重構—改善既有程式的設計（chapter 7）

Classification 4/22/20111Refactoring Improving The Design of Existing CodeCh. 7 Moving Features Between ObjectsJoe C Wu Developer, WSE(Web Services Engineering) Volume

OutlineCh. 7 Moving Features Between ObjectsMove Method (搬移函式)Move Field (搬移欄位)Extract Class (提練類別)Inline Class (將類別內聯化)Hide Delegate (隱藏「委託關係」)Remove Middle Man (移除中間人)Introduce Foreign Method (加入外加函式)Introduce Local Extension (引入區域性擴展)SummaryClassification 4/22/20112

Classification 4/22/20113Move Method (搬移函式)在該函式最常引用的class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(delegating method)，或是將舊函式完全移除。

Classification 4/22/20114Move Method (搬移函式)動機當一個Class有太多的行為.當一個Class與另個Class有太多合作而型成高度耦合(highly coupled).使系統中的classes更簡單。作法這個函式與哪個物件的交流比較多?檢查source class定義的method所使用的一切features.檢查sub class, super class.搬移source method to target method -> Compile target class.決定如何從source 正確引用target object.修改source method 成為delegating method. -> Compile and Test刪除source method 或將它當作一個delegating method保留下來。將source class中對source method的引用替換為target method.Compile and Test.很難決定 -> 或許移動這個函式與否，並不那麼重要。

Move Method (搬移函式)範例Classification 4/22/20115Class Account… double overdraftCharge() { if ( _type.isPremium()) { double result = 10; if (_dayOverdrawn > 7) result += (_daysOverdrawn – 7) * 0.85; return result; }// end if else return _daysOverdrawn * 1.75;} // end overdraftChrgedouble bankCharge () { double result = 4.5; if (_daysOverdrawn > 0) result += overdraftCharge(); return result;} // end bankChargeprivate AccountType _type;private int _daysOverdrawn;Suppose you wish to have other account types and decide to build an account type class to contain the methods

Move Method (搬移函式)Classification 4/22/20116Class AccountType… several account types – diff method double overdraftCharge(intdaysOverdrawn) { if (isPremium()) { double result = 10; if (dayOverdrawn > 7) result += (daysOverdrawn – 7) * 0.85; return result; }// end if else return _daysOverdrawn * 1.75;} // end overdraftChrgeClass Account… double bankCharge () { double result = 4.5; if (_days|Overdrawn |> 0) result += _type.overdraftCharge(_daysOverdrawn); return result;} // end bankCharge

Classification 4/22/20117Move Field (搬移欄位)某個class的field，被別的class使用更多次。在target class建立一個new field，修改source field的所有用戶，令它們改用new field.

Classification 4/22/20118Move Field (搬移欄位)動機某個class的field，被別的class使用更多次。透過Get/Set間接進行。也移動使用這個field的使用者。(取決於介面是否保持一致)使用Extract Class時，也可能需要搬移field，這時會先搬field.作法Encapsulate Field (Get/Set)Compile and Test.在target class建立同樣的field，並建立Getting/Setting。Compile target class.取得target object (若現有field or method不能做到，建一個field來存。將所有source field的引用，改為存取target field。Compile and Test.

Classification 4/22/20119Move Field (搬移欄位)範例Class Account… private AccoutnType _type; private double _interestRate; double interestForAmount)days (double amount, int days) { return )interestRate * amount * days /365; } // end interestForAmountWould like to move interestRate to the AccountType class because it is used more in that class.

Classification 4/22/201110Move Field (搬移欄位)範例Class AccountType…. private double _interestRate;void setInterestRate (double arg) { _interestRate = arg; } double getInterestRate () { return _interestRate; }……….double interestForAccount_days (double amount, int days) { return _type.getInterestRate() * amount * days/365;} // end interestForAccount_daysMove _interestRate.In the original classreference get and set methods for the field.

Classification 4/22/201111Extract Class (提練類別)某個class做了應該由兩個classes做的事。建立一個新的class，將相關的欄位和函式從舊class移至新class.

Classification 4/22/201112Extract Class (提練類別)動機一個class應該是一個清楚的抽象性(abstract)，處理一些明確的責任。Class太大會不易理解。某些資料和函式總是一起出現、某些資料常同時變化並彼此相依，表示他們該被分離出去。作法決定如何分解class所負責任。建立新的class，將舊class的責任交給它。建立舊class與新class之間的link。Move Field -> TestMove Method -> Test檢查、精簡每個class的介面。決定是否讓新class曝光 => reference object / immutable value object

Classification 4/22/201113class Person{ public String getName(){ return _name;} public String getTelephoneNumber(){ return ("(" + _officeAreaCode + ") " + _officeNumber);} String getOfficeAreaCode(){ return _officeAreaCode;} void setOfficeAreaCode(String arg){ _officeAreaCode = arg;} String getOfficeNumber(){ return _officeNumber;} void setOfficeNumber(String arg){ _officeNumber = arg;} private String _name; private String _officeAreaCode; private String _officeNumber;}Extract Class (提練類別)範例

Classification 4/22/201114Extract Class (提練類別)Move Fieldclass Person{ private TelephoneNumber_officeTelephone= new TelephoneNumber(); public String getTelephoneNumber(){ return ("(" + getOfficeAreaCode() + ") " + _officeNumber);} String getOfficeAreaCode(){ return _officeTelephone.getAreaCode();} void setOfficeAreaCode(String arg){ _officeTelephone.setAreaCode(arg);}}class TelephoneNumber{ String getAreaCode(){ return _areaCode;} void setAreaCode(String arg){ _areaCode = arg;} private String _areaCode;}

Extract Class (提練類別)Move MethodClassification 4/22/201115class TelephoneNumber{ public String getTelephoneNumber(){ return ("(" + _areaCode + ") " + _number);} String getAreaCode(){ return _areaCode;} void setAreaCode(String arg){ _areaCode = arg;} String getNumber(){ return _number;} void setNumber(String arg){ _number = arg;} private String _number; private String _areaCode;}class Person{ public String getName(){ return _name;} public String getTelephoneNumber(){ return _officeTelephone.getTelephoneNumber();}TelephoneNumbergetOfficeTelephone(){ return _officeTelephone;} private String _name; private TelephoneNumber _officeTelephone = new TelephoneNumber();}

Extract Class (提練類別)TelephoneNumberPublic?Private?Protected?若public新的class，要考慮別名(aliasing)的問題允許任何物件修改TelephoneNumber物件的任何部份使它成為Reference Object。(person為的存取點) (Ch.8)不許任何人”不透過Person就修改它”設為immutable或是提供immutable interface。先複製一個TelephoneNumber物件，將這個物件傳給用戶，當然這也會造成一定程度的迷惑。你可以為提煉後的class加鎖(lock)。但要小心鎖定的問題。Classification 4/22/201116

Classification 4/22/201117Inline Class (將類別內聯化)你的某個class沒有做太多事情(沒有承擔足夠的責任)將class的所有特性搬移到另一個class中，然後移除原class.

Classification 4/22/201118Inline Class (將類別內聯化)動機如果一個class不再承擔足夠的責任，不再有單獨存在的理由。挑選最頻繁使用這個「萎縮class」的用戶，以Inline Class手法塞進去。作法在absorbing class(合併端class)宣告source class的public協定，並將所有函式委託(delegate)至source class.修改source class的引用點->absorbing class。Compile and TestMove Method and Move Field，將source class的特性移過去。幫source class舉行一個簡單的喪禮。

Classification 4/22/201119Inline Class (將類別內聯化)class TelephoneNumber{ public String getTelephoneNumber(){ return ("(" + _areaCode + ") " + _number);} String getAreaCode(){ return _areaCode;} void setAreaCode(String arg){ _areaCode = arg;} String getNumber(){ return _number;} void setNumber(String arg){ _number = arg;} private String _number; private String _areaCode;}範例class Person{ public String getName(){return _name;} public String getTelephoneNumber(){return _officeTelephone.getTelephoneNumber();}TelephoneNumbergetOfficeTelephone(){return _officeTelephone;} private String _name; private TelephoneNumber _officeTelephone = new TelephoneNumber(); String getAreaCode(){ return _officeTelephone.getAreaCode();} void setAreaCode(String arg){ _officeTelephone.setAreaCode(arg);} String getNumber(){ return _officeTelephone.getNumber();} void setNumber(String arg){ _officeTelephone.setNumber(arg);}}

Classification 4/22/201120Inline Class (將類別內聯化)Person martin = new Person();martin.getOfficeTelephone().setAreaCode ("781");Person martin = new Person();martin.setAreaCode ("781");

Classification 4/22/201121Hide Delegate (隱藏「委託關係」)客戶直接呼叫其server object(服務物件)的delegate class。在Server端建立客戶所需的所有函式，用以隱藏委托關係(delegation)。

Classification 4/22/201122Hide Delegate (隱藏「委託關係」)動機封裝即使不是物件的最關鍵特徵，也是最關鍵特徵之一。如果某個客戶呼叫了「建立於server object的某個欄位基礎之上」的函式，客戶就必需知道這個委託物件(delegate object)，萬一委託關係發生變化，客戶也得相應變化。將委託關係隱藏起來，去除這種依存性，將變化限制在server中，不會波及客戶。

Classification 4/22/201123Hide Delegate (隱藏「委託關係」)作法對每一個委託關係中的函式，在server端建立一個簡單的委託函式(delegating method)。調整客戶，令它只呼叫server提供的函式Compile and Test如果將來不再有任何客戶需要用到Delegate，便可移除server中的存取函式Compile and Test

Classification 4/22/201124Hide Delegate (隱藏「委託關係」)class Person{ Department _department; public Department getDepartment(){ return _department;} public void setDepartment(Department arg){ _department = arg;}}範例manager = john.getDepartment().getManager(); public Person getManager(){ return _department.getManager();}class Department{ private String _chargeCode; private Person _manager; public Department(Person manager){ _manager = manager;} public Person getManager(){ return _manager;}}manager = john.getManager();

Classification 4/22/201125Remove Middle Man (移除中間人)某個class做了過多的簡單委託動作(simple delegation)。讓客戶直接呼叫delegate(受託類別)。

Classification 4/22/201126Remove Middle Man (移除中間人)動機Hide Delegate的代價當客戶要用到delegate的新特性時，你就必須在server端添加一個簡單委託函式。delegate的特性(功能)愈來愈多，就愈來愈痛苦。很難說什麼程度的隱藏才是合適的。隨著系統的變化，改成合適的就好了。重構的意義就在於：你永遠不必說什麼對不起，只要把出問題的地方修補好就行了。作法建立一個函式，用以取代delegate(受托物件)。對於每個委託函式(delegate method)，在server中刪除該函式，並將「客戶對該函式的呼叫」替換為「對delegate的呼叫」。Compile and Test

Classification 4/22/201127Remove Middle Man (移除中間人)範例class Person{ Department _department; public Person getManager(){ return _department.getManager();}}class Department{ private Person _manager; public Department(Person manager){ _manager = manager;}}manager = john.getManager();class Person{ public Department getDepartment(){ return _department;}}manager = john.getDepartment().getManager();

Classification 4/22/201128Introduce Foreign Method (加入外加函式)你所使用的server class需要一個函式，但你無法修改這個class。在client class中建立一個函式，並以一個server class實體作為第一引數(argument)。Date newStart = new Date (previousEnd.getYear(),previousEnd.getMonth(), previousEnd.getDate() + 1);Date newStart = nextDay(previousEnd);private static Date nextDay(Date arg) { return new Date (arg.getYear(),arg.getMonth(), arg.getDate() + 1);}

Classification 4/22/201129Introduce Foreign Method (加入外加函式)動機你正在使用一個class，它真的很好，為你提供了你想要的所有服務。當你需要一個新服務，這個class卻無法供應…如果可以修改源碼，你便可以加一個新函式，如果不能，你就得在客戶端編碼，補足你要的函式。如果你需要使用很多次，你就得不斷重初這些程式碼…如果你以外加函式實現一個新功能，那就是一個明確信號：這個函式原本應該在提供服務的class中加以實現。如果一個server class加入了大量的外加函式，你就不應該再使用本項重構，而應該使用Introduce Local Extension。

Classification 4/22/201130Introduce Foreign Method (加入外加函式)作法在client class中建立一個函式，用來提供你需要的功能。這個函式不應該取用client class的任何特性，如果需要，用參數傳給它。以server class實體作為該函式的第一個參數。將該函式注釋為「外加函式(foreign method)，應在server class實現。範例Date newStart = new Date (previousEnd.getYear(),previousEnd.getMonth(), previousEnd.getDate() + 1);Date newStart = nextDay(previousEnd);private static Date nextDay(Date arg) { return new Date (arg.getYear(),arg.getMonth(), arg.getDate() + 1);}

Classification 4/22/201131Introduce Local Extension (引入區域性擴展)你所使用的server class需要一些額外函式，但你無法修改這個class。建立一個新class，使用包含這些額外函式。讓這個擴展品成盥source class的sub class(子類別)或wrapper(外覆類別)。

Classification 4/22/201132Introduce Local Extension (引入區域性擴展)動機如果只需要一兩個函式，可以使用Introduce Foreign Method。超果兩個，可以用這個方法將這些函式組織在一起，這種方式稱之為local extension(區域性擴展)是一個獨立的class，卻也是其extended class的subtype。堅持「函式和資料應該被包裝在形式良好的單元內」。如果你一直把本該在extension class的程式零散放在其他classes中，只會讓其他這些classes變得過分複雜，並使得其中函式難以被復用。local extension有兩種作法Subclass必須在物件創建期實施。必須新增一個class，但是當原物件也被使用時，就要考慮維護兩份資料的問題。Wrapper通常首選subclass，因為工作量比較少。

Classification 4/22/201133Introduce Local Extension (引入區域性擴展)作法建立一個extension class，將它作為原物(原類別)的subclass或wrapper。在extension class中加入轉型建構式(converting constructors)。Converting constructors: 接受原物作為參數在extension class中加入新特性。根據需要，將原物(original)替換為擴展物(extension)。將「針對原始類別而定義的所有外加函式(foreign ethods)」搬移到extension class中。

Classification 4/22/201134Introduce Local Extension (引入區域性擴展)範例(Subclass)class MfDateSub extends Date{ public MfDateSub (String dateString) { super (dateString);} public MfDateSub (Date arg) { super (arg.getTime());} Date nextDay() { return new Date (getYear(),getMonth(), getDate() + 1);}}轉型建構式(converting constructors)

Classification 4/22/201135Introduce Local Extension (引入區域性擴展)class MfDateWrap{ private Date _original; public MfDateWrap(String dateString){ _original = new Date(dateString);} public MfDateWrap(Date arg){_original = arg;}// 為原始類別的所有函式提供委託函式… public intgetYear() {return _original.getYear();} public intgetMonth() {return _original.getMonth();} public intgetDate() {return _original.getDate();} public boolean equals(MfDateWraparg) {return (toDate().equals(arg.toDate()));} Date nextDay(){ return new Date(getYear(), getMonth(), getDate() + 1);}}範例(Wrapper)如何處理「接受原始類別之實體為參數」的函式？只是執行一個單純的委託動作(delegate)public boolean after (Date arg)aWrapper.after(aDate)aWrapper.after(anotherWrapper)aDate.after(aWrapper)

Introduce Local Extension (引入區域性擴展)範例(Wrapper)上一頁”after” method這種overriding的目的是為了向用戶隱藏wrapper的存在，這是一個好策略。不過在某些系統所提供的函式(如equals)會出問題。public booleanequals (Date arg) // causes problems這樣做是危險的，因為Java系統的其他部份都認為equals符合交換律：如果a.equals(b)為真，b.equals(a)也必為真。違反這樣的規則將使我遭遇一大堆莫名其妙的錯誤，但是又無法同時修改Date，所以建議向用戶曝露「我進行了包裝」public booleanequalsDate(Date arg)public booleanequalsDate(MfDateWraparg)Subclass則不會有這問題，只要不覆寫original class中的函式。一般來說不會在extension class中覆寫original class的函式，只會添加新函式。Classification 4/22/201136

Classification 4/22/201137Summary決定把責任放在哪兒?重構的基本手法Move Field > Move MethodClass責任過多或是過少Extract Class V.S Inline ClassClass使用另一ClassHide Delegate將關係隱藏起來因為Hide delegate導致擁有者的介面經常變化Remove Middle Man當我不能存取某個class的源碼，又想把其他責任移進去Introduce Foreign Method (只加一、二個函式)Introduce Local Extension

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