面向对象的六大原则

时间:2022-03-03 17:26:33

面向对象六大原则和23种设计模式,是开发人员不得不去认真学习的。《Android源码设计模式解析与实战》这本书对设计模式做了详细的介绍,本篇来源于这本书,如有不妥,还望见谅。

  1. 单一职责原则
  2. 开闭原则
  3. 里氏替换原则
  4. 依赖倒置原则
  5. 接口隔离原则
  6. 迪米特原则(最少知识原则)

单一职则原则

单一职责原则的英文名称是Single Responsibility Principle,缩写是SRP。SRP的定义是:就一个类而言,应该仅有一个引发它变化的原因。简单来说,一个类中应该是一组相关性很高的函数、数据的封装。

以图片加载器(ImageLoader)项目为例,要求:实现图片加载,并且要将图片缓存起来。

public class ImageLoader {
    // 图片缓存
    LruCache<String, Bitmap> mImageCache;
    // 线程池,线程数量为CPU的数量
    ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(
        Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    public ImageLoader(){
        initImageCache();
    }

    /**
     * 初始化图片的缓存
     */
    private void initImageCache(){
        // 计算可用的最大内存(千字节kb),
        // Runtime.getRuntime().maxMemory()返回尝试使用的最大内存量,以字节为单位。
        int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024);
        // 取1/4的可用内存作为缓存
        int cacheSize = maxMemory/4;
        mImageCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize){
            // 每一项的大小
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
                // Bitmap所占用的内存空间数等于Bitmap的每一行所占用的空间数乘以Bitmap的行数
                // 即bitmap的行字节*高度
                return bitmap.getRowBytes()*bitmap.getHeight()/1024;
            }
        };
    }

    /**
     * 在ImageView中显示图片
     */
    public void displayImage(final String url, final ImageView imageView){
        imageView.setTag(url);
        mExecutorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Bitmap bitmap = downImage(url);
                if (bitmap == null) {
                    return;
                }
                if (imageView.getTag().equals(url)) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
                mImageCache.put(url, bitmap);
            }
        });
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public Bitmap downImage(String imageUrl) {
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            URL url = new URL(imageUrl);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream());
            conn.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }
}

上面的代码出现了严重的问题:耦合严重,简直没有设计可言,更不要说扩展性、灵活性了。所有的功能写在一个类中,以后随着功能的增多,ImageLoader类会越来越大,代码也越来越复杂,图片加载系统就越来越脆弱。
分析问题:将ImageLoader拆分,把各个功能独立出来,让它们满足单一职责原则。
解决问题:画UML类图,根据类图重构代码。
面向对象的六大原则

public class ImageLoader {

    // 图片缓存
    ImageCache mImageCache = new ImageCache();
    // 线程池,线程数量为CPU的数量
    ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    /**
     * 在ImageView中显示图片
     */
    public void displayImage(final String url, final ImageView imageView){
        Bitmap bitmap = mImageCache.get(url);
        if(bitmap != null){
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            return;
        }
        imageView.setTag(url);
        mExecutorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Bitmap bitmap = downImage(url);
                if (bitmap == null) {
                    return;
                }
                if (imageView.getTag().equals(url)) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
                mImageCache.put(url, bitmap);
            }
        });
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public Bitmap downImage(String imageUrl) {
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            URL url = new URL(imageUrl);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream());
            conn.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }

}

public class ImageCache {

    // 图片缓存
    LruCache<String, Bitmap> mImageCache;

    public ImageCache(){
        initImageCache();
    }

    /**
     * 初始化图片的缓存
     */
    private void initImageCache(){
        // 计算可用的最大内存(千字节kb),
        // Runtime.getRuntime().maxMemory()返回尝试使用的最大内存量,以字节为单位。
        int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024);
        // 取1/4的可用内存作为缓存
        int cacheSize = maxMemory/4;
        mImageCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize){
            // 每一项的大小
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
                // Bitmap所占用的内存空间数等于Bitmap的每一行所占用的空间数乘以Bitmap的行数
                // 即bitmap的行字节*高度
                return bitmap.getRowBytes()*bitmap.getHeight()/1024;
            }
        };
    }

    /**
     * 存储图片
     */
    public void put(String url, final Bitmap bitmap){
        mImageCache.put(url, bitmap);
    }

    /**
     * 根据url获取图片
     */
    public Bitmap get(String url) {
        return mImageCache.get(url);
    }

}

将ImageLoader一拆为二,ImageLoader只负责图片加载的逻辑,ImageCache只负责处理图片缓存的逻辑,这样ImageLoader的代码量少了,职责也清晰了;当与缓存相关的逻辑需要修改时,不需要修改ImageLoader类,而图片加载的逻辑需要修改时,也不会影响到缓存处理逻辑。经过修改结构变得清晰了,但是扩展性还是比较欠缺。

开闭原则

开闭原则的英文全称是Open Close Principle,缩写是OCP,它是Java世界里最基础的设计原则,它指导我们如何建立一个稳定的、灵活的系统。开闭原则的定义是:软件中的对象(类、模块、函数等)应该对于扩展是开放的,但是对于修改是封闭的。
在软件的生命周期内,因为变化、升级和维护等原因需要对软件原有代码进行修改时,可能会将错误引入原本已经经过测试的旧代码中,破坏原有系统。因此,当软件需要变化时,我们应该尽量通过扩展的方式来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现。
当然,在现实开发中,只通过继承的方式来升级、维护原有原有系统只是一个理想化的愿景,因此,在实际的开发过程中,修改原有代码、扩展代码往往是同时存在的。
软件开发过程中,最不会变化的就是变化本身。产品需要不断地升级、维护,没有一个产品从第一版本开发完就再没有变化了,除非在下个版本诞生之前它已经被终止。而产品需要升级、修改原来的代码就可能会引发其他的问题。那么,如何确保原有软件模块的正确性,以及尽量少地影响原有模块,答案就是尽量遵守开闭原则。

上次重构之后的ImageLoader职责单一、结构清晰,但是随着用户的增多,缓存系统的问题也就暴露出来了,通过内存缓存解决了每次从网络加载图片的问题,但是,Android应用的内存很有限,且具有易失性,即当应用重新启动之后,原来已经加载过的图片将会丢失,这样重启之后就需要重新下载!这又会导致加载缓慢、耗费用户浏量的问题。
解决问题:引入SD卡缓存,下载过的图片就会缓存到本地,即使重启应用也不需要重新下载了。

public class DiskCache {

    static String cacheDir = "sdcard/cache/";

    /**
     * 从缓存中获取图片
     */
    public Bitmap get(String url){
        return BitmapFactory.decodeFile(cacheDir + url);
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public void put(String url, Bitmap bmp) {
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            fileOutputStream = new FileOutputStream(cacheDir + url);
            bmp.compress(CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fileOutputStream != null){
                try{
                    fileOutputStream.close();
                } catch(IOException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

public class ImageLoader {
    // 内存缓存
    ImageCache mImageCache = new ImageCache();
    // SD卡缓存
    DiskCache mDiskCache = new DiskCache();
    // 是否使用SD卡缓存
    boolean isUseDiskCache = false;
    // 线程池,线程数量为CPU的数量
    ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    /**
     * 在ImageView中显示图片
     */
    public void displayImage(final String url, final ImageView imageView){
        Bitmap bitmap = isUseDiskCache ? mDiskCache.get(url) : mImageCache.get(url);
        if(bitmap != null){
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            return;
        }
        // 没有缓存,则提交给线程池进行下载
        imageView.setTag(url);
        mExecutorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Bitmap bitmap = downImage(url);
                if (bitmap == null) {
                    return;
                }
                if (imageView.getTag().equals(url)) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
                mImageCache.put(url, bitmap);
            }
        });
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public Bitmap downImage(String imageUrl) {
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            URL url = new URL(imageUrl);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream());
            conn.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }

    public void useDiskCache(boolean useDiskCache){
        isUseDiskCache = useDiskCache;
    }

}

从上面的代码中可以看到,新增了一个DiskCache类和在ImageLoader类中加入了少量代码,这样就增加了SD卡缓存的功能,用户可以通过useDiskCache(boolean)方法来设置使用哪种缓存。

经过修改是解决了一些问题,但是在缓存策略上还是出现了明显的问题:使用内存缓存时,就不能使用SD卡缓存;使用SD卡缓存时,就不能使用内存缓存。最好的缓存策略:用户是需要这两种缓存的综合,首先使用内存缓存,如果内存缓存中没有图片再使用SD卡缓存,如果SD卡缓存中也没有图片最后从网络上获取。

/**
 * 双缓存。先从内存缓存中取,如没有,再从SD卡缓存中取。
 * 缓存图片也是在内存和SD卡中都缓存一份。
 */
public class DoubleCache {
    ImageCache mMemoryCache = new ImageCache();
    DiskCache mDiskCache = new DiskCache();

    // 先从内存缓存中取图片,如果没有,再从SD卡中获取
    public Bitmap get(String url){
        Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
        if(bitmap == null){
            bitmap = mDiskCache.get(url);
        }
        return bitmap;
    }

    // 将图片缓存到内存和SD卡中
    public void put(String url, Bitmap bmp){
        mMemoryCache.put(url, bmp);
        mDiskCache.put(url, bmp);
    }
}

public class ImageLoader {
    // 内存缓存
    ImageCache mImageCache = new ImageCache();
    // SD卡缓存
    DiskCache mDiskCache = new DiskCache();
    // 双缓存
    DoubleCache mDoubleCache = new DoubleCache();
    // 是否使用SD卡缓存
    boolean isUseDiskCache = false;
    // 是否使用双缓存
    boolean isUseDoubleCache = false;
    // 线程池,线程数量为CPU的数量
    ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    /**
     * 在ImageView中显示图片
     */
    public void displayImage(final String url, final ImageView imageView){
        Bitmap bitmap = null;
        if(isUseDoubleCache){
            bitmap = mDoubleCache.get(url);
        } else if(isUseDiskCache){
            bitmap = mDiskCache.get(url);
        } else {
            bitmap = mImageCache.get(url);
        }
        if(bitmap != null){
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            return;
        }
        // 没有缓存,则提交给线程池进行下载
        imageView.setTag(url);
        mExecutorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Bitmap bitmap = downImage(url);
                if (bitmap == null) {
                    return;
                }
                if (imageView.getTag().equals(url)) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
                mImageCache.put(url, bitmap);
            }
        });
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public Bitmap downImage(String imageUrl) {
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            URL url = new URL(imageUrl);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream());
            conn.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }

    public void useDiskCache(boolean useDiskCache){
        isUseDiskCache = useDiskCache;
    }

    public void useDoubleCache(boolean useDoubleCache){
        isUseDoubleCache = useDoubleCache;
    }

}

这样就修改完成了,这一次基本解决了这个缓存策略的问题。但是,每次增加新的缓存方法时都要修改原来的代码,这样很可能会引入Bug,而且会使原来的代码逻辑变得越来越复杂,并且用户也不能自定义缓存的实现。

软件中的对象(类、模块、函数等)应该对于扩展是开放的,但是对于修改是封闭的,这就是开放关闭原则。也就是说,当软件需要变化时,我们应该尽量通过扩展的方式来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现。

展示先UML类图:

按照新的UML类图,对程序进行一次重构。

public class ImageLoader {
    // 图片缓存
    ImageCache mImageCache = new ImageCache();
    // 线程池,线程数量为CPU的数量
    ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    // 注入缓存实现
    public void setImageCache(ImageCache cache){
        mImageCache = cache;
    }

    /**
     * 在ImageView中显示图片
     */
    public void displayImage(final String url, final ImageView imageView){
        Bitmap bitmap = mImageCache.get(url);
        if(bitmap != null){
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            return;
        }
        // 没有缓存,则提交给线程池进行下载
        submitLoadRequest(url, imageView);
    }

    private void submitLoadRequest(final String url, final ImageView imageView){
        imageView.setTag(url);
        mExecutorService.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Bitmap bitmap = downImage(url);
                if (bitmap == null) {
                    return;
                }
                if (imageView.getTag().equals(url)) {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
                mImageCache.put(url, bitmap);
            }
        });
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public Bitmap downImage(String imageUrl) {
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            URL url = new URL(imageUrl);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream());
            conn.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bitmap;
    }

}

// 将原来的ImageCache类提取成图片缓存接口
public interface ImageCache{
    public Bitmap get(String url);
    public void put(String url, Bitmap bitmap);
}

public class MemoryCache implements ImageCache{
    // 图片缓存
    LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;

    public MemoryCache(){
        initMemoryCache();
    }

    /**
     * 初始化图片的缓存
     */
    private void initMemoryCache(){
        // 计算可用的最大内存(千字节kb),
        // Runtime.getRuntime().maxMemory()返回尝试使用的最大内存量,以字节为单位。
        int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024);
        // 取1/4的可用内存作为缓存
        int cacheSize = maxMemory/4;
        mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize){
            // 每一项的大小
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
                // Bitmap所占用的内存空间数等于Bitmap的每一行所占用的空间数乘以Bitmap的行数
                // 即bitmap的行字节*高度
                return bitmap.getRowBytes()*bitmap.getHeight()/1024;
            }
        };
    }

    /**
     * 存储图片
     */
    public void put(String url, Bitmap bitmap){
        mMemoryCache.put(url, bitmap);
    }

    /**
     * 根据url获取图片
     */
    public Bitmap get(String url) {
        return mMemoryCache.get(url);
    }

}

public class DiskCache implements ImageCache {

    static String cacheDir = "sdcard/cache/";

    /**
     * 从缓存中获取图片
     */
    public Bitmap get(String url){
        return BitmapFactory.decodeFile(cacheDir + url);
    }

    /**
     * 根据url下载图片
     */
    public void put(String url, Bitmap bmp) {
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            fileOutputStream = new FileOutputStream(cacheDir + url);
            bmp.compress(CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fileOutputStream != null){
                try{
                    fileOutputStream.close();
                } catch(IOException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

public class DoubleCache implements ImageCache {
    ImageCache mMemoryCache = new MemoryCache();
    ImageCache mDiskCache = new DiskCache();

    // 先从内存缓存中取图片,如果没有,再从SD卡中获取
    public Bitmap get(String url){
        Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
        if(bitmap == null){
            bitmap = mDiskCache.get(url);
        }
        return bitmap;
    }

    // 将图片缓存到内存和SD卡中
    public void put(String url, Bitmap bmp){
        mMemoryCache.put(url, bmp);
        mDiskCache.put(url, bmp);
    }
}

经过这次重构,ImageLoader已经基本算合格了。

里氏替换原则

里氏替换原则英文全称是Liskov Substitution Principle,缩写是LSP。对于它的定义,有两种,第一种不太好理解,第二种直接了当。

LSP的第一种定义:如果对每一个类型为S的对象O1,都有类型为T的对象O2,使得以T定义的所有程序P在所有的对象O1都替换成O2时,程序P的行为没有发生变化,那么类型S是类型T的子类型。

LSP的第二种定义:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

面向对象的语言有三大特点:继承、封装、多态。LSP就是依赖于继承、多态这两大特性。LSP根据第二种定义,通俗来讲:只要父类能出现的地方子类就可以出现,而且替换为子类也不会产生任何错误或异常,使用者可能根本不需要知道是父类还是子类;反过来就不行了,有子类出现的地方,父类未必就能适应。其实最终总结就两字:抽象。

我们通过Android中的Window和View的关系来理解一下,画一个简单的UML类图:

public class Window {
    public void show(View child){
        child.draw();
    }
}

public abstract class View {
    public abstract void draw();
    public void measure(int width, int height){
        // 测量视图大小
    }
}

public class Button extends View {
    public void draw(){
        // 绘制按钮
    }
}

public class TextView extends View {
    public void draw(){
        // 绘制文本
    }
}

上面示例中,Window依赖于View,而View是一个抽象类,measure()方法是View各个子类共享的方法,draw()方法是抽象方法,子类通过覆写draw()实现各自特色的功能。任何继承自View类的子类都可以设置给show()方法,这就是LSP。

LSP核心原理是抽象,抽象又依赖于继承这个特性,在面向对象编程(OOP)当中,继承的优缺点都相当明显。

优点:

  • 代码重用,减少创建类的成本,每个子类都拥有父类的属性和方法
  • 子类与父类基本相似,但又与父类有所区别
  • 提高代码的可扩展性

缺点:

  • 继承是侵入性的,只要继承就必须拥有父类的所有属性和方法
  • 可能造成子类代码冗余、灵活性降低,因为子类必须拥有父类的所有属性和方法

上一节中MemoryCache、DiskCache、DoubleCache都可以替换ImageCache的工作,并且能够保证行为的正确性,这就是LSP。只不过上一节是接口,这里是抽象类,然而它们有个共同点就是抽象。开闭原则和LSP都强调抽象,因此,在开发过程中运用抽象是走向代码优化的重要一步。

依赖倒置原则

依赖倒置原则英文全称是Dependence Inversion Principle,缩写是DIP。DIP指一种特定的解耦形式,使得高层次的模块不依赖于低层次的模块的实现细节的目的,依赖模块被颠倒了。

这个概念不好理解,DIP有几个关键点:

  • 高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象
  • 抽象不应该依赖细节
  • 细节应该依赖抽象

在Java语言中,抽象就是指接口或抽象类,两者都是不能直接被实例化的;细节就是实现类,实现接口或者继承抽象类而产生的类就是细节,其特点就是,可以直接被实例化,也就是可以new出来。高层模块就是调用端,低层模块就是具体实现类。DIP在Java语言中的表现就是:模块间的依赖通过抽象产生,实现类之间不发生直接的依赖关系,其依赖关系是通过接口或抽象类产生的。一句话概括为:面向抽象编程,抽象指接口或抽象类。面向抽象编程是面向对象精髓之一。

如果类与类直接依赖于细节,那么它们之间就有直接的耦合,当具体实现需要变化时,意味着要同时修改依赖者的代码,这限制了系统的可扩展性。

接口隔离原则

接口隔离原则英文全称是Interface Segregation Principle,缩写是ISP。

ISP的定义是:客户端不应该依赖它不需要的接口。另一种定义是:类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。

ISP将非常庞大、臃肿的接口拆分成更小的和更具体的接口,这样客户将会只需要知道他们感兴趣的方法。

ISP的目的是系统解开耦合,从而容易重构、更改和重新部署。

ISP说白了就是,让客户端依赖的接口尽可能地小。

看一个示例,在Java-6以及之前的JDK版本,有一个非常讨厌的问题,那就是在使用了OutputStream或者其他可关闭的对象之后,还要必须保证他们最终被关闭了,如SD卡缓存类中的代码:

public void put(String url, Bitmap bmp){
    FileOutputStream fileOutputStream = null;
    try{
        fileOutputStream = new FileOutputStream(cacheDir + url);
        bmp.compress(CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream);
    } catch(FileNotFoundException e){
        e.printStackTrace();
    } finally{
        if(fileOutputStream != null){
            try{
                fileOutputStream.close();
            } catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

上面这段代码,各种try catch嵌套都是些简单的代码,但是会严重影响代码的可读性,并且多层级的大括号很容易将代码写到错误的层级中。Java中有一个Closeable接口,该接口标识了一个可关闭的对象,它只有一个close方法。FileOutputStream类就实现了这个接口,既然实现了Closeable接口,那么建一个方法来关闭它就可以了。写了如下工具类:

public final class CloseUtils {

    private CloseUtils(){}

    public static void closeQuietly(Closeable closeable){
        if(null!=closeable){
            try{
                closeable.close();
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

那么使用该工具类之后的代码:

public void put(String url, Bitmap bmp){
    FileOutputStream fileOutputStream = null;
    try{
        fileOutputStream = new FileOutputStream(cacheDir + url);
        bmp.compress(CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream);
    } catch(FileNotFoundException e){
        e.printStackTrace();
    } finally{
        CloseUtils.closeQuietly(fileOutputStream);
    }
}

代码简洁了许多,而且closeQuietly方法可以运用到各类可关闭的对象中,保证了代码的重用性。该方法的基本原理就是依赖于Closeable抽象而不是具体实现,并且建立在最小化依赖原则上,它只需要知道这个对象是可关闭的,其他的一概不关心,也就是这里的接口隔离原则。

迪米特原则

迪米特原则英文全称是Law of Demeter,缩写是LOD,也成为最少知识原则(Least Knowledge Principle)。内容: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,类的内部如何实现与调用者或者依赖者没关系,调用者或者依赖者只需要知道它需要的方法即可,其他的可一概不用管。

LOD还有一个英文解释:Only talk to your immedate friends,翻译过来就是:只与直接的朋友通信。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,这种关系的类型很多,如组合、聚合、依赖等。

那以租房为例来讲讲LOD。租户只要求房间的面积和租金,其他一概不管,中介将符合租户要求的房子提供给租户。

public class Room {
    public float area;
    public float price;
    public Room(float area, float price){
        this.area = area;
        this.price = price;
    }
}

public class Mediator {
    List<Room> mRooms = new ArrayList<Room>();
    public Mediator(){
        for(int i=0; i<5; i++){
            mRooms.add(new Room(14+i, (14+i)*150));
        }
    }

    public List<Room> getAllRoom(){
        return mRooms;
    }
}

public class Tenant {
    public float roomArea;
    public float roomPrice;
    public static final float diffPrice = 100.0001f;
    public static final float diffArea = 0.00001f;

    public void rentRoom(Mediator mediator){
        List<Room> rooms = mediator.getAllRoom();
        for(Room room : rooms){
            if(isSuitable(room)){
                System.out.println("租到房间啦" + room);
                break;
            }
        }
    }

    private boolean isSuitable(Room room){
        return Math.abs(room.price - roomPrice) < diffPrice 
            && Math.abs(room.area - roomArea) < diffArea;
    }
}

从上面的代码可以看出,Tenant不仅依赖了Mediator类,还需要频繁地与Room类打交道。租户的要求只是通过中介找到一间适合自己的房间罢了,如果把这些检测条件都放在Tenant类中,那么中介类的功能就被弱化,而且导致Tenant与Room的耦合较高,因为Tenant必须知道许多关于Room的细节。

既然是耦合太严重,那只能解耦了。首先要明确的是,租户只和租户的朋友通信,就是中介。

public class Room {
    public float area;
    public float price;
    public Room(float area, float price){
        this.area = area;
        this.price = price;
    }
}

public class Mediator {
    List<Room> mRooms = new ArrayList<Room>();
    public Mediator(){
        for(int i=0; i<5; i++){
            mRooms.add(new Room(14+i, (14+i)*150));
        }
    }

    public Room rentOut(float area, float price){
        for(Room room : mRooms){
            if(isSuitable(area, price, room)){
                return room;
            }
        }
        return null;
    }

    private boolean isSuitable(float area, float price, Room room){
        return Math.abs(room.price - price) < Tenant.diffPrice 
            && Math.abs(room.area - area) < Tenant.diffArea;
    }
}

public class Tenant {
    public float roomArea;
    public float roomPrice;
    public static final float diffPrice = 100.0001f;
    public static final float diffArea = 0.00001f;

    public void rentRoom(Mediator mediator){
        System.out.println("租到房间啦" + mediator.rentOut(roomArea, roomPrice));
    }
}

“只与直接的朋友通信”这简单的几个字就能够将我们从复杂的关系网中抽离出来,使程序耦合度更低、稳定性更好。