重构——重新组织数据

作者: hklbird | 来源:发表于2016-11-24 11:09 被阅读12次

1 Self Encapsulate Field（自封装字段）

直接访问一个字段，会导致字段之间的的耦合关系过于笨拙。为字段建立取值/设值函数，并且只以这些函数来访问字段。
　　动机：可以通过覆写函数而改变获取数据的途径。
　　做法：

为带封装字段建立取值/设值函数。
找出该字段的所有引用点，替换。
声明该字段为private。
复查，确保覆盖所欲引用点。
编译，测试。

2 Replace Data Value with Object（以对象取代数据值）

数据项需要与其他数据和行为一起使用才有意义。
　　动机：当数据开始变得复杂，操作数据的操作开始变多，就会变成这样。
　　做法：

为替代数值新建一个类，在其中声明一个final字段，其类型和源类中的替换数据类型一样。然后在新类中加入这个字段的取值函数，再加上一个此字段的构造函数。
编译。
将源类中的待替换数值字段类型改为前面新建的类。
修改源类中改字段的取值函数，令它调用新类的取值函数。
如果源类的构造函数中用到这个带替换字段，我们修改构造函数，令他改用新函数的构造函数，令它改用新类的构造函数来对字段进行赋值动作。
吸怪源类中待替换字段的设值函数，令他为新类创建一个实例。
编译，测试。
现在，可能要对新类使用Change Value to Reference。

3 Change Value to Reference（将值对象改为引用对象）

从一个类衍生出许多彼此相等的实例，希望将它们替换为同一个对象。将这个值对象变成引用对象。
　　Motivation：在引用对象和值对象间做选择有时不容易。有时候，你会从一个简单的值对象，在其中保存少量不可修改的数据。而后，你可能会希望给这个对象加入一些可修改数据，并确定对任何一个对象的修改都能影响到所有引用此一对象的地方。这时候需要将对象变成一个引用对象。
　　做法：

使用Replace Constructor with Factory Method。
编译测试。
决定由什么对象负责提供访问新对象的途径。
决定这些引用对象应该预先创建好还是动态创建。
修改工厂函数，令他返回引用对象。
编译，测试。

4 Change Reference to Value

有一个引用对象，很小且不变，而且不易管理。将它变成一个值对象。
　　Motivation：如果引用对象开始变得难以使用，也许就应该将它改为值对象。引用对象将会早成很复杂的关联。特别是在分布式系统和并发系统中，不可变的值对象特别有用，因为你无需考虑它们的同步问题。
　　做法：

检查重构目标是否位不可变对象，或是否可修改位不可变对象。
建立equals()和hashCode()。
编译，测试。
考虑是否可以删除工厂函数，并将构造器声明位public。

5 Replace Array with Object（以对象取代数组）

数组的各个元素各自代表的意义不同。以对象替换数组，对于数组中的每个元素，以一个字段来表示。
　　Motivation：数组应该是用来组织容纳一组相似的对象。如果数组里容纳的对象的意义不同，那么会给带来很臭的味道。

新建一个类表示数组所拥有的信息，并在其中以一个public字段保存原先存储的数组。
修改数组的所有用户，让它们改用新类的实例。
编译，测试。
逐一位数组元素添加取值/设值函数。根据元素的用途，为这些访问函数命名。修改客户端代码，让它们通过访问函数取用数组内的元素。每次修改后编译并测试。
当所有对数据的直接访问都转而调用访问函数后，将新类中保存该数组的字段申明位private。
编译。
对于数组内的每一个元素，在新类中创建一个类型相当的字段。修改该元素的访问函数，另它改用上述的新建字段。
每修改一个元素，编译并测试。
数组的所有元素都有了相应的字段之后，删除该数组。

6 Duplicate Observed Data（复制“被监视的数据”）

将该数据赋值到一个领域对象中。建立一个Observer模式，以同步对象和GUI对象内的重复数据。其实就是用Observer模式改造类。
　　Motivation：一个分层良好的系统，应该将处理用户界面和处理业务逻辑分开。

7 Change Unidirectional Association to Bidirection

添加一个反向指针，并使修改函数能够同时更新两条链接。
　　Motivation：被引用类需要得到其引用者以便进行某些处理。这时候就加入了反向指针。
　　做法：

在被引用类中增加一个字段，用以保存反向指针。
决定由哪个类——引用端还是被引用端——控制关联关系。
在被控制端建立一个辅助函数，其命名应该清楚指出它的有限用途。
如果既有的修改函数在控制端，让它负责更新反向指针。
如果既有的修改函数在被控端，就在控制端建立一个控制函数，并让既有的修改函数调用这个新建的控制函数。

tips:下面是如何决定由哪一个类负责控制关联关系。

1.如果两者都是引用对象，关联是一对多的关系。那就由拥有单一引用的那一方承担控制者角色。
2.如果某个对象是组成另一个对象的部件，那么后者控制关联关系。
3.如果两者都是引用对象，关联是多对多，那么随便选一个，是哪个都无所谓。

8 Change Bidirectional Association to Unidirectional

去掉不必要的关联。
　　Motivation：大量双向连接很容易造成“僵尸对象”；此外双向关联也迫使连个类之间有了依赖。
　　做法：

找出保存“你想去除的指针”的字段，检查它的每一个用户，判断是否可以去除指针。
如果客户使用了取值函数，先运用Self Encapsulate Field 将待删除字段自我封装起来，然后使用Substitute Algorithm对付取值函数，令它不再使用该字段。
如果客户并未使用取值函数，那就直接修改待删除字段的所有被引用点：改以其他途径获得字段所保存的对象。每次修改后，编译并测试。
如果已经没有任何函数使用待删除字段，移除所有对该字段的更新逻辑。然后移除该字段。

9 Replace Magic Number with Symbolic Constant

创建一个常亮，根据其意义为它命名，并将上述的字面数值替换位这个常亮。

10 Encapsulate Field

将类中存在的public字段声明位private，并提供相应的访问函数。

11 Encapsulate Collection

让返回集合的函数返回该集合的一个只读副本，并在这个类中提供添加/移除集合元素的函数。
　　Motivation：如果直接返回集合的话，集合发生变化，我们的类是一无所知的，这是很可怕的事情；且暴露集合给用户也就是将类的过多实现细节暴露给用户。如果一个取值函数确实需要返回多个值，它应该避免用户直接操作对象内保存的集合，并隐藏对象内与用户无关的数据结构。另外，不应该位集合提设值函数，应该提供用以为集合添加/移除元素的函数。
　　做法：

加入为集合添加/移除元素的函数。
将保存集合的字段初始化位一个空集合。
编译。
找出集合设值函数的所有调用者。你可以修改那个设值函数，让它使用上述新建立的添加/删除函数；也可以直接修改调用段。
编译，测试。
找出所有”通过取值函数获得集合并修改内容“的函数，修改这些函数，让它们改用添加/移除函数。每次修改后，编译并测试。
修改玩上述所有“通过取值函数获得集合并修改集合内容”的函数后，修改取值函数自身，使它返回该集合的一个只读副本（或者是迭代器）。
编译测试。
找出取值函数的所有用户，从中找出应该存在与集合所属对象内的代码。Extract Method 和 Move Method到宿主对象去。

12 Replace Record with Data Class（以数据类取代记录）

你需要面对传统变成环境中的记录结构，为该记录创建一个‘哑’数据对象。
　　Motivation：总有可能遇到记录格式，那么就把记录转换位类把。
　　做法：

新建一个类，表示这个记录。
对于记录中的每一项数据，在新建的类中建立对应一个private字段，并提供相应的getter/setter。

13 Replace Type Code with Class（以类取代类型码）

类之中有一个数值类型码，但它并不影响类的行为。以一个新的类替换该数值类型码。
　　Motivation： 在以C位基础的变成语言中，类型码和枚举值还是很常见的，类型码可读性还是不错。但问题在于，类型码终归是别名，编译器看见的，进行类型检测的还是还是数值。使用类型码的实质其实就是使用一个数值，无法强制使用符号名。这会大大降低代码的可读性，滋生bug。
　　做法：

位类型码建立一个类
修改源类实现，让它使用上述新建的类。
编译，测试。
对于源类中每一个使用类型码的函数，相应建立一个函数，让新函数使用新的类。
注意修改源用户，让它们使用新接口。
每修改一个用户，编译并测试。
修改使用类型码的旧借口，并删除保存旧类型码的静态变量。
编译，测试。

14 Replace Type Code with Subclasses（以子类代替类型码）

有一个不可变的类型码，会影响类的行为。以子类取代这个类型码。
　　Motivation：如果面对的是不会影响宿主类的行为，可以使用Replace Type Code with Class。如果类型码会影响宿主类的行为，那么最好的办法就是借助多态去解决它。一般来说这种情况的标志就是像switch这种表达式。这种条件表达式可能有两种表现形式：switch或者是if-then-else结构。这种情况必须重构，用的是Replace Conditional with Polymorphism进行重构。但为了能够顺利进行那样的重构，首先应该将类型码转换为可拥有多态行为的继承体系。这样的一个继承体系应该以类型码宿主为基类，针对每种类型码各建立一个子类。
　　做法：

使用Self Encapsulate Field将类型码自我封装起来。
为类型码的每一个数值建立一个相应的子类。每个子类中覆写类型码的取值函数，使其返回相应的类型码值。
每建立一个新的子类，编译并测试。
从超类中删掉保存类型码的字段。将类型码访问函数声明为抽象函数。
编译，测试。

15 Replace Type Code with State/Strategy

有一个类型码，会影响类的行为，但无法继承手法消除。以状态对象取代类型码。
　　Motivation：和Replace Type Code with Subclasses很相似，但是类型码在生命期间发生变化或者其他原因宿主不能被继承。可以用此方法重构。主要使用State模式或策略模式。

使用Self Encapsulate Field将类型码自我封装起来。
新建一个类，根据类型码的用途为他命名。
位这个新类添加子类，每个子类对应一种类型码。
在超类中建立一个抽象的查询函数，用以返回类型码。在每个子类中覆写该函数，返回确切的类型码。
编译。
在源类中建立一个字段，用以保存新建的状态对象。
调整源类中负责查询类型码的函数，将查询动作转发给状态对象。
调整源类中为类型码设值的函数，将一个恰当的状态对象子类赋值给“保存状态对象字段”。
编译，测试。

16 Replace Subclass with Field

你的各个子类的唯一差别只在“返回常量数据”的函数身上。修改这些函数，使它们返回超类中的某个字段，然后销毁子类。
　　Motivation：有一种变化行为叫做“常量函数”，它们会返回一个硬编码的值。若子类只有常量函数，是在没有足够存在的价值，应该去掉以避免额外的复杂性。
　　做法：

对所有子类使用Replace Constructor with Factory Method。
如果有任何代码直接引用子类，令它改而引用超类。
针对每个常量函数，在超类中声明一个final。
为超类声明一个protected构造函数，用以初始化新增字段。
新建或修改子类构造函数，使它调用超类的新增构造函数。
编译，测试。
在超类实现素有常量函数，令它们返回相应字段值，然后将该函数从子类中删除。
每删除一个常量函数，编译并测试。
子类中所有常量函数都被删除后，使用Inline Method将子类构造函数内联到超类的工厂函数中。
编译，测试。
将子类删除掉。
编译，测试。
重复内联构造函数，删除子类，知道所有子类删除完。