### Replace Conditional with Polymorphism(以多态取代条件式)
你手上有个条件式,它根据对象型别的不同而选择不同的行为。
将这个条件式的每个分支放进一个subclass 内的覆写函数中,然后将原始函数声明为抽象函数(abstract method)。
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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");
}
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**动机(Motivation)**
在面向对象术语中,听上去最高贵的词非「多态」莫属。多态(polymorphism)最根本的好处就是:如果你需要根据对象的不同型别而采取不同的行为,多态使你不必编写明显的条件式(explicit conditional )。
正因为有了多态,所以你会发现:「针对type code(型别码)而写的switch 语句」 以及「针对type string (型别名称字符串)而写的if-then-else 语句」在面向对象程序中很少出现。
多态(polymorphism)能够给你带来很多好处。如果同一组条件式在程序许多地点出现,那么使用多态的收益是最大的。使用条件式时,如果你想添加一种新型别,就必须查找并更新所有条件式。但如果改用多态,只需建立一个新的subclass ,并在其中提供适当的函数就行了。class 用户不需要了解这个subclass ,这就大大降低了系统各部分之间的相依程度,使系统升级更加容易。
**作法(Mechanics)**
使用Replace Conditional with Polymorphism之前,你首先必须有一个继承结构。你可能已经通过先前的重构得到了这一结构。如果还没有,现在就需要建立它。
要建立继承结构,你有两种选择: Replace Type Code with Subclasses 和 Replace Type Code with State/Strategy。前一种作法比较简单,因此你应该尽可能使用它。但如果你需要在对象创建好之后修改type code;就不能使用subclassing 作法,只能使用State/Strategy 模式。此,如果由于其他原因你要重构的class 已经有了subclass ,那么也得使用State/Strategy 。记住,如果若干switch 语句针对的是同一个type code;你只需针对这个type code 建立一个继承结构就行 了。
现在,可以向条件式开战了。你的目标可能是switch(case)语句,也可能是if 语句。
- 如果要处理的条件式是一个更大函数中的一部分,首先对条件式进行分析,然后使用Extract Method 将它提炼到一个独立函数去。
- 如果有必要,使用Move Method 将条件式放置到继承结构的顶端。
- 任选一个subclass ,在其中建立一个函数,使之覆写superclass 中容纳条件式的那个函数。将「与subclass 相关的条件式分支」拷贝到新建函数中,并对它进行适当调整。
- 为了顺利进行这一步骤,你可能需要将superclass 中的某些private 值域声明为protected 。
- 编译,测试。
- 在superclass 中删掉条件式内被拷贝出去的分支。
- 编译,测试。
- 针对条件式的每个分支,重复上述过程,直到所有分支都被移到subclass 内的函数为止。
- 将superclass 之中容纳条件式的函数声明为抽象函数(abstract method)。
**范例:(Example)**
请允许我继续使用「员工与薪资」这个简单而又乏味的例子。我的classes是从Replace Type Code with State/Strategy 那个例子中拿来的,因此示意图就如图9.1所示(如果想知道这个图是怎么得到的,请看第8章范例)。
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图9.1 继承机构
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class Employee...
int payAmount() {
switch (getType()) {
case EmployeeType.ENGINEER:
return _monthlySalary;
case EmployeeType.SALESMAN:
return _monthlySalary + _commission;
case EmployeeType.MANAGER:
return _monthlySalary + _bonus;
default:
throw new RuntimeException("Incorrect Employee");
}
}
int getType() {
return _type.getTypeCode();
}
private EmployeeType _type;
abstract class EmployeeType...
abstract int getTypeCode();
class Engineer extends EmployeeType...
int getTypeCode() {
return Employee.ENGINEER;
}
... and other subclasses
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switch 语句已经被很好地提炼出来,因此我不必费劲再做一遍。不过我需要将它移至EmployeeType class,因为EmployeeType 才是被subclassing 的class 。
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class EmployeeType...
int payAmount(Employee emp) {
switch (getTypeCode()) {
case ENGINEER:
return emp.getMonthlySalary();
case SALESMAN:
return emp.getMonthlySalary() + emp.getCommission();
case MANAGER:
return emp.getMonthlySalary() + emp.getBonus();
default:
throw new RuntimeException("Incorrect Employee");
}
}
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由于我需要EmployeeType class 的数据,所以我需要将Employee 对象作为参数传递给payAmount()。这些数据中的一部分也许可以移到EmployeeType class 来,但那是另一项重构需要关心的问题了。
调整代码,使之通过编译,然后我修改Employee 中的payAmount() 函数,令它委托(delegate,转调用)EmployeeType :
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class Employee...
int payAmount() {
return _type.payAmount(this);
}
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现在,我可以处理switch 语句了。这个过程有点像淘气小男孩折磨一只昆虫——每次掰掉它一条腿 [6]。首先我把switch 语句中的"Engineer"这一分支拷贝到Engineer class:
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class Engineer...
int payAmount(Employee emp) {
return emp.getMonthlySalary();
}
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[6]译注:「腿」和条件式「分支」的英文都是"leg"。作者幽默地说「掰掉一条腿」, 意思就是「去掉一个分支」。
这个新函数覆写了superclass 中的switch 语句之内那个专门处理"Engineer"的分支。我是个徧执狂,有时我会故意在case 子句中放一个陷阱,检查Engineer class 是否正常工作(是否被调用):
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class EmployeeType...
int payAmount(Employee emp) {
switch (getTypeCode()) {
case ENGINEER:
throw new RuntimeException ("Should be being overridden");
case SALESMAN:
return emp.getMonthlySalary() + emp.getCommission();
case MANAGER:
return emp.getMonthlySalary() + emp.getBonus();
default:
throw new RuntimeException("Incorrect Employee");
}
}
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接下来,我重复上述过程,直到所有分支都被去除为止:
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class Salesman...
int payAmount(Employee emp) {
return emp.getMonthlySalary() + emp.getCommission();
}
class Manager...
int payAmount(Employee emp) {
return emp.getMonthlySalary() + emp.getBonus();
}
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然后,将superclass 的payAmount() 函数声明为抽象函数:
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class EmployeeType...
abstract int payAmount(Employee emp);
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- 译序 by 侯捷
- 译序 by 熊节
- 序言
- 前言
- 章节一 重构,第一个案例
- 起点
- 重构的第一步
- 分解并重组statement()
- 运用多态(Polymorphism)取代与价格相关的条件逻辑
- 结语
- 章节二 重构原则
- 何谓重构
- 为何重构
- 「重构」助你找到臭虫(bugs)
- 何时重构
- 怎么对经理说?
- 重构的难题
- 重构与设计
- 重构与性能(Performance)
- 重构起源何处?
- 章节三 代码的坏味道
- Duplicated Code(重复的代码)
- Long Method(过长函数)
- Large Class(过大类)
- Long Parameter List(过长参数列)
- Divergent Change(发散式变化)
- Shotgun Surgery(散弹式修改)
- Feature Envy(依恋情结)
- Data Clumps(数据泥团)
- Primitive Obsession(基本型别偏执)
- Switch Statements(switch惊悚现身)
- Parallel Inheritance Hierarchies(平行继承体系)
- Lazy Class(冗赘类)
- Speculative Generality(夸夸其谈未来性)
- Temporary Field(令人迷惑的暂时值域)
- Message Chains(过度耦合的消息链)
- Middle Man(中间转手人)
- Inappropriate Intimacy(狎昵关系)
- Alternative Classes with Different Interfaces(异曲同工的类)
- Incomplete Library Class(不完美的程序库类)
- Data Class(纯稚的数据类)
- Refused Bequest(被拒绝的遗贈)
- Comments(过多的注释)
- 章节四 构筑测试体系
- 自我测试代码的价值
- JUnit测试框架
- 添加更多测试
- 章节五 重构名录
- 重构的记录格式
- 寻找引用点
- 这些重构准则有多成熟
- 章节六 重新组织你的函数
- Extract Method(提炼函数)
- Inline Method(将函数内联化)
- Inline Temp(将临时变量内联化)
- Replace Temp with Query(以查询取代临时变量)
- Introduce Explaining Variable(引入解释性变量)
- Split Temporary Variable(剖解临时变量)
- Remove Assignments to Parameters(移除对参数的赋值动作)
- Replace Method with Method Object(以函数对象取代函数)
- Substitute Algorithm(替换你的算法)
- 章节七 在对象之间搬移特性
- Move Method(搬移函数)
- Move Field(搬移值域)
- Extract Class(提炼类)
- Inline Class(将类内联化)
- Hide Delegate(隐藏「委托关系」)
- Remove Middle Man(移除中间人)
- Introduce Foreign Method(引入外加函数)
- Introduce Local Extension(引入本地扩展)
- 章节八 重新组织数据
- Self Encapsulate Field(自封装值域)
- Replace Data Value with Object(以对象取代数据值)
- Change Value to Reference(将实值对象改为引用对象)
- Replace Array with Object(以对象取代数组)
- Replace Array with Object(以对象取代数组)
- Duplicate Observed Data(复制「被监视数据」)
- Change Unidirectional Association to Bidirectional(将单向关联改为双向)
- Change Bidirectional Association to Unidirectional(将双向关联改为单向)
- Replace Magic Number with Symbolic Constant(以符号常量/字面常量取代魔法数)
- Encapsulate Field(封装值域)
- Encapsulate Collection(封装群集)
- Replace Record with Data Class(以数据类取代记录)
- Replace Type Code with Class(以类取代型别码)
- Replace Type Code with Subclasses(以子类取代型别码)
- Replace Type Code with State/Strategy(以State/strategy 取代型别码)
- Replace Subclass with Fields(以值域取代子类)
- 章节九 简化条件表达式
- Decompose Conditional(分解条件式)
- Consolidate Conditional Expression(合并条件式)
- Consolidate Duplicate Conditional Fragments(合并重复的条件片段)
- Remove Control Flag(移除控制标记)
- Replace Nested Conditional with Guard Clauses(以卫语句取代嵌套条件式)
- Replace Conditional with Polymorphism(以多态取代条件式)
- Introduce Null Object(引入Null 对象)
- Introduce Assertion(引入断言)
- 章节十一 处理概括关系
- Pull Up Field(值域上移)
- Pull Up Method(函数上移)
- Pull Up Constructor Body(构造函数本体上移)
- Push Down Method(函数下移)
- Push Down Field(值域下移)
- Extract Subclass(提炼子类)
- Extract Superclass(提炼超类)
- Extract Interface(提炼接口)
- Collapse Hierarchy(折叠继承关系)
- Form Template Method(塑造模板函数)
- Replace Inheritance with Delegation(以委托取代继承)
- Replace Delegation with Inheritance(以继承取代委托)
- 章节十二 大型重构
- 这场游戏的本质
- Tease Apart Inheritance(梳理并分解继承体系)
- Convert Procedural Design to Objects(将过程化设计转化为对象设计)
- Separate Domain from Presentation(将领域和表述/显示分离)
- Extract Hierarchy(提炼继承体系)
- 章节十三 重构,复用与现实
- 现实的检验
- 为什么开发者不愿意重构他们的程序?
- 现实的检验(再论)
- 重构的资源和参考资料
- 从重构联想到软件复用和技术传播
- 结语
- 参考文献
- 章节十四 重构工具
- 使用工具进行重构
- 重构工具的技术标准(Technical Criteria )
- 重构工具的实用标准(Practical Criteria )
- 小结
- 章节十五 集成
- 参考书目