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Index

重构
1. 重构的原则
2. 重构案例
  2.1. 简单的原则
  2.2. 隐藏委托关系
    2.2.0.1. 做法
   2.2.1. 范例
  2.3. 移除中间人
  2.4. 以卫语句取代潜逃条件表达式
   2.4.1. 范例
  2.5. 多态取代条件表达式
   2.5.1. 做法
   2.5.2. 范例
  2.6. 移除标记参数
    2.6.0.1. 范例
  2.7. 以命令取代函数
    2.7.0.2. 做法
   2.7.1. 范例
  2.8. 以委托取代子类
   2.8.1. 做法
   2.8.2. 范例:取代继承体系
  2.9. 委托取代超类(取代继承)
   2.9.1. 做法
   2.9.2. 范例
3. 参考在线地址

  • 给程序添加一个特性,但发现程序缺乏良好的结构而不易于进行更改,那就先重构程序,使其容易添加改特性然后再添加特性。
  • 重构前先检查自己是否有一套可靠的测试集,这些测试必须有自我检验的能力。
  • 重构技术就是以微笑的步伐修改程序,如果犯错,很容易便可以发现它。
  • 好的代码的检验标准是人们是否可以轻易的修改

为何重构

  1. 重构改进软件的设计:
    • 经常性的重构有助于代码维持该有的形态,保护其原有设计。
    • 消除重复代码,为优秀设计根本。以防只修改一处,消除隐藏bug隐患。
  2. 重构使软件更容易理解
  3. 重构帮助找到bug
  4. 重构提高编程速度

何时重构:

  1. 预备性重构:让添加新功能更容易
  2. 帮助理解的重构:使代码更易懂
  3. 捡垃圾式重构:遇到即简单重构或者记录后续进行重构
  4. 有计划的重构和见机的重构
  5. 长期重构:先引入一层抽象,使其兼容新旧接口。
  6. 复审代码时重构

重写比重构更容易时就不需要重构了

重构的挑战:

  1. 延缓新功能的开发
  2. 代码所有权:不同team拥有的代码权限不一样,可以将对外API改成@deprected,再进一步淘汰。
  3. 分支:重构分支开发越久,merge master冲突越多,造成大量冲突。进行重构的功能拆分,分步进行。
  4. 测试
  5. 遗留代码:历史代码复杂又测试不足。逐步推进完善测试后进行重构。
  6. 数据库:重构改变数据结构。使用渐进式数据库设计,数据库重构分散到多次生产发布来完成,引入新旧字段兼容,再逐步推进。
  • 提炼函数
  • 引入参数对象
  • 拆分阶段:一段代码处理不同的事情
  • 内联类:一个类不再承担足够的责任,不再有单独存在的理由则存放到一个最频繁使用的类中。
  • 替换函数:管道替换循环,简化函数逻辑等
  • 以管道取代循环
  • 以查询取代派生变量:有一些变量为类中对象运算而来。提供查询方法,以防变量改变未修改的情况
  • 引入断言
  • 查询和修改函数分离
  • 以工厂函数取代构造函数:构造函数名称固定,且必须返回对象指针,并且需要new的特殊关键字声明。而普通函数可以进行更多的处理,并用方法名表示出意图。
  • 以子类取代类型码:结合多态取代条件表达式

简化条件表达式:

  1. 分解条件表达式:提炼函数即使用函数单一职责的方式抽取对象,三元表达式取代if ... else...
  2. 合并条件表达式

一个好的模块化的设计,“封装”即使不是其最关键特征,也是最关键特征之一。
如果某些客户端先通过服务对象的字段得到另一个对象(受托类),然后调用后者的函数,那么客户就必须知晓这一层委托关系。万一受托类修改了接口,变化会波及通过服务对象使用它的所有客户端。我可以在服务对象上放置一个简单的委托 函数,将委托关系隐藏起来,从而去除这种依赖。这么一来,即使将来委托关系发生变化,变化也只会影响服务对象,而不会直接波及所有客户端。

  • 对于每个委托关系中的函数,在服务对象端建立一个简单的委托函数。
  • 调整客户端,令它只调用服务对象提供的函数。每次调整后运行测试。
  • 如果将来不再有任何客户端需要取用 Delegate(受托类),便可移除服务对象中的相关访问函数。
  • 测试。

class Person

constructor(name) {
 this._name = name;
}
get name() {return this._name;}
get department()    {return this._department;}
set department(arg) {this._department = arg;}

class Department...

get chargeCode() {return this._chargeCode;}
set chargeCode(arg) {this._chargeCode = arg;}
get manager() {return this._manager;}
set manager(arg) {this._manager = arg;}

修改后:

class Person...

get manager() {return this._department.manager;}

每当客户端要使用受托类的新特性时,你就必须在服务端添加一个简单委托函数。随着受托类的特性(功能)越来越多,更多的转发函数就会使人烦躁。服务类完全变成了一个中间人(81),此时就应该让客户直接调用受托类。

class Person...移除

get manager() {return this._department.manager;}

客户端代码...

manager = aPerson.manager;

修改后

客户端代码...

manager = aPerson.department.manager;

条件表达式通常有两种风格。第一种风格是:两个条件分支都属于正常行为。第二种风格则是:只有一个条件分支是正常行为,另一个分支则是异常的情况。

"卫语句"(guard clauses) :条件不满足立即返回,单独检查的判断语句。

function payAmount(employee) {
    let result;
    if (employee.isSeparated) {
        result = {amount: 0, reasonCode: "SEP"};
    } else {
        if (employee.isRetired) {
            result = {amount: 0, reasonCode: "RET"};
        } else {
            // logic to compute amount
            lorem.ipsum(dolor.sitAmet);
            1
            consectetur(adipiscing).elit();
            sed.do.eiusmod = tempor.incididunt.ut(labore) && dolore(magna.aliqua);
            ut.enim.ad(minim.veniam);
            result = someFinalComputation();
        }
    }
    return result;
}

修改:

function payAmount(employee) {
    let result;
    if (employee.isSeparated) return {amount: 0, reasonCode: "SEP"};
    if (employee.isRetired) return {amount: 0, reasonCode: "RET"};
    // logic to compute amount
    lorem.ipsum(dolor.sitAmet);
    consectetur(adipiscing).elit();
    sed.do.eiusmod = tempor.incididunt.ut(labore) && dolore(magna.aliqua);
    ut.enim.ad(minim.veniam);
    return someFinalComputation();
}

范例:将条件反转

function adjustedCapital(anInstrument) {
    let result = 0;
    if (anInstrument.capital > 0) {
        if (anInstrument.interestRate > 0 && anInstrument.duration > 0) {
            result = (anInstrument.income / anInstrument.duration) * anInstrument.adjustmentFactor;
        }
    }
    return result;
}

修改:

function adjustedCapital(anInstrument) {
    if (anInstrument.capital <= 0
        || anInstrument.interestRate <= 0
        || anInstrument.duration <= 0) return 0;
    return (anInstrument.income / anInstrument.duration) * anInstrument.adjustmentFactor;
}
switch (bird.type) {
    case 'EuropeanSwallow':
        return "average";
    case 'AfricanSwallow':
        return (bird.numberOfCoconuts > 2) ? "tired" : "average";
    case 'NorwegianBlueParrot':
        return (bird.voltage > 100) ? "scorched" : "beautiful";
    default:
        return "unknown";
}

class EuropeanSwallow {
    get plumage() {
        return "average";
    }
}

class AfricanSwallow {
    get plumage() {
        return (this.numberOfCoconuts > 2) ? "tired" : "average";
    }
}

class NorwegianBlueParrot {
    get plumage() {
        return (this.voltage > 100) ? "scorched" : "beautiful";
    }
}

复杂的条件逻辑是编程中最难理解的东西之一。很多时候,我发现可以将条件逻辑拆分到不同的场景(或者叫高阶用例),从而拆解复杂的条件逻辑。这种拆分有时用条件逻辑本身的结构就足以表达,但使用类和多态能把逻辑的拆分表述得更清晰。

一个常见的场景是:我可以构造一组类型,每个类型处理各自的一种条件逻辑。例如,我会注意到,图书、音乐、食品的处理方式不同,这是因为它们分属不同类型的商品。最明显的征兆就是有好几个函数都有基于类型代码的 switch 语句。若果真如此,我就可以针对 switch 语句中的每种分支逻辑创建一个类,用多态来承载各个类型特有的行为,从而去除重复的分支逻辑。

另一种情况是:有一个基础逻辑,在其上又有一些变体。基础逻辑可能是最常用的,也可能是最简单的。我可以把基础逻辑放进超类,这样我可以首先理解这部分逻辑,暂时不管各种变体,然后我可以把每种变体逻辑单独放进一个子类,其中的代码着重强调与基础逻辑的差异。

多态是面向对象编程的关键特性之一。跟其他一切有用的特性一样,它也很容易被滥用。我曾经遇到有人争论说所有条件逻辑都应该用多态取代。我不赞同这种观点。我的大部分条件逻辑只用到了基本的条件语句——if/else 和 switch/case,并不需要劳师动众地引入多态。但如果发现如前所述的复杂条件逻辑,多态是改善这种情况的有力工具。

  • 如果现有的类尚不具备多态行为,就用工厂函数创建之,令工厂函数返回恰当的对象实例。
  • 在调用方代码中使用工厂函数获得对象实例。
  • 将带有条件逻辑的函数移到超类中。
  • 如果条件逻辑还未提炼至独立的函数,首先对其使用提炼函数(106)。
  • 任选一个子类,在其中建立一个函数,使之覆写超类中容纳条件表达式的那个函数。将与该子类相关的条件表达式分支复制到新函数中,并对它进行适当调整。
  • 重复上述过程,处理其他条件分支。
  • 在超类函数中保留默认情况的逻辑。或者,如果超类应该是抽象的,就把该函数声明为 abstract,或在其中直接抛出异常,表明计算责任都在子类中。
function plumages(birds) {
    return new Map(birds.map(b => [b.name, plumage(b)])
    )
        ;
}

function speeds(birds) {
    return new Map(birds.map(b => [b.name, airSpeedVelocity(b)])
    )
        ;
}

function plumage(bird) {
    switch (bird.type) {
        case 'EuropeanSwallow':
            return "average";
        case 'AfricanSwallow':
            return (bird.numberOfCoconuts > 2) ? "tired" : "average";
        case 'NorwegianBlueParrot':
            return (bird.voltage > 100) ? "scorched" : "beautiful";
        default:
            return "unknown";
    }
}

function airSpeedVelocity(bird) {
    switch (bird.type) {
        case 'EuropeanSwallow':
            return 35;
        case 'AfricanSwallow':
            return 40 - 2 * bird.numberOfCoconuts;
        case 'NorwegianBlueParrot':
            return (bird.isNailed) ? 0 : 10 + bird.voltage / 10;
        default:
            return null;
    }
}

修改后代码大致如下(我还对顶层的 airSpeedVelocity 和 plumage 函数做了内联处理):

function plumages(birds) {
    return new Map(birds
        .map(b => createBird(b))
        .map(bird => [bird.name, bird.plumage]
        ))
        ;
}

function speeds(birds) {
    return new Map(birds
        .map(b => createBird(b))
        .map(bird => [bird.name, bird.airSpeedVelocity]
        ))
        ;
}

function createBird(bird) {
    switch (bird.type) {
        case 'EuropeanSwallow':
            return new EuropeanSwallow(bird);
        case 'AfricanSwallow':
            return new AfricanSwallow(bird);
        case 'NorwegianBlueParrot':
            return new NorwegianBlueParrot(bird);
        default:
            return new Bird(bird);
    }
}

class Bird {
    constructor(birdObject) {
        Object.assign(this, birdObject);
    }

    get plumage() {
        return "unknown";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return null;
    }
}

class EuropeanSwallow extends Bird {
    get plumage() {
        return "average";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return 35;
    }
}

class AfricanSwallow extends Bird {
    get plumage() {
        return (this.numberOfCoconuts > 2) ? "tired" : "average";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return 40 - 2 * this.numberOfCoconuts;
    }
}

class NorwegianBlueParrot extends Bird {
    get plumage() {
        return (this.voltage > 100) ? "scorched" : "beautiful";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return (this.isNailed) ? 0 : 10 + this.voltage / 10;
    }
}

范例:用多态处理变体逻辑 有一家评级机构,要对远洋航船的航行进行投资评级。这家评级机构会给出“A”或者“B”两种评级,取决于多种风险和盈利潜力的因素。在评估风险时,既要考虑航程本身的特征,也要考虑船长过往航行的历史。

代码中有两处同样的条件逻辑,都在询问“是否有到中国的航程”以及“船长是否曾去过中国”。

function rating(voyage, history) {
    const vpf = voyageProfitFactor(voyage, history);
    const vr = voyageRisk(voyage);
    const chr = captainHistoryRisk(voyage, history);
    if (vpf * 3 > (vr + chr * 2)) return "A";
    else return "B";
}

function voyageRisk(voyage) {
    let result = 1;
    if (voyage.length > 4) result += 2;
    if (voyage.length > 8) result += voyage.length - 8;
    if (["china", "east-indies"].includes(voyage.zone)) result += 4;
    return Math.max(result, 0);
}

function captainHistoryRisk(voyage, history) {
    let result = 1;
    if (history.length < 5) result += 4;
    result += history.filter(v => v.profit < 0
    )
    length;
    if (voyage.zone === "china" && hasChina(history)) result -= 2;
    return Math.max(result, 0);
}

function hasChina(history) {
    return history.some(v => "china" === v.zone
    )
        ;
}

function voyageProfitFactor(voyage, history) {
    let result = 2;
    if (voyage.zone === "china") result += 1;
    if (voyage.zone === "east-indies") result += 1;
    if (voyage.zone === "china" && hasChina(history)) {
        result += 3;
        if (history.length > 10) result += 1;
        if (voyage.length > 12) result += 1;
        if (voyage.length > 18) result -= 1;
    } else {
        if (history.length > 8) result += 1;
        if (voyage.length > 14) result -= 1;
    }
    return result;
}

调用方的代码大概是这样:

const voyage = {zone: "west-indies", length: 10};
const history = [
    {zone: "east-indies", profit: 5},
    {zone: "west-indies", profit: 15},
    {zone: "china", profit: -2},
    {zone: "west-africa", profit: 7},
];

const myRating = rating(voyage, history);

修改后:有一个基本的 Rating 类,其中不考虑与“中国经验”相关的复杂性。与“中国经验”相关的代码则清晰表述出在基本逻辑之上的一系列变体逻辑:

class Rating {
    constructor(voyage, history) {
        this.voyage = voyage;
        this.history = history;
    }

    get value() {
        const vpf = this.voyageProfitFactor;
        const vr = this.voyageRisk;
        const chr = this.captainHistoryRisk;
        if (vpf * 3 > (vr + chr * 2)) return "A";
        else return "B";
    }

    get voyageRisk() {
        let result = 1;
        if (this.voyage.length > 4) result += 2;
        if (this.voyage.length > 8) result += this.voyage.length - 8;
        if (["china", "east-indies"].includes(this.voyage.zone)) result += 4;
        return Math.max(result, 0);
    }

    get captainHistoryRisk() {
        let result = 1;
        if (this.history.length < 5) result += 4;
        result += this.history.filter(v => v.profit < 0
        ).length;
        return Math.max(result, 0);
    }

    get voyageProfitFactor() {
        let result = 2;
        if (this.voyage.zone === "china") result += 1;
        if (this.voyage.zone === "east-indies") result += 1;
        result += this.historyLengthFactor;
        result += this.voyageLengthFactor;
        return result;
    }

    get voyageLengthFactor() {
        return (this.voyage.length > 14) ? -1 : 0;
    }

    get historyLengthFactor() {
        return (this.history.length > 8) ? 1 : 0;
    }
}
class ExperiencedChinaRating extends Rating {
    get captainHistoryRisk() {
        const result = super.captainHistoryRisk - 2;
        return Math.max(result, 0);
    }

    get voyageLengthFactor() {
        let result = 0;
        if (this.voyage.length > 12) result += 1;
        if (this.voyage.length > 18) result -= 1;
        return result;
    }

    get historyLengthFactor() {
        return (this.history.length > 10) ? 1 : 0;
    }

    get voyageProfitFactor() {
        return super.voyageProfitFactor + 3;
    }
}

以明确函数取代参数

“标记参数”是这样的一种参数:调用者用它来指示被调函数应该执行哪一部分逻辑

function bookConcert(aCustomer, isPremium) {
    if (isPremium) {
        // logic for premium booking
    } else {
        // logic for regular booking
    }
}

调用方

aShipment.deliveryDate = deliveryDate(anOrder, false);

方法体

function deliveryDate(anOrder, isRush) {
    if (isRush) {
        let deliveryTime;
        if (["MA", "CT"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 1;
        else if (["NY", "NH"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 2;
        else deliveryTime = 3;
        return anOrder.placedOn.plusDays(1 + deliveryTime);
    } else {
        let deliveryTime;
        if (["MA", "CT", "NY"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 2;
        else if (["ME", "NH"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 3;
        else deliveryTime = 4;
        return anOrder.placedOn.plusDays(2 + deliveryTime);
    }
}

修改后:

function rushDeliveryDate(anOrder) {
    let deliveryTime;
    if (["MA", "CT"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 1;
    else if (["NY", "NH"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 2;
    else deliveryTime = 3;
    return anOrder.placedOn.plusDays(1 + deliveryTime);
}

function regularDeliveryDate(anOrder) {
    let deliveryTime;
    if (["MA", "CT", "NY"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 2;
    else if (["ME", "NH"].includes(anOrder.deliveryState)) deliveryTime = 3;
    else deliveryTime = 4;
    return anOrder.placedOn.plusDays(2 + deliveryTime);
}

调用方,可以直接明确调用的方法

aShipment.deliveryDate = rushDeliveryDate(anOrder);

将函数封装成自己的对象,这样的对象我称之为“命令对象”(command object),或者简称“命令”(command)。这种对象大多只服务于单一函数,获得对该函数的请求,执行该函数,就是这种对象存在的意义。

与普通的函数相比,命令对象提供了更大的控制灵活性和更强的表达能力。除了函数调用本身,命令对象还可以支持附加的操作,例如撤销操作。我可以通过命令对象提供的方法来设值命令的参数值,从而支持更丰富的生命周期管理能力。我可以借助继承和钩子对函数行为加以定制。如果我所使用的编程语言支持对象但不支持函数作为一等公民,通过命令对象就可以给函数提供大部分相当于一等公民的能力。

命令对象为处理复杂计算提供了强大的机制。借助命令对象,可以轻松地将原本复杂的函数拆解为多个方法,彼此之间通过字段共享状态;拆解后的方法可以分别调用;开始调用之前的数据状态也可以逐步构建。

  • 为想要包装的函数创建一个空的类,根据该函数的名字为其命名。
  • 使用搬移函数(198)把函数移到空的类里。
  • 保持原来的函数作为转发函数,至少保留到重构结束之前才删除。
  • 遵循编程语言的命名规范来给命令对象起名。如果没有合适的命名规范,就给命令对象中负责实际执行命令的函数起一个通用的名字,例如“execute”或者“call”。
  • 可以考虑给每个参数创建一个字段,并在构造函数中添加对应的参数。
function score(candidate, medicalExam, scoringGuide) {
    let result = 0;
    let healthLevel = 0;
    let highMedicalRiskFlag = false;

    if (medicalExam.isSmoker) {
        healthLevel += 10;
        highMedicalRiskFlag = true;
    }
    let certificationGrade = "regular";
    if (scoringGuide.stateWithLowCertification(candidate.originState)) {
        certificationGrade = "low";
        result -= 5;
    } // lots more code like this
    result -= Math.max(healthLevel - 5, 0);
    return result;
}

进行命令对象抽象后,进而对方法进行重构:

constructor(candidate, medicalExam, scoringGuide)
{
    this._candidate = candidate;
    this._medicalExam = medicalExam;
    this._scoringGuide = scoringGuide;
}

execute()
{
    this._result = 0;
    this._healthLevel = 0;
    this._highMedicalRiskFlag = false;

    if (this._medicalExam.isSmoker) {
        this._healthLevel += 10;
        this._highMedicalRiskFlag = true;
    }
    this._certificationGrade = "regular";
    if (this._scoringGuide.stateWithLowCertification(this._candidate.originState)) {
        this._certificationGrade = "low";
        this._result -= 5;
    }
    // lots more code like this
    this._result -= Math.max(this._healthLevel - 5, 0);
    return this._result;
}

如果一个对象的行为有明显的类别之分,继承是很自然的表达方式。我可以把共用的数据和行为放在超类中,每个子类根据需要覆写部分特性。在面向对象语言中,继承很容易实现,因此也是程序员熟悉的机制。

继承也有其短板 。最明显的是,继承这张牌只能打一次。导致行为不同的原因可能有多种,但继承只能用于处理一个方向上的变化。比如说,我可能希望“人”的行为根据“年龄段”不同,并且根据“收入水平”不同。使用继承的话,子类可以是“年轻人”和“老人”,也可以是“富人”和“穷人”,但不能同时采用两种继承方式。

更大的问题在于,继承给类之间引入了非常紧密的关系。在超类上做任何修改,都很可能破坏子类,所以必须非常小心,并且充分理解子类如何从超类派生。

这两个问题用委托都能解决。对于不同的变化原因,我可以委托给不同的类。委托是对象之间常规的关系。与继承关系相比,使用委托关系时接口更清晰、耦合更少。因此,继承关系遇到问题时运用以委托取代子类是常见的情况。

“对象组合优于类继承”(“组合”跟“委托”是同一回事)。继承是一种很有价值的机制,大部分时候能达到效果,不会带来问题。所以我会从继承开始,如果开始出现问题,再转而使用委托。

  1. 如果构造函数有多个调用者,首先用以工厂函数取代构造函数(334)把构造函数包装起来。
  2. 创建一个空的委托类,这个类的构造函数应该接受所有子类特有的数据项,并且经常以参数的形式接受一个指回超类的引用。
  3. 在超类中添加一个字段,用于安放委托对象。
  4. 修改子类的创建逻辑,使其初始化上述委托字段,放入一个委托对象的实例。
    • 这一步可以在工厂函数中完成,也可以在构造函数中完成(如果构造函数有足够的信息以创建正确的委托对象的话)。
  5. 选择一个子类中的函数,将其移入委托类。
  6. 使用搬移函数(198)手法搬移上述函数,不要删除源类中的委托代码。
    • 如果这个方法用到的其他元素也应该被移入委托对象,就把它们一并搬移。如果它用到的元素应该留在超类中,就在委托对象中添加一个字段,令其指向超类的实例。
  7. 如果被搬移的源函数还在子类之外被调用了,就把留在源类中的委托代码从子类移到超类,并在委托代码之前加上卫语句,检查委托对象存在。如果子类之外已经没有其他调用者,就用移除死代码(237)去掉已经没人使用的委托代码。
    • 如果有多个委托类,并且其中的代码出现了重复,就使用提炼超类(375)手法消除重复。此时如果默认行为已经被移入了委托类的超类,源超类的委托函数就不再需要卫语句了。
  8. 测试。
  9. 重复上述过程,直到子类中所有函数都搬到委托类。
  10. 找到所有调用子类构造函数的地方,逐一将其改为使用超类的构造函数。
  11. 测试。
  12. 运用移除死代码(237)去掉子类。

这个关于鸟儿(bird)的系统很快要有一个大变化:有些鸟是“野生的”(wild),有些鸟是“家养的”(captive),两者之间的行为会有很大差异。这种差异可以建模为 Bird 类的两个子类:WildBird 和 CaptiveBird。但继承只能用一次,所以如果想用子类来表现“野生”和“家养”的差异,就得先去掉关于“不同品种”的继承关系。

function createBird(data) {
    switch (data.type) {
        case 'EuropeanSwallow':
            return new EuropeanSwallow(data);
        case 'AfricanSwallow':
            return new AfricanSwallow(data);
        case 'NorweigianBlueParrot':
            return new NorwegianBlueParrot(data);
        default:
            return new Bird(data);
    }
}

class Bird {
    constructor(data) {
        this._name = data.name;
        this._plumage = data.plumage;
    }

    get name() {
        return this._name;
    }

    get plumage() {
        return this._plumage || "average";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return null;
    }
}

class EuropeanSwallow extends Bird {
    get airSpeedVelocity() {
        return 35;
    }
}

class AfricanSwallow extends Bird {
    constructor(data) {
        super(data);
        this._numberOfCoconuts = data.numberOfCoconuts;
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return 40 - 2 * this._numberOfCoconuts;
    }
}

class NorwegianBlueParrot extends Bird {
    constructor(data) {
        super(data);
        this._voltage = data.voltage;
        this._isNailed = data.isNailed;
    }

    get plumage() {
        if (this._voltage > 100) return "scorched";
        else return this._plumage || "beautiful";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return (this._isNailed) ? 0 : 10 + this._voltage / 10;
    }
}

修改后

用一系列委托类取代了原来的多个子类,与原来非常相似的继承结构被转移到了 SpeciesDelegate 下面。除了给 Bird 类重新被继承的机会,从这个重构中我还有什么收获?新的继承体系范围更收拢了,只涉及各个品种不同的数据和行为,各个品种相同的代码则全都留在了 Bird 中,它未来的子类也将得益于这些共用的行为

function createBird(data) {
    return new Bird(data);
}

class Bird {
    constructor(data) {
        this._name = data.name;
        this._plumage = data.plumage;
        this._speciesDelegate = this.selectSpeciesDelegate(data);
    }

    get name() {
        return this._name;
    }

    get plumage() {
        return this._speciesDelegate.plumage;
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return this._speciesDelegate.airSpeedVelocity;
    }

    selectSpeciesDelegate(data) {
        switch (data.type) {
            case 'EuropeanSwallow':
                return new EuropeanSwallowDelegate(data, this);
            case 'AfricanSwallow':
                return new AfricanSwallowDelegate(data, this);
            case 'NorweigianBlueParrot':
                return new NorwegianBlueParrotDelegate(data, this);
            default:
                return new SpeciesDelegate(data, this);
        }
    }

    // rest of bird’s code...
}

// 注意这个委托超类抽象 
class SpeciesDelegate {
    constructor(data, bird) {
        this._bird = bird;
    }

    get plumage() {
        return this._bird._plumage || "average";
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return null;
    }
}

class EuropeanSwallowDelegate extends SpeciesDelegate {
    get airSpeedVelocity() {
        return 35;
    }
}

class AfricanSwallowDelegate extends SpeciesDelegate {
    constructor(data, bird) {
        super(data, bird);
        this._numberOfCoconuts = data.numberOfCoconuts;
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return 40 - 2 * this._numberOfCoconuts;
    }
}

class NorwegianBlueParrotDelegate extends SpeciesDelegate {
    constructor(data, bird) {
        super(data, bird);
        this._voltage = data.voltage;
        this._isNailed = data.isNailed;
    }

    get airSpeedVelocity() {
        return (this._isNailed) ? 0 : 10 + this._voltage / 10;
    }

    get plumage() {
        if (this._voltage > 100) return "scorched";
        else return this._bird._plumage || "beautiful";
    }
}

有一个经典的误用继承的例子:让栈(stack)继承列表(list)。这个想法的出发点是想复用列表类的数据存储和操作能力。虽说复用是一件好事,但这个继承关系有问题:列表类的所有操作都会出现在栈类的接口上,然而其中大部分操作对一个栈来说并不适用。更好的做法应该是把列表作为栈的字段,把必要的操作委派给列表就行了。** 这就是一个用得上以委托取代超类手法的例子**

假如我有一个车模(car model)类,其中有名称、引擎大小等属性,我可能想复用这些特性来表示真正的汽车(car),并在子类上添加 VIN 编号、制造日期等属性。然而汽车终归不是模型。这是一种常见而又经常不易察觉的建模错误。

有问题的继承招致了混乱和错误——如果把继承关系改为将部分职能委托给另一个对象,这些混乱和错误本是可以轻松避免的。使用委托关系能更清晰地表达“这是另一个东西,我只是需要用到其中携带的一些功能”这层意思。

即便在子类继承是合理的建模方式的情况下,如果子类与超类之间的耦合过强,超类的变化很容易破坏子类的功能,我还是会使用以委托取代超类 。这样做的缺点就是,对于宿主类(也就是原来的子类)和委托类(也就是原来的超类)中原本一样的函数,现在我必须在宿主类中挨个编写转发函数。不过还好,这种转发函数虽然写起来乏味,但它们都非常简单,几乎不可能出错。

首先(尽量)使用继承,如果发现继承有问题,再使用以委托取代超类。

  1. 在子类中新建一个字段,使其引用超类的一个对象,并将这个委托引用初始化为超类的新实例。
  2. 针对超类的每个函数,在子类中创建一个转发函数,将调用请求转发给委托引用。每转发一块完整逻辑,都要执行测试。
  3. 大多数时候,每转发一个函数就可以测试,但一对设值/取值必须同时转移,然后才能测试。
  4. 当所有超类函数都被转发函数覆写后,就可以去掉继承关系。

我最近给一个古城里存放上古卷轴(scroll)的图书馆做了咨询。他们给卷轴的信息编制了一份目录(catalog),每份卷轴都有一个 ID 号,并记录了卷轴的标题(title)和一系列标签(tag)。

class CatalogItem...

constructor(id, title, tags)
{
    this._id = id;
    this._title = title;
    this._tags = tags;
}

get
id()
{
    return this._id;
}
get
title()
{
    return this._title;
}
hasTag(arg)
{
    return this._tags.includes(arg);
}

这些古老的卷轴需要日常清扫,因此代表卷轴的 Scroll 类继承了代表目录项的 CatalogItem 类,并扩展出与“需要清扫”相关的数据。 这就是一个常见的建模错误 。真实存在的卷轴和只存在于纸面上的目录项,是完全不同的两种东西。比如说,关于“如何治疗灰鳞病”的卷轴可能有好几卷,但在目录上却只记录一个条目。 class Scroll extends CatalogItem...

constructor(id, title, tags, dateLastCleaned)
{
    super(id, title, tags);
    this._lastCleaned = dateLastCleaned;
}

needsCleaning(targetDate)
{
    const threshold = this.hasTag("revered") ? 700 : 1500;
    return this.daysSinceLastCleaning(targetDate) > threshold;
}
daysSinceLastCleaning(targetDate)
{
    return this._lastCleaned.until(targetDate, ChronoUnit.DAYS);
}

修改后: 用传入的 catalogID 来查找对应的 CatalogItem 对象,并引用这个对象(而不再新建 CatalogItem 对象) class Scroll...

constructor(id, dateLastCleaned, catalogID, catalog)
{
    this._id = id;
    this._catalogItem = catalog.get(catalogID);
    this._lastCleaned = dateLastCleaned;
}

加载程序...

const scrolls = aDocument
    .map(record => new Scroll(record.id,
        LocalDate.parse(record.lastCleaned),
        record.catalogData.id,
        catalog));

《重构 改善既有代码的设计第二版》中文翻译