如何利用迪米特法则实现“高内聚、低耦合”？（一）

   正文   
 

1 何为“高内聚、低耦合”？
“高内聚、低耦合”能有效地提高代码可读性、可维护性，缩小功能改动导致的代码改动范围。很多设计原则也都以实现代码“高内聚、低耦合”为目的，比如：

• 单一职责原则
• 面向接口，而非面向实现来编程
  “高内聚、低耦合”是个通用设计思想，可指导：
• 不同粒度代码的设计与开发

如系统、模块、类，甚至函数

• 不同开发场景
• 如微服务、框架、组件、类库等
  本文主要围绕以“类”作为该设计思想的应用对象。
• “高内聚”，指导类本身的设计
• “低耦合”，指导类与类之间依赖关系的设计
  二者并非完全独立，高内聚有助于低耦合，低耦合又需要高内聚的支持。

1.1  高内聚

• 相近的功能，应放到同一个类
• 不相近的功能，不要放到同一个类
  相近的功能往往会被同时修改，放到同一类中，修改会比较集中，代码易维护。单一职责原则就是实现代码高内聚非常有效的设计原则。

1.2  低耦合
在代码中，类与类之间的依赖关系简单清晰。

即使两个类有依赖关系，一个类的代码改动不会或很少会导致依赖类的代码改动。依赖注入、接口隔离、面向接口编程及迪米特法则都是为实现低耦合。

1.3  “内聚”和“耦合”的关系
左边代码结构是“高内聚、低耦合”；右边“低内聚、紧耦合”：

左边的代码设计：
类的粒度较小，每个类的职责都比较单一。相近功能都放到了一个类，不相近功能分割到多个类。这样类更加独立，代码内聚性更好。

因为职责单一，所以每个类被依赖的类就会比较少，代码低耦合。一个类的修改，只会影响到一个依赖类的代码改动。只需要测试这一个依赖类是否还能正常工作即可。

右边代码设计：
类粒度比较大，低内聚，功能大而全，不相近的功能放到了一个类中。导致很多其他类都依赖该类。修改这个类的某功能代码时，会影响依赖它的多个类。我们需要测试这三个依赖类，是否还能正常工作，“牵一发而动全身”。

2 迪米特法则
Law of Demeter，LOD，从名字看不出这是个啥。它还有另外一个名字：最小知识原则。

The Least Knowledge Principle：Each unit should have only limited knowledge about other units: only units “closely” related to the current unit. Or: Each unit should only talk to its friends; Don’t talk to strangers.

每个模块都只应该了解那些与它关系密切的模块（units: only units “closely” related to the current unit）的有限知识（knowledge）。或者说，每个模块只和自己的朋友“说话”（talk），不和陌生人“说话”（tal‍k）。

结合实际，定义描述中的“模块”替换成“类”：

• 不该有直接依赖关系的类之间，不要有依赖
• 有依赖关系的类之间，尽量只依赖必要的接口（“有限知识”）
  所以，迪米特法则其实包含两部分，下面用两个案例分别解读。

3 案例
3.1 不该有直接依赖关系的类之间，不要有依赖
简化的搜索引擎爬取网页，包含如下主要类：

NetworkTransporter，负责底层网络通信，根据请求获取数据：

HtmlDownloader，通过URL获取网页：

Document，表示网页文档，后续的网页内容抽取、分词、索引都是以此为处理对象：

 
如何重构？
这段代码虽然“能用”，但不够“好用”。

NetworkTransporter，作为一个底层网络通信类，应该尽可能通用，而不是只能下载HTML。所以，不应该直接依赖太具体的发送对象HtmlRequest，其设计违背迪米特法则，依赖了不该有直接依赖关系的HtmlRequest类。

假如你现在要去买东西，你肯定不会直接把钱包给收银员，让收银员自己从里面拿钱，而是你从钱包里把钱拿出来交给收银员。HtmlRequest对象相当于钱包，HtmlRequest里的address和content对象就相当于钱。

应将address和content交给NetworkTransporter，而非直接把HtmlRequest交给NetworkTransporter：

Document的问题：

• 构造器中的downloader.downloadHtml()逻辑复杂，耗时长，不应放到构造器，影响代码可测试性
• HtmlDownloader对象在构造器通过new来创建，违反面向接口编程，也影响代码可测试性
• 业务上说，Document网页文档没必要依赖HtmlDownloader类，违背迪米特法则
  问题虽多，但修改简单：

文章转自公众号： JavaEdge