1. Self Encapsulate Field(自封裝值域)
你直接訪問一個值域,但與值域之間的耦合關系逐漸變得笨拙,為這個值域建立取值/設值函式(get/set),并且只以這些函式來訪問值域,
應用場景:如果你想訪問superclass中的一個值域,卻又想在subclass中將[對這個變數的訪問]改為一個計算后的值,這就是最該使用Self Encapsulate Field(171)的時候,[值域自我封裝]只是第一步,完成自我封裝之后,你可以在subclass中根據自己的需要隨意覆寫取值/設值函式(getting/setting methods),
示例:
private int _low, _high
boolean includes (int arg) {
return arg >= _low && arg <= _high;
}
重構為:
private int _low, _high
boolean includes (int arg) {
return arg >= getLow() && arg <= getHigh();
}
int getLow() {return _low};
int getHigh() {return _high};
2. Replace Data Value with Object(以物件取代資料值)
將一些資料按照一定的規則或特征整合到一個物件中
應用場景:開發代碼初期,僅需要一些簡單的資料,比如一個人的基本資訊:姓名,身份證號碼,隨著時間的推移,還需要其他的資料:手機號,地址,學歷等等,這樣就會羅列一排的變數,每次處理一個人的資料是,要傳入很多引數,此時將這個人的資訊就可以規整到一個類里面,僅宣告一個物件即可,而且隨著這個人資訊的持續豐富,不會每次都沖擊到原有的介面,
3. Change Value to Reference(將實值物件改為參考物件)
你有一個class,衍生出許多相等的物體,你希望將他們替換為單物件,將這個實值物件變成一個參考物件,
應用場景:我們一般使用一個類的時候都是需要了就new一個物件出來,這些每次new出來的物件就是實值物件,但很多場景下我們會改變這些物件的內部狀態,并且需要對這些物件進行傳遞,此時用實值物件來滿足這個訴求就會顯得非常笨拙,比如new出來一個car,然后設定下品牌是寶馬,設定下顏色是藍色等等,這種場景下我們就需要一個參考物件,同一個類中可以是成員變數,不同的類中使用可以使用類似工廠、單例等模式來有一個物件管理類來供其他類取用,
4. Change Reference to Value(將參考物件改為實值物件)
和3相反,
應用場景:實值物件一個重要特點是保持不變,這樣可以保證每個使用者不用擔心資料的變化和同步,參考物件往往會讓邏輯變得復雜,所以使用的時候要做好選擇,
5. Replace Array with Object(以物件取代陣列)
以物件替換陣列,對于陣列中的每個元素,以一個值域表示,
應用場景:陣列是一種常見的用于組織資料的結構體,不過它們應該只用于以某種順序容納一組相似物件,有時候你會發現,一個陣列容納了數種不同物件,這會給陣列用戶帶來麻煩,因為它們很難記住像“陣列的第一個元素是人名“這樣的約定,物件就不一樣,可以通過命名和函式來傳遞一些資訊,讓使用者更容易理解,
示例:
String[] row = new String[3];
row[0] = "Liverpool";
row[1] = "15";
重構為:
Performance row = new Performance();
row.setName("Liverpool");
row.setWins("15");
6. Duplicate Observed Data(賦值“被監視資料”)
你有一筆domain data置身于GUI空間中,而domain method需要訪問它們,將這筆資料拷貝到一個domain object中,建立一個Observer模式,用意對domain object和GUI object內的重復資料進行同步控制,
應用場景:一個分層良好的系統,應該將處理用戶界面和處理業務邏輯的代碼分開,之所以這樣做,原因有一下幾點:(1)你可能需要使用不同的用戶界面來表現相同的業務邏輯,如果同時承擔兩種責任,用戶界面會變得過分復雜;(2)與GUI隔離后,領域物件的維護和演化都會更容易,甚至可以讓不同的開發者負責不同部分的開發,盡管可以輕松地將“行為”劃分到不同部位,“資料”卻往往不能如此,同一項資料有可能既需要內嵌于GUI控制元件,也需要保存于領域模型里,自從MVC模式出現后,用戶界面框架都是用多層系統來提供某種機制,使你不但可以提供這類資料,并保持他們同步,如果代碼是以兩層方式開發,業務邏輯被內嵌于用戶界面之中,就有必要將行為分離出來,其中的主要作業就是函式的分解和搬移,但資料就不同了:不能僅僅只是移動資料,必須將它復制到新物件中,并提供相應的同步機制,
7. Change Unidirectional Association to Bidirectional(將單項關聯改為雙向)
兩個classes都需要使用對方特性,但其間只有一條單向連接,添加一個反向指標,并使修改函式能夠同時更新兩條連接,
應用場景:開發初期,你可能會在兩個classes之間建立一條單向連接,使其中一個class可以參考另一個class,隨著時間的推移,你可能發現被參考的class需要得到其參考者來進行某些處理,也就是說它需要一個反向指標,
8. Change Bidirectional Association to Unidirectional(將雙向關聯改為單向)
應用場景:雙向關聯很有用,但你也必須為它付出代價,那就是“維護雙向連接,確保物件被正確的創建和洗掉”而增加的復雜度,所以只有在你需要雙向關聯的時候,才應該使用它,如果你發現雙向關聯不再有存在價值,就應該去掉其中不必要的一條關聯,
9. Replace Magic Number with Symbolic Constant(以符號常量/字面常量取代魔法數字)
應用場景:在計算科學中,魔法數(magic number)是歷史最悠久的不良現象之一,所謂魔法數是指擁有特殊意義,卻又不能明確表現出這種意義的數字,如果你需要在不同的地點參考同一個邏輯數,魔法數會讓你煩惱不已,因為一旦這些數發生改變,你就必須在程式中找到所有魔法數,并將它們全部修改一遍,這簡直就是一場噩夢,就 算你不需要修改,要準確指出每個魔法數的用途,也會讓你頗費腦筋,許多語言都允許你宣告常量,常量不會造成任何性能開銷,卻可以大大提高代碼的可讀性,進行本項重構之前,你應該先尋找其他替換方案,你應該觀察魔法數如何被使用,而后往往你會發現一種更好的使用方式,如果這個魔法數是個type code(型別碼), 請考慮使用Replace Type Code with Class;如果這個魔法數代表一個陣列的長度,請在遍歷該陣列的時候,改用Array.length(),
10. Encapsulate Field(封裝值域)
能理解和第一條“自封裝值域”的區別嗎?
應用場景:面向物件的首要原則之一就是封裝(encapsulation),或者稱為「資料隱藏」(data hidding),按此原則,你絕不應該將資料宣告為public,否則其他物件就有可能訪問甚至修改這項資料,而擁有該資料的物件卻毫無察覺,這就將資料和行為分開了(不妙),public 資料被看做是一種不好的作法,因為這樣會降低程式的模塊化程度(modularity),如果資料和使用該資料的行為被集中在一起,一旦情況發生變化,代碼的修改就會比較簡單,因為需要修改的代碼都集中于同一塊地方,而不是星羅棋布地散落在整個程式中,Encapsulate Field是封裝程序的第一步,通過這項重構手法,你可以將資料隱藏起來,并提供相應的訪問函式(accessors),但它畢竟只是第一步,如果一個class除了訪問函式(accessors)外不能提供其他行為,它終究只是一個dumb class (啞類〕,這樣的class并不能獲得物件技術的優勢,而你知道,浪費任何一個物件都是很不好的,實施Encapsulate Field之后,我會嘗試尋找那些使用「新建 訪問函式」的函式,看看是否可以通過簡單的Move Method 輕快地將它們移到新物件去,
11. Encapsulate Collection(封裝群集)
應用場景:class常常會使用群集(collection,可能是array、list、set或vector)來保存一組物體,這樣的class通常也會提供針對該群集的「取值/設值函式」(getter/setter),但是,群集的處理方式應該和其他種類的資料略有不同,取值函式(getter)不該回傳群集自身,因為這將讓用戶得以修改群集內容而群集擁有者卻一無所悉,這也會對用戶暴露過多「物件內部資料結構」的資訊,如果一個取值函式(getter)確實需要回傳多個值,它應該避免用戶直接操作物件內所保存的群集,并隱藏物件內「與用戶無關」的資料結構,至于如何做到這一點,視你使用的版本不同而有所不同,另外,不應該為這整個群集提供一個設值函式(setter),但應該提供用以為群集添加/移除(add/remove)元素的函式,這樣,群集擁有者(物件)就可以控制群集元素的添加和移除,如果你做到以上數點,群集(collection)就被很好地封裝起來了,這便可以降低群集擁有者(class)和用戶之間的耦合度,
12. Replace Record with Data Class(以資料類取代記錄)
應用場景:Record structures (記錄型結構)是許多編程環境的共同性質,有一些理由使它們被帶進面向物件程式之中:你可能面對的是一個老舊程式( legacy program ),也可能需要通過一個傳統API 來與structured record 交流,或是處理從資料庫讀出的 records,這些時候你就有必要創建一個interfacing class ,用以處理這些外來資料,最簡單的作法就是先建立一個看起來類似外部記錄(external record)的class ,以便日后將某些值域和函式搬移到這個class 之中,一個不太常見但非常令人注目的情況是:陣列中的每個位置上的元素都有特定含義,這種情況下你應該使用Replace Array with Object ,
13. Replace Type Code with Class(以類取代型別碼)
應用場景:在以C 為基礎的編程語言中,type code(型別碼)或列舉值(enumerations)很常見,如果帶著一個有意義的符號名,type code 的可讀性還是不錯的,問題在于,符號名終究只是個別名,編譯器看見的、進行型別檢驗的,還是背后那個數值,任何接受type code 作為引數(argument)的函式,所期望的實際上是一個數值,無法強制使用符號名,這會大大降低代碼的可讀性,從而成為臭蟲之源,如果把那樣的數值換成一個class ,編譯器就可以對這個class 進行型別檢驗,只要為這個class 提供factory methods ,你就可以始終保證只有合法的物體才會被創建出 來,而且它們都會被傳遞給正確的宿主物件,但是,在使用Replace Type Code with Class 之前,你應該先考慮type code 的其他替換方式,只有當type code 是純粹資料時(也就是type code 不會在switch 陳述句中引起行為變化時),你才能以class 來取代它,Java 只能以整數作為switch 陳述句的「轉轍」依據,不能使用任意class ,因此那種情況下不能夠以class 替換type code ,更重要的是:任何switch 陳述句都應該運用 Replace Conditional with Polymorphism 去掉,為了進行那樣的重構,你首先必須運用 Replace Type Code with Subclasses 或Replace Type Code with State/Strategy 把type code處理掉,即使一個type code 不會因其數值的不同而引起行為上的差異,宿主類中的某些行為還是有可能更適合置放于type code class 中,因此你還應該留意是否有必要使用Move Method 將一兩個函式搬過去,
14. Replace Type Code with Subclasses(以子類取代型別碼)
應用場景:如果你面對的type code 不會影響宿主類的行為,你可以使用Replace Type Code with Class 來處理它們,但如果type code 會影響宿主類的行為,那么最好的辦法就是借助多型(polymorphism )來處理變化行為,一般來說,這種情況的標志就是像switch 這樣的條件式,這種條件式可能有兩種表現形式:switch 陳述句或者if-then-else 結構,不論哪種形式,它們都是檢查type code 值,并根據不同的值執行不同的動作,這種情況下你應該以Replace Conditional with Polymorphism 進行重構,但為了能夠順利進行那樣的重構,首先應該將type code 替換為可擁有多型行為的繼承體系,這樣的一個繼承體系應該以type code 的宿主類為base class,并針對每一種type code 各建立一個subclass ,為建立這樣的繼承體系,最簡單的辦法就是Replace Type Code with Subclasses:以type code 的宿主類為base class,針對每種type code 建立相應的subclass , 但是以下兩種情況你不能那么做:(1) type code 值在物件創建之后發生了改變;(2) 由于某些原因,type code 宿主類已經有了subclass ,如果你恰好面臨這兩種情況之一,就需要使用Replace Type Code with State/Strategy ,Replace Type Code with Subclasses 的主要作用其實是搭建一個舞臺,讓Replace Conditional with Polymorphism 得以一展身手,如果宿主類中并沒有出現條件式,那么 Replace Type Code with Class 更合適,風險也比較低,使用Replace Type Code with Subclasses 的另一個原因就是,宿主類中出現 了「只與具備特定type code 之物件相關」的特性,完成本項重構之后,你可以使用 Push Down Method 和 Push Down Field 將這些特性推到合適的subclass去,以彰顯它們「只與特定情況相關」這一事實,Replace Type Code with Subclasses 的好處在于:它把「對不同行為的了解」從class 用戶那兒轉移到了class 自身,如果需要再加入新的行為變化,我只需添加subclass 一個就行了,如果沒有多型機制,我就必須找到所有條件式,并逐一修改它們,因此,如果未來還有可能加入新行為,這項重構將特別有價值,
15. Replace Type Code with State/Strategy(以State/strategy 取代型別碼)
應用場景:本項重構和Replace Type Code with Subclasses 很相似,但如果「type code 的值在物件生命期中發生變化」或「其他原因使得宿主類不能被subclassing 」,你也可以使用本重構,本重構使用State 模式或Stategy 模式[Gang of Four],State 模式和Stategy 模式非常相似,因此無論你選擇其中哪一個,重構程序都是相同的,「選擇哪一個模式」并非問題關鍵所在,你只需要選擇更適合特定情境的模式就行了,如果你打算在完成本項重構之后再以 Replace Conditional with Polymorphism 簡化一個演算法,那么選擇Stategy 模式比較合適;如果你打算搬移與狀態相關(state-specific)的資料,而且你把新建物件視為一種變遷狀態 (changing state),就應該選擇使用State 模式,
16. Replace Subclass with Fields(以值域取代子類)
應用場景:建立subclass 的目的,是為了增如新特性,或變化其行為,有一種變化行為(variant behavior )稱為「常量函式」(constant method)[Beck],它們會回傳一個硬編碼 (hard-coded)值,這東西有其用途:你可以讓不同的subclasses 中的同一個訪問函式(accessors)回傳不同的值,你可以在superclass 中將訪問函式宣告為抽象函式, 并在不同的subclass 中讓它回傳不同的值,盡管常量函式有其用途,但若subclass 中只有常量函式,實在沒有足夠的存在價值, 你可以在中設計一個與「常量函式回傳值」相應的值域,從而完全去除這樣的subclass ,如此一來就可以避免因subclassing 而帶來的額外復雜性,
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標籤:架構設計
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