如何避免类之间的循环依赖

最近在看《Java应用架构设计 模块化模式与OSGi》，深有感触，在此做些总结。（电子版可以在Java1234.com上下载到）

在使用Java开发中，各种依赖不可避免。比如类之间的继承，jar包之间的相互依赖。依赖在某种程度上不可避免，但是过多的依赖势必会增加系统的复杂性，使代码难以阅读，从而成为团队开发的阻碍。循环依赖尤其糟糕。

循环依赖存在与多种实体之间，尤其是类、包、模块之间。当两个类相互引用时，就会出现循环依赖。下面摘抄书中的一个例子。

如图1.1所示，有Customer和Bill两个类。在本例中，Customer有一个Bill的实例列表，而Bill实例也引用Customer来计算折扣总额。这也成为双向关联（bidirectional association）。对于维护和测试，这将是一个将是一个问题，因为在不引用另一个类的情况下，你不能单独的对其中一个类做任何事情。

图1.1 类之间的循环依赖

代码清单1.1展示了Customer类，代码清单1.2展示了Bill类。（为了简化，每个类的特定部分进行了省略。）在这里清楚展示了循环依赖。

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的折扣根据订单数目计算
   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);
   }

}

代码清单1.1 Customer

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);
       //确认折扣和应付款代码省略
       return paidAmount;

  }

}

代码清单1.2 Bill

可以有多种方式打破循环依赖（笔者目前所知就是引入抽象），其中之一就是引入抽象，如图1.2所示。现在，借助mock的DiscountCaculator，Bill就可以容易的进行（单元）测试了。当然，测试Customer依旧需要Bill的参与。单着不是循环的问题了，这里暂时不做讨论。很显然，引入DiscountCalculator打破了Customer和Bill类之间依赖。但是，它能打破所有的循环依赖吗，包括可能存在与模块之间的？

图1.2 打破循环

代码清单1.3展示了修改后的Customer类，它实现了DiscountCalculator接口，改接口如程序清单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的折扣根据订单数目计算
   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);
   }

}

代码清单1.3 修改后的Customer

package com.scott.bill;

import java.math.BigDecimal;

public interface DiscountCalculator {
    public BigDecimal getDisCountAmount();
}

代码清单1.4 DiscountCalculator