Switch 宣告

Switch 宣告(Switch Statements)

你有一個複雜的 switch 語句或 if 序列語句。

問題原因

面向物件程式的一個最明顯特徵就是：少用 switch 和 case 語句。從本質上說，switch 語句的問題在於重複（if 序列也同樣如此）。你常會發現 switch 語句散佈於不同地點。如果要為它新增一個新的 case 子句，就必須找到所有 switch語句並修改它們。面向物件中的多型概念可為此帶來優雅的解決辦法。

大多數時候，一看到 switch 語句，就應該考慮以多型來替換它。

解決方法

• 問題是多型該出現在哪？switch 語句常常根據型別碼進行選擇，你要的是“與該型別碼相關的函式或類”，所以應該運用 提煉函式(Extract Method) 將 switch 語句提煉到一個獨立函式中，再以 搬移函式(Move Method) 將它搬移到需要多型性的那個類裡。
• 如果你的 switch 是基於型別碼來識別分支，這時可以運用 以子類取代型別碼(Replace Type Code with Subclass)
   或 以狀態/策略模式取代型別碼(Replace Type Code with State/Strategy) 。
• 一旦完成這樣的繼承結構後，就可以運用 以多型取代條件表示式(Replace Conditional with Polymorphism) 了。
• 如果條件分支並不多並且它們使用不同引數呼叫相同的函式，多型就沒必要了。在這種情況下，你可以運用 以明確函式取代引數(Replace Parameter with Explicit Methods) 。
• 如果你的選擇條件之一是 null，可以運用 引入 Null 物件(Introduce Null Object)
   。

收益

• 提升程式碼組織性。

何時忽略

• 如果一個 switch 操作只是執行簡單的行為，就沒有重構的必要了。
• switch 常被工廠設計模式族（工廠方法模式(Factory Method)和抽象工廠模式(Abstract Factory)）所使用，這種情況下也沒必要重構。

重構方法說明

提煉函式(Extract Method)

問題

你有一段程式碼可以組織在一起。

void printOwing() {
  printBanner();

  //print details
  System.out.println("name: " + name);
  System.out.println("amount: " + getOutstanding());
}

解決

移動這段程式碼到一個新的函式中，使用函式的呼叫來替代老程式碼。

void printOwing() {
  printBanner();
  printDetails(getOutstanding());
}

void printDetails(double outstanding) {
  System.out.println("name: " + name);
  System.out.println("amount: " + outstanding);
}

搬移函式(Move Method)

問題

你的程式中，有個函式與其所駐類之外的另一個類進行更多交流：呼叫後者，或被後者呼叫。

解決

在該函式最常引用的類中建立一個有著類似行為的新函式。將舊函式變成一個單純的委託函式，或是舊函式完全移除。

以子類取代型別碼(Replace Type Code with Subclass)

問題

你有一個不可變的型別碼，它會影響類的行為。

解決

以子類取代這個型別碼。

 

以狀態/策略模式取代型別碼(Replace Type Code with State/Strategy)

問題

你有一個型別碼，它會影響類的行為，但你無法通過繼承消除它。

 

解決

以狀態物件取代型別碼。

以多型取代條件表示式(Replace Conditional with Polymorphism)

問題

你手上有個條件表示式，它根據物件型別的不同而選擇不同的行為。

class Bird {
  //...
  double getSpeed() {
    switch (type) {
      case EUROPEAN:
        return getBaseSpeed();
      case AFRICAN:
        return getBaseSpeed() - getLoadFactor() * numberOfCoconuts;
      case NORWEGIAN_BLUE:
        return (isNailed) ? 0 : getBaseSpeed(voltage);
    }
    throw new RuntimeException("Should be unreachable");
  }
}

解決

將這個條件表示式的每個分支放進一個子類內的覆寫函式中，然後將原始函式宣告為抽象函式。

abstract class Bird {
  //...
  abstract double getSpeed();
}

class European extends Bird {
  double getSpeed() {
    return getBaseSpeed();
  }
}
class African extends Bird {
  double getSpeed() {
    return getBaseSpeed() - getLoadFactor() * numberOfCoconuts;
  }
}
class NorwegianBlue extends Bird {
  double getSpeed() {
    return (isNailed) ? 0 : getBaseSpeed(voltage);
  }
}

// Somewhere in client code
speed = bird.getSpeed();

以明確函式取代引數(Replace Parameter with Explicit Methods)

問題

你有一個函式，其中完全取決於引數值而採取不同的行為。

void setValue(String name, int value) {
  if (name.equals("height")) {
    height = value;
    return;
  }
  if (name.equals("width")) {
    width = value;
    return;
  }
  Assert.shouldNeverReachHere();
}

解決

針對該引數的每一個可能值，建立一個獨立函式。

void setHeight(int arg) {
  height = arg;
}
void setWidth(int arg) {
  width = arg;
}

引入 Null 物件(Introduce Null Object)

問題

你需要再三檢查某物件是否為 null。

if (customer == null) {
  plan = BillingPlan.basic();
}
else {
  plan = customer.getPlan();
}

解決

將 null 值替換為 null 物件。

class NullCustomer extends Customer {
  Plan getPlan() {
    return new NullPlan();
  }
  // Some other NULL functionality.
}

// Replace null values with Null-object.
customer = (order.customer != null) ? order.customer : new NullCustomer();

// Use Null-object as if it's normal subclass.
plan = customer.getPlan();

臨時欄位

臨時欄位(Temporary Field)的值只在特定環境下有意義，離開這個環境，它們就什麼也不是了。

問題原因

有時你會看到這樣的物件：其內某個例項變數僅為某種特定情況而設。這樣的程式碼讓人不易理解，因為你通常認為物件在所有時候都需要它的所有變數。在變數未被使用的情況下猜測當初設定目的，會讓你發瘋。 通常，臨時欄位是在某一演算法需要大量輸入時而建立。因此，為了避免函式有過多引數，程式設計師決定在類中建立這些資料的臨時欄位。這些臨時欄位僅僅在演算法中使用，其他時候卻毫無用處。 這種程式碼不好理解。你期望檢視物件欄位的資料，但是出於某種原因，它們總是為空。

解決方法

• 可以通過 提煉類(Extract Class) 將臨時欄位和操作它們的所有程式碼提煉到一個單獨的類中。此外，你可以運用 以函式物件取代函式(Replace Method with Method Object) 來實現同樣的目的。
• 引入 Null 物件(Introduce Null Object) 在“變數不合法”的情況下建立一個 null 物件，從而避免寫出條件表示式。

 

收益

• 更好的程式碼清晰度和組織性。

 

重構方法說明

提煉類(Extract Class)

問題

某個類做了不止一件事。

解決

建立一個新類，將相關的欄位和函式從舊類搬移到新類。

 

以函式物件取代函式(Replace Method with Method Object)

問題

你有一個過長函式，它的區域性變數交織在一起，以致於你無法應用提煉函式(Extract Method) 。

class Order {
  //...
  public double price() {
    double primaryBasePrice;
    double secondaryBasePrice;
    double tertiaryBasePrice;
    // long computation.
    //...
  }
}

解決

將函式移到一個獨立的類中，使得區域性變數成了這個類的欄位。然後，你可以將函式分割成這個類中的多個函式。

class Order {
  //...
  public double price() {
    return new PriceCalculator(this).compute();
  }
}

class PriceCalculator {
  private double primaryBasePrice;
  private double secondaryBasePrice;
  private double tertiaryBasePrice;

  public PriceCalculator(Order order) {
    // copy relevant information from order object.
    //...
  }

  public double compute() {
    // long computation.
    //...
  }
}

引入 Null 物件(Introduce Null Object)

問題

你需要再三檢查某物件是否為 null。

if (customer == null) {
  plan = BillingPlan.basic();
}
else {
  plan = customer.getPlan();
}

解決

將 null 值替換為 null 物件。

class NullCustomer extends Customer {
  Plan getPlan() {
    return new NullPlan();
  }
  // Some other NULL functionality.
}

// Replace null values with Null-object.
customer = (order.customer != null) ? order.customer : new NullCustomer();

// Use Null-object as if it's normal subclass.
plan = customer.getPlan();

異曲同工的類

異曲同工的類(Alternative Classes with Different Interfaces)

兩個類中有著不同的函式，卻在做著同一件事。

 

問題原因

這種情況往往是因為：建立這個類的程式設計師並不知道已經有實現這個功能的類存在了。

解決方法

• 如果兩個函式做同一件事，卻有著不同的簽名，請運用 函式改名(Rename Method) 根據它們的用途重新命名。
• 運用 搬移函式(Move Method) 、 新增引數(Add Parameter) 和 令函式攜帶引數(Parameterize Method) 來使得方法的名稱和實現一致。
• 如果兩個類僅有部分功能是重複的，嘗試運用 提煉超類(Extract Superclass) 。這種情況下，已存在的類就成了超類。
• 當最終選擇並運用某種方法來重構後，也許你就能刪除其中一個類了。

收益

• 消除了不必要的重複程式碼，為程式碼瘦身了。
• 程式碼更易讀（不再需要猜測為什麼要有兩個功能相同的類）。

 

何時忽略

• 有時合併類是不可能的，或者是如此困難以至於沒有意義。例如：兩個功能相似的類存在於不同的 lib 庫中。

重構方法說明

函式改名(Rename Method)

問題

函式的名稱未能恰當的揭示函式的用途。

class Person {
  public String getsnm();
}

解決

修改函式名。

class Person {
  public String getSecondName();
}

搬移函式(Move Method)

問題

你的程式中，有個函式與其所駐類之外的另一個類進行更多交流：呼叫後者，或被後者呼叫。

 

解決

在該函式最常引用的類中建立一個有著類似行為的新函式。將舊函式變成一個單純的委託函式，或是舊函式完全移除。

 

新增引數(Add Parameter)

問題 某個函式需要從呼叫端得到更多資訊。

class Customer {
  public Contact getContact();
}

解決 為此函式新增一個物件函式，讓改物件帶進函式所需資訊。

class Customer {
  public Contact getContact(Date date);
}

令函式攜帶引數(Parameterize Method)

問題

若干函式做了類似的工作，但在函式本體中卻包含了不同的值。

解決

建立單一函式，以引數表達哪些不同的值。

提煉超類(Extract Superclass)

問題

兩個類有相似特性。

解決

為這兩個類建立一個超類，將相同特性移至超類。

被拒絕的饋贈

被拒絕的饋贈(Refused Bequest)

子類僅僅使用父類中的部分方法和屬性。其他來自父類的饋贈成為了累贅。

問題原因

有些人僅僅是想重用超類中的部分程式碼而建立了子類。但實際上超類和子類完全不同。

解決方法

• 如果繼承沒有意義並且子類和父類之間確實沒有共同點，可以運用 以委託取代繼承(Replace Inheritance with Delegation) 消除繼承。
• 如果繼承是適當的，則去除子類中不需要的欄位和方法。運用 提煉超類(Extract Superclass) 將所有超類中對於子類有用的欄位和函式提取出來，置入一個新的超類中，然後讓兩個類都繼承自它。

收益

• 提高程式碼的清晰度和組織性。

重構方法說明

以委託取代繼承(Replace Inheritance with Delegation)

問題

某個子類只使用超類介面中的一部分，或是根本不需要繼承而來的資料。

解決

1. 在子類中新建一個欄位用以儲存超類；
2. 調整子類函式，令它改而委託超類；
3. 然後去掉兩者之間的繼承關係。

 

提煉超類(Extract Superclass)

問題

兩個類有相似特性。

 

解決

為這兩個類建立一個超類，將相同特性移至超類。

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