设计模式系列：迪米特法则

问题由来

问题由来：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：尽量降低类与类之间的耦合。
自从我们接触编程开始，就知道了软件编程的总的原则：低耦合，高内聚。无论是面向过程编程还是面向对象编程，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。低耦合的优点不言而喻，但是怎么样编程才能做到低耦合呢？那正是迪米特法则要去完成的。

定义

一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。一个对象应该对其他对象有最少的了解。通俗的讲，一个类应该对自己需要耦合调用的类知道得最少，你（被耦合或调用的类）的内部是如何复杂都和我没关系，那是你的事情，我就知道你提供的这么多public方法，我就调用这么多，其他的我一概不关心。即：一个对象对其他对象的引用应该降到最低。

迪米特法则对类的低耦合做了明确的要求，其包含以下4层含义：

• 只和朋友交流
  朋友类的定义是这样的，出现在成员变量、方法的输入输出参数中的类成为成员朋友类，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。而出现在方法内部的类不属于朋友类。

• 朋友间也是有距离的
  一个类公开的public属性或方法越多，修改时涉及的面也就越大，变更引起的风险扩散也就越大。因此，为了保持朋友类间的距离，在设计时需要反复衡量：是否可以再减少public方法和属性，是否可以修改为private、protected等访问权限，是否可以加上final关键字等。

• 是自己的就是自己的
  在实际应用中经常会出现这样的一个方法:放在本类中也可以，放在其他类中也没有错，那怎么去衡量呢？你可以坚持这样一个原则：如果一个方法放在本类中，既不增加类间关系，也不对本类产生负面影响，就放置在本类中。

• 谨慎使用serializable
  RMI中注意

最佳实践

迪米特法则的核心观念就是：类间解耦、弱耦合，只有弱耦合了，类的复用性才可以提高，其要求的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，同时也为维护带来了难度。我们在使用时要反复权衡，既做到结构清晰，又做到高内聚低耦合。另外解耦是有限度的，需要适当的考虑这个原则。防止过犹不及。

例子

举一个例子：有一个集团公司，下属单位有分公司和直属部门，现在要求打印出所有下属单位的员工ID。先来看一下违反迪米特法则的设计。

//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