如何避免類之間的循環依賴

      最近在看《Java應用架構設計 模塊化模式與OSGi》，深有感觸，在此做些總結。（電子版可以在Java1234.com上下載到）

      在使用Java開發中，各種依賴不可避免。比如類之間的繼承，jar包之間的相互依賴。依賴在某種程度上不可避免，但是過多的依賴勢必會增加系統的復雜性，使代碼難以閱讀，從而成為團隊開發的阻礙。循環依賴尤其糟糕。

     循環依賴存在與多種實體之間，尤其是類、包、模塊之間。當兩個類相互引用時，就會出現循環依賴。下面摘抄書中的一個例子。

     如圖1.1所示，有Customer和Bill兩個類。在本例中，Customer有一個Bill的實例列表，而Bill實例也引用Customer來計算折扣總額。這也成為雙向關聯（bidirectional association）。對於維護和測試，這將是一個將是一個問題，因為在不引用另一個類的情況下，你不能單獨的對其中一個類做任何事情。

 

圖1.1 類之間的循環依賴

      代碼清單1.1展示了Customer類，代碼清單1.2展示了Bill類。（為了簡化，每個類的特定部分進行了省略。）在這里清楚展示了循環依賴。  

package com.scott.cust;

import java.util.*;
import java.math.BigDecimal;
import com.scott.bill.*;

public class Customer {
   private List<Bill> bills;
   //特定Customer的折扣根據訂單數目計算
   public BigDecimal getDiscountAmount() {
       if (bills.size() > 5) {
           return new BigDecimal(0.1);
       } else {
           return new BigDecimal(0.03);
       }
   }
   
   public void createBill() {
       Bill bill = new Bill(this);
       if (bills == null) {
           bills = new ArrayList<Bill>();
       }
       bills.add(bill);
   }

}

package com.scott.bill;

import com.scott.cust.*;
import java.math.BigDecimal;

public class Bill {
   private Customer customer;
   
   public Bill(Customer customer) {
        this.customer = customer;   
   }
   
   public BigDecimal pay() {
       BigDecimal discount =  new BigDecimal(1),subtract(
            this.customer.getDiscountAmount()).setScale(2,
            BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
       //確認折扣和應付款代碼省略
       return paidAmount;

  }

}

      可以有多種方式打破循環依賴（筆者目前所知就是引入抽象），其中之一就是引入抽象，如圖1.2所示。現在，借助mock的DiscountCaculator，Bill就可以容易的進行（單元）測試了。當然，測試Customer依舊需要Bill的參與。單着不是循環的問題了，這里暫時不做討論。很顯然，引入DiscountCalculator打破了Customer和Bill類之間依賴。但是，它能打破所有的循環依賴嗎，包括可能存在與模塊之間的？

圖1.2 打破循環   

代碼清單1.3展示了修改后的Customer類，它實現了DiscountCalculator接口，改接口如程序清單4.4所示。

package com.scott.cust;

import java.util.*;
import java.math.BigDecimal;
import com.scott.bill.*;

public class Customer implements DiscountCalculator {
   private List<Bill> bills;
   //特定Customer的折扣根據訂單數目計算
   public BigDecimal getDiscountAmount() {
       if (bills.size() > 5) {
           return new BigDecimal(0.1);
       } else {
           return new BigDecimal(0.03);
       }
   }
   
   public List<Bill> getBills() {
       return this.bills;
   }

   public void createBill() {
       Bill bill = new Bill(this);
       if (bills == null) {
           bills = new ArrayList<Bill>();
       }
       bills.add(bill);
   }

}

package com.scott.bill;

import java.math.BigDecimal;

public interface DiscountCalculator {
    public BigDecimal getDisCountAmount();
}