• 《设计模式之禅》之六大设计原则下篇


    本文主要讲迪米特法则和开闭原则。

    一、迪米特法则

    1.定义

    迪米特法则也称最少知道原则,虽然名字不同,但描述的是同一个规则:一个对象应该对其他对象有最少的了解。通俗地讲,一个类应该对自己需要耦合或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。

    2.迪米特法则对类的低耦合提出明确的要求

    4层含义如下:

    (1)只和朋友交流

    迪米特法则还有一个解释是:只与直接的朋友通信。

    什么叫直接的朋友?
    每个对象都必然会与其他对象有耦合关系,两个对象之间的耦合就成为朋友关系,这种关系的类型有很多,例如组合、聚合、依赖等。

    注意:
    一个类只和朋友交流,不与陌生类交流,不要出现getA().getB().getC().getD()这种情况(在一种极端的情况下允许出现这种访问,即每个点号后面的返回类型都相同),类与类之间的关系是建立在类间的,而不是方法间,因此一个方法尽量不引入一个类中不存在的对象,当然,JDK API提供的类例外。

    (2)朋友间也是有距离的

    人和人之间是有距离的,太远关系逐渐疏离,最终形同陌路;太近就相互刺伤。对朋友关系描述最贴切的故事就是:两只刺猬取暖,太远取不到温暖,太近刺伤对方,必须保持一个既能取暖又不刺伤对方的距离。迪米特法则就是对这个距离进行描述,即使是朋友类之间也不能无话不说,无所不知。

    注意:迪米特法则要求类”羞涩”一点,尽量不要对外公布太多public方法和非静态的public变量,尽量内敛,多使用private、package-private、protected等访问权限。

    (3)是自己的就是自己的

    在实际应用中经常会出现这样一个方法: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,也对本类不产生负面影响,那就放置在本类中。

    (4)谨慎使用Serializable

    3.最佳实践

    迪米特法则的核心观念:
    类间解耦,弱耦合,只有弱耦合了以后,类的复用率才可以提高。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。所以我们在采用迪米特法则时,需要反复权衡,既做到让结构清晰,又做到高内聚低耦合。

    二、开闭原则

    1.定义

    一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。

    注意:
    开闭原则对扩展开放,对修改关闭,并不意味着不做任何修改,低层模块的变更,必然要有高层模块进行耦合,否则就是一个孤立无意义的代码片段。

    变化可以归纳为如下三类:

    (1)逻辑变化

    只变化一个逻辑,而不涉及其他模块,比如原有的一个算法是ab+c,现在需要修改为ab*c,可以通过修改原有类中的方法的方式来完成,前提条件是所有依赖或关联类都按照相同的逻辑处理。

    (2)子模块变化

    一个模块变化,会对其他的模块产生影响,特别是一个低层次的模块变化必然引起高层模块的变化,因此在通过扩展完成变化时,高层次的模块修改是必然的。

    (3)可见视图变化

    可见视图是提供给客户使用的界面,如JSP程序、Swing界面等,该部分的变化一般会引起连锁反应(这个连锁反应,我相信使用过JSP作为视图层的朋友们都深有感触)

    2.为什么要采用开闭原则

    都说开闭原则是非常重要的,可通过以下几个方面来理解其重要性:

    (1)开闭原则对测试的影响

    (2)开闭原则可以提高复用性

    (3)开闭原则可以提高可维护性

    (4)面向对象开发的要求

    3.如何使用开闭原则

    (1)抽象约束

    抽象是对一组事物的通用描述,没有具体的实现,也就表示它可以由非常多的可能性,可以跟随需求的变化而变化。因此,通过接口或抽象类可以约束一组可能变化的行为,并且能够实现对扩展开放,其包含三层含义:
    第一,通过接口或抽象类约束扩展,对扩展进行边界限定,不允许出现在接口或抽象类中不存在的public方法;
    第二,参数类型、引用对象尽量使用接口或抽象类,而不是实现类;
    第三,抽象层尽量保持稳定,一旦确定即不允许修改;

    (2)元数据控制模块行为

    尽量使用元数据来控制程序的行为,减少重复开放。

    什么是元数据?
    用来描述环境和数据的数据,通俗地说就是配置参数,参数可以从文件中获得,也可以从数据库中获得。

    (3)指定项目章程

    在一个团队中,建立项目章程是非常重要的,因为章程中指定了所有人员都必须遵守的约定,对项目来说,约定优于配置。

    (4)封装变化

    对变化的封装包含两层含义:
    第一,将相同的变化封装到一个接口或抽象类中;
    第二,将不同的变化封装到不同的接口或抽象类中,不应该由两个不同的变化出现在同一个接口或抽象类中;

    封装变化,也就是受保护的变化,找出预计有变化或不稳定的点,我们为这些变化点创建稳定的接口,准确地讲是封装可能发生的变化,一旦预测或”第六感”发觉有变化,就可以进行封装,23种设计模式都是从各个不同的角度对变化进行封装的。

    4.最佳实践

    我们在使用开闭原则时要注意以下几个问题?

      • 开闭原则也只是一个原则(开闭原则只是精神口号,实现拥抱变化的方法非常多,并不局限于6大设计原则,但是遵循这6大设计原则基本上可以应对大多数变化);
      • 项目规章非常重要(优秀的章程可以给项目带来很多好处,如提高开放效率、降低缺陷率、提高团队士气、提高技术成员水平等);
      • 预知变化(适应未来的变化,比如未来新增某项功能需求,在不影响现有的架构下,轻松扩展就能实现等);
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