迪米特原则( Law of Demeter)

简介

得墨忒耳定律（Law of Demeter，缩写LoD）亦稱為“最少知识原则（Principle of Least Knowledge）”，是一种软件开发的设计指導原則，特别是面向对象的程序设计。得墨忒耳定律是松耦合的一种具體案例。該原則是美國東北大學在1987年末在發明的，可以簡單地以下面任一種方式總結:

每个单元对于其他的单元只能拥有有限的知识：只是与当前单元紧密联系的单元；
每个单元只能和它的朋友交谈：不能和陌生单元交谈；
只和自己直接的朋友交谈。
这个原理的名称来源于希腊神话中的农业女神，孤独的得墨忒耳。

很多面向对象程序设计语言用”.”表示对象的域的解析算符，因此得墨忒耳定律可以简单地陈述为“只使用一个.算符”。因此，a.b.Method()违反了此定律，而a.Method()不违反此定律。一个简单例子是，人可以命令一条狗行走（walk），但是不应该直接指挥狗的腿行走，应该由狗去指挥控制它的腿如何行走。

实例

定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。
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。

迪米特法则又叫最少知道原则，最早是在1987年由美国Northeastern University的Ian Holland提出。通俗的来讲，就是一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类来说，无论逻辑多么复杂，都尽量地的将逻辑封装在类的内部，对外除了提供的public方法，不对外泄漏任何信息。迪米特法则还有一个更简单的定义：只与直接的朋友通信。首先来解释一下什么是直接的朋友：每个对象都会与其他对象有耦合关系，只要两个对象之间有耦合关系，我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多，依赖、关联、组合、聚合等。其中，我们称出现成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接的朋友，而出现在局部变量中的类则不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

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。

  1. //总公司员工  
  2. class Employee{  
  3.     private String id;  
  4.     public void setId(String id){  
  5.         this.id = id;  
  6.     }  
  7.     public String getId(){  
  8.         return id;  
  9.     }  
  10. }  
  12. //分公司员工  
  13. class SubEmployee{  
  14.     private String id;  
  15.     public void setId(String id){  
  16.         this.id = id;  
  17.     }  
  18.     public String getId(){  
  19.         return id;  
  20.     }  
  21. }  
  23. class SubCompanyManager{  
  24.     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){  
  25.         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();  
  26.         for(int i=0; i<100; i++){  
  27.             SubEmployee emp = new SubEmployee();  
  28.             //为分公司人员按顺序分配一个ID  
  29.             emp.setId("分公司"+i);  
  30.             list.add(emp);  
  31.         }  
  32.         return list;  
  33.     }  
  34. }  
  36. class CompanyManager{  
  38.     public List<Employee> getAllEmployee(){  
  39.         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();  
  40.         for(int i=0; i<30; i++){  
  41.             Employee emp = new Employee();  
  42.             //为总公司人员按顺序分配一个ID  
  43.             emp.setId("总公司"+i);  
  44.             list.add(emp);  
  45.         }  
  46.         return list;  
  47.     }  
  49.     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){  
  50.         List<SubEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();  
  51.         for(SubEmployee e:list1){  
  52.             System.out.println(e.getId());  
  53.         }  
  55.         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();  
  56.         for(Employee e:list2){  
  57.             System.out.println(e.getId());  
  58.         }  
  59.     }  
  60. }  
  62. public class Client{  
  63.     public static void main(String[] args){  
  64.         CompanyManager e = new CompanyManager();  
  65.         e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());  
  66.     }  
  67. }

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:

  1. class SubCompanyManager{  
  2.     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){  
  3.         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();  
  4.         for(int i=0; i<100; i++){  
  5.             SubEmployee emp = new SubEmployee();  
  6.             //为分公司人员按顺序分配一个ID  
  7.             emp.setId("分公司"+i);  
  8.             list.add(emp);  
  9.         }  
  10.         return list;  
  11.     }  
  12.     public void printEmployee(){  
  13.         List<SubEmployee> list = this.getAllEmployee();  
  14.         for(SubEmployee e:list){  
  15.             System.out.println(e.getId());  
  16.         }  
  17.     }  
  18. }  
  20. class CompanyManager{  
  21.     public List<Employee> getAllEmployee(){  
  22.         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();  
  23.         for(int i=0; i<30; i++){  
  24.             Employee emp = new Employee();  
  25.             //为总公司人员按顺序分配一个ID  
  26.             emp.setId("总公司"+i);  
  27.             list.add(emp);  
  28.         }  
  29.         return list;  
  30.     }  
  32.     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){  
  33.         sub.printEmployee();  
  34.         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();  
  35.         for(Employee e:list2){  
  36.             System.out.println(e.getId());  
  37.         }  
  38.     }  
  39. }

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。