设计原则和编程技巧之最少知识原则

点点圈 提交于 2019-12-15 10:48:15

什么是最少知识原则?

最少知识原则(LKP)说的是一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用。这里的软件实体是一个广义的概念,不仅包括对象,还包括系统、类、模块、函数、变量等。本节我们主要针对对象来说明这个原则,下面引用《面向对象设计原理与模式》一书中的例子来解释最少知识原则:

某军队中的将军需要挖掘一些散兵坑。下面是完成任务的一种方式:将军可以通知上校让他叫来少校,然后让少校找来上尉,并让上尉通知一个军士,最后军士唤来一个士兵,然后命令士兵挖掘一些散兵坑。

这种方式十分荒谬,不是吗?不过,我们还是先来看一下这个过程的等价代码:

gerneral.getColonel( c ).getMajor( m ).getCaptain( c ) .getSergeant( s ).getPrivate( p)

让代码通过这么长的消息链才能完成一个任务,这就像让将军通过那么多繁琐的步骤才能命令别人挖掘散兵坑一样荒谬!而且,这条链中任何一个对象的改动都会影响整条链的结果。

减少对象之间的联系

单一职责原则指导我们把对象划分成较小的粒度,这可以提高对象的可复用性。但越来越多的对象之间可能会产生错综复杂的联系,如果修改了其中一个对象,很可能会影响到跟它相互引用的其他对象。对象和对象耦合在一起,有可能会降低它们的可复用性。在程序中,对象的“朋友”太多并不是一件好事,“城门失火,殃及池鱼”和“一人犯法,株连九族”的故事时有发生。

最少知识原则要求我们在设计程序时,应当尽量减少对象之间的交互。如果两个对象之间不必彼此直接信,那么这两个对象就不要发生直接的相互联系。常见的做法是引入一个第三者对象,来承担这些对象之间的通信作用。如果一些对象需要向另一些对象发起请求,可以通过第三者对象来转发这些请求。

设计模式中的最少知识原则

  • . 中介者模式
  • 外观模式

封装在最少知识原则中的体现

封装在很大程度上表达的是数据的隐藏。一个模块或者对象可以将内部的数据或者实现细节隐藏起来,只暴露必要的接口API供外界访问。对象之间难免产生联系,当一个对象必须引用另外一个对象的时候,我们可以让对象只暴露必要的接口,让对象之间的联系限制在最小的范围之内。

同时,封装也用来限制变量的作用域。在JavaScript中对变量作用域的规定是:

  • 变量在全局声明,或者在代码的任何位置隐式申明(不用var),则该变量在全局可见;
  • 变量在函数内显式申明(使用var),则在函数内可见。

把变量的可见性限制在一个尽可能小的范围内,这个变量对其他不相关模块的影响就越小,变量被改写和发生冲突的机会也越小。这也是广义的最少知识原则的一种体现。

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