### Extract Subclass(提炼子类)
class 中的某些特性(features)只被某些(而非全部)实体(instances)用到。
新建一个subclass ,将上面所说的那一部分特性移到subclass 中。
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**动机(Motivation)**
使用Extract Subclass 的主要动机是:你发现class 中的某些行为只被一部分实体用到,其他实体不需要它们。有时候这种行为上的差异是通过type code 区分 的,此时你可以使用 Replace Type Code with Subclasses 或 Replace Type Code with State/Strategy。但是,并非一定要出现了type code 才表示需要考虑使用subclass 。
Extract Class 是Extract Subclass 之外的另一种选择,两者之间的抉择其实就是委托(delegation)和继承(inheritance)之间的抉择。Extract Subclass 通常更容易进行,但它也有限制:一旦对象创建完成,你无法再改变「与型别相关的行为」(class-based behavior )。但如果使用Extract Class ,你只需插入另一个不同组件( plugging in different components)就可以改变对象的行为。此外,subclasses 只能用以表现一组变化(one set of variations)。如果你希望class 以数种不同的方式变化,就必须使用委托(delegation)。
**作法(Mechanics)**
- 为source class 定义一个新的subclass 。
- 为这个新的subclass 提供构造函数。
- 简单的作法是:让subclass 构造函数接受与superclass 构造函数相同的参数,并通过super 调用superclass 构造函数。
- 如果你希望对用户隐藏subclass 的存在,可使用Replace Constructor with Factory Method。
- 找出调用superclass 构造函数的所有地点。如果它们需要的是新建的subclass , 令它们改而调用新构造函数。
- 如果subclass 构造函数需要的参数和superclass 构造函数的参数不同,可以使用Rename Method 修改其参数列。如果subclass 构造函数不需要superclass 构造函数的某些参数,可以使用Rename Method 将它们去除。
- 如果不再需要直接实体化(具现化,instantiated)superclass ,就将它声明为抽象类。
- 逐一使用Push Down Method 和 Push Down Field 将source class 的特性移到subclass 去。
- 和Extract Class 不同的是,先处理函数再处理数据,通常会简单一些。
- 当一个public 函数被下移到subclass 后,你可能需要重新定义该函数的调用端的局部变量或参数型别,让它们改调用subclass 中的新函数。如果忘记进行这一步骤,编译器会提醒你。
- 找到所有这样的值域:它们所传达的信息如今可由继承体系自身传达(这一类值域通常是boolean 变量或type code )。以 Self Encapsulate Field 避免直接使用这些值域,然后将它们的取值函数(getter)替换为多态常量函数(polymorphic constant methods)。所有使用这些值域的地方都应该以Replace Conditional with Polymorphism 重构。
- 任何函数如果位于source class 之外,而又使用了上述值域的访问函数(accessors),考虑以 Move Method 将它移到source class 中, 然后再使用Replace Conditional with Polymorphism。
- 每次下移之后,编译并测试。
**范例:(Example)**
下面是JobItem class,用来决定当地修车厂的工作报价:
~~~
class JobItem ...
public JobItem (int unitPrice, int quantity, boolean isLabor, Employee employee) {
_unitPrice = unitPrice;
_quantity = quantity;
_isLabor = isLabor;
_employee = employee;
}
public int getTotalPrice() {
return getUnitPrice() * _quantity;
}
public int getUnitPrice(){
return (_isLabor) ?
_employee.getRate():
_unitPrice;
}
public int getQuantity(){
return _quantity;
}
public Employee getEmployee() {
return _employee;
}
private int _unitPrice;
private int _quantity;
private Employee _employee;
private boolean _isLabor;
class Employee...
public Employee (int rate) {
_rate = rate;
}
public int getRate() {
return _rate;
}
private int _rate;
~~~
我要提炼出一个LaborItem subclass,因为上述某些行为和数据只在labor (劳工) 情况下才需要。首先建立这样一个class:
~~~
class LaborItem extends JobItem {}
~~~
我需要为LaborItem 提供一个构造函数,因为JobItem 没有「无引数构造函数」 ( no-arg constructor)。我把superclass 构造函数的参数列拷贝过来:
~~~
public LaborItem (int unitPrice, int quantity, boolean isLabor, Employee employee) {
super (unitPrice, quantity, isLabor, employee);
}
~~~
这就足以让新的subclass 通过编译了。但是这个构造函数会造成混淆:某些参数是LaborItem 所需要的,另一些不是。稍后我再来解决这个问题。
下一步是要找出对JobItem 构造函数的调用,并从中找出「可替换为LaborItem 构造函数」者。因此,下列语句:
~~~
JobItem j1 = new JobItem (0, 5, true, kent);
~~~
就被修改为:
~~~
JobItem j1 = new LaborItem (0, 5, true, kent);
~~~
此时我尚未修改变量型别,只是修改了构造函数所属的class 。之所以这样做,是因为我希望只在必要地点才使用新型别。到目前为止,subclass 还没有专属接口,因 此我还不想宣布任何改变。
现在正是清理构造函数参数列的好时机。我将针对每个构造函数使用Rename Method。首先处理superclass 构造函数。我要新建一个构造函数,并把旧构造函数声明为protected (不能直接声明为private ,因为subclass 还需要它):
~~~
class JobItem...
protected JobItem (int unitPrice, int quantity, boolean isLabor, Employee employee) {
_unitPrice = unitPrice;
_quantity = quantity;
_isLabor = isLabor;
_employee = employee;
}
public JobItem (int unitPrice, int quantity) {
this (unitPrice, quantity, false, null)
}
~~~
现在,外部调用应该使用新构造函数:
~~~
JobItem j2 = new JobItem (10, 15);
~~~
编译、测试都通过后,我再使用 Rename Method 修改subclass 构造函数:
~~~
class LaborItem
public LaborItem (int quantity, Employee employee) {
super (0, quantity, true, employee);
}
~~~
此时的我仍然暂时使用protected superclass 构造函数。
现在,我可以将JobItem 的特性向下搬移。先从函数幵始,我先运用 Push Down Method 对付getEmployee() 函数:
~~~
class LaborItem...
public Employee getEmployee() {
return _employee;
}
class JobItem...
protected Employee _employee;
~~~
因为_employee 值域也将在稍后被下移到LaborItem ,所以我现在先将它声明为protected。
将_employee 值域声明protected 之后,我可以再次清理构造函数,让_employee 只在「即将去达的subclass 中」被初始化:
~~~
class JobItem...
protected JobItem (int unitPrice, int quantity, boolean isLabor) {
_unitPrice = unitPrice;
_quantity = quantity;
_isLabor = isLabor;
}
class LaborItem ...
public LaborItem (int quantity, Employee employee) {
super (0, quantity, true);
_employee = employee;
}
~~~
_isLabor 值域所传达的信息,现在已经成为继承体系的内在信息,因此我可以移 除这个值域了。最好的方式是:先使用Self Encapsulate Field,然后再修改访问函数(accessors),改用多态常量函数。所谓「多态常量函数」会在不同的subclass 实现版本中返回不同的固定值:
~~~
class JobItem...
protected boolean isLabor() {
return false;
}
class LaborItem...
protected boolean isLabor() {
return true;
}
~~~
然后,我就可以摆脱_isLabor 值域了。
现在,我可以观察isLabor() 函数的用户,并运用Replace Conditional with Polymorphism 重构它们。我找到了下列这样的函数:
~~~
class JobItem...
public int getUnitPrice(){
return (isLabor()) ?
_employee.getRate():
_unitPrice;
}
~~~
将它重构为:
~~~
class JobItem...
public int getUnitPrice(){
return _unitPrice;
}
class LaborItem...
public int getUnitPrice(){
return _employee.getRate();
}
~~~
当使用某项值域的函数全被下移至subclass 后,我就可以使用 Push Down Field 将值域也下移。如果尚还无法移动值域,那就表示,我需要对函数做更多处理,可能需要实施Push Down Method 或 Replace Conditional with Polymorphism。
由于_unitPrice 值域只被LaborItem 以外的对象(也就是parts job items)所用, 所以我可以再次运用Extract Subclass 对JobItem 提炼出一个subclass :PartsItem 。完成后,我可以将JobItem 声明为抽象类。
- 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