazzTotalScore();
double averageScore = clazzAverageScore();
// 组装对象，实际业务开发会有对应的类
Map<String, Object> mapObj = new HashMap<>(16);
mapObj.put("班级", teacher.getClazz());
mapObj.put("老师", teacher.getName());
mapObj.put("学生人数", stuCount);
mapObj.put("班级总分数", totalScore);
mapObj.put("班级平均分", averageScore);
return mapObj;
}
/**
* 平均分
*/
private double clazzAverageScore() {
double totalScore = 0;
for (Student stu : Teacher.getStudentList()) {
totalScore += stu.getGrade();
}
return totalScore / Teacher.getStudentList().size();
}
/**
* 总分
*/
private double clazzTotalScore() {
double totalScore = 0;
for (Student stu : Teacher.getStudentList()) {
totalScore += stu.getGrade();
}
return totalScore;
}
/**
* 总人数
*/
private int clazzStudentCount() {
return Teacher.getStudentList().size();
}
}
- 定义校长类，校长管理全局，并在校长类中获取学生人数、总分、平均分等。
3.3 单元测试
ApiTest.java
@Test
public void test_Principal() {
Principal principal = new Principal();
Map<String, Object> map = principal.queryClazzInfo("3年1班");
logger.info("查询结果：{}", JSON.toJSONString(map));
}
测试结果
13:49:37.477 [main] INFO com.lino.design.test.ApiTest - 查询结果：{"学生人数":5,"班级平均分":510.2,"班级":"3年1班","老师":"丽华","班级总分数":2551.0}
- 以上就是通过校长管理所有学生，老师只提供了非常简单的信息。虽然可以查询到结果，但是违背了迪米特法则，因为校长需要了解每个学生的情况。
- 如果所有班级都让校长类统计，代码就会变得非常臃肿，也不易于维护和扩展。
四、改善代码：迪米特法则原则
4.1 工程结构
design-1.4-1
|——src
|——main
|--java
|--com.lino.design
|--Principal.java
|--Student.java
|--Teacher.java
|——test
|--java
|--com.lino.design.test
|--ApiTest.java
4.2 学生、老师、校长类
- 从以上的实现方式发现，不该让校长直接管理学生，校长应该管理老师，由老师提供相应的学生信息查询服务。
- 那么，接下来就是把校长要的信息交给老师类去处理。
4.2.1 学生类
Student.java
package com.lino.design;
/**
* @description: 学生
*/
public class Student {
/**
* 姓名
*/
private String name;
/**
* 考试排名
*/
private int rank;
/**
* 考试分数
*/
private double grade;
public Student() {
}
public Student(String name, int rank, double grade) {
this.name = name;
this.rank = rank;
this.grade = grade;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getRank() {
return rank;
}
public void setRank(int rank) {
this.rank = rank;
}
public double getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(double grade) {
this.grade = grade;
}
}
- 定义一个学生信息类，包括学生姓名、考试排名、总分。
4.2.2 老师类
Teacher.java
package com.lino.design;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @description: 老师
*/
public class Teacher {
/**
* 老师名称
*/
private String name;
/**
* 班级
*/
private String clazz;
/**
* 学生列表
*/
private static List<Student> studentList;
public Teacher() {
}
public Teacher(String name, String clazz) {
this.name = name;
this.clazz = clazz;
}
static {
studentList = new ArrayList<>();
studentList.add(new Student("花花", 10, 589));
studentList.add(new Student("豆豆", 54, 356));
studentList.add(new Student("秋雅", 23, 439));
studentList.add(new Student("皮皮", 2, 665));
studentList.add(new Student("蛋蛋", 19, 502));
}
/**
* 平均分
*/
public double clazzAverageScore() {
double totalScore = 0;
for (Student stu : studentList) {
totalScore += stu.getGrade();
}
return totalScore / studentList.size();
}
/**
* 总分
*/
public double clazzTotalScore() {
double totalScore = 0;
for (Student stu : studentList) {
totalScore += stu.getGrade();
}
return totalScore;
}
/**
* 总人数
*/
public int clazzStudentCount() {
return studentList.size();
}
public static List<Student> getStudentList() {
return studentList;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getClazz() {
return clazz;
}
}
- 在使用迪米特法则后，把原来违背迪米特法则的服务接口交给老师类处理。
- 这样每一位老师都会提供相应的功能，校长类只需要调用使用即可，而不需要了解每一位学生的分数。
4.2.3 校长类
Principal.java
package com.lino.design;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @description: 校长
*/
public class Principal {
private Teacher teacher = new Teacher("丽华", "3年1班");
public Map<String, Object> queryClazzInfo(String clazzId) {
// 获取班级信息，学生总人数、总分、平均分
int stuCount = teacher.clazzStudentCount();
double totalScore = teacher.clazzTotalScore();
double averageScore = teacher.clazzAverageScore();
// 组装对象，实际业务开发会有对应的类
Map<String, Object> mapObj = new HashMap<>(16);
mapObj.put("班级", teacher.getClazz());
mapObj.put("老师", teacher.getName());
mapObj.put("学生人数", stuCount);
mapObj.put("班级总分数", totalScore);
mapObj.put("班级平均分", averageScore);
return mapObj;
}
}
- 校长类直接调用老师类的接口，并获取相应的信息。
4.3 单元测试
ApiTest.java
@Test
public void test_Principal() {
Principal principal = new Principal();
Map<String, Object> map = principal.queryClazzInfo("3年1班");
logger.info("查询结果：{}", JSON.toJSONString(map));
}
测试结果
13:49:37.477 [main] INFO com.lino.design.test.ApiTest - 查询结果：{"学生人数":5,"班级平均分":510.2,"班级":"3年1班","老师":"丽华","班级总分数":2551.0}