软件重构

面向对象方法
之软件重构
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目录
• • • • • 重构的定义 为什么需要重构 何时需要重构 代码的坏味道 重构的手法
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重构的定义
• Refactoring (名词): 对软件内部结构的一种调整,
目的是在不改变软件外部行为的前提下,提高其可理 解性,降低其修改成本. • Refactor (动词): 使用一系列重构准则(手法),在不
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Switch语句
• 症状：
– 代码使用了一个switch语句，尤其是对一个类型字段 – 代码在某一行上存在多个If语句，特别是对同一个值进行比较时 – 代码使用了instanceof或其等价形式来确定所处理的是何类型
• 措施：
– 如果针对相同的一条switch语句在多处出现，它通常会使用一个 类型码；将其代之以多态内置于对象中。要完成这种改变，需要 采用一系列重构技术：
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数据泥团
• 症状： – 同样的两至三项数据频繁地一起出现在类和参数表中 – 代码声明了某些字段，并声明了处理这些字段的方法，然后又声明 了更多的字段和更多的方法，如此继续。 – 各组字段名以类似的子串开头或结束
• 措施: – 如果项是类中的字段，则使用抽取类将其取至一个新类中 – 如果值共同出现在方法的签名中，则使用引入参数对象（ introduce parameter object)以抽取新的对象 – 查看由新对象传递这些项的调用，以确定是否可以代之以使 用保持对象完整（preserve whole object) – 查看这些项的使用：通常可以利用移动方法等重构技术，从 而将这些使用移至新的对象中。
• 措施：
– 如果一个类的父类或者子类更适合于完成该类的行为，则通 过折叠继承体系将该类与其父类或子类合并。 – 否则，通过内联类将其行为合并至其调用者。
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不确定的一般性
• 症状： – 存在未用的类、方法、字段、参数等。它们可能没有客户，或者仅 有测试作为客户 – 对于当前实现的需求，代码过于复杂 措施： – 对于一个不必要的类，可以：
改变起外部行为的前提下,调整其结构.
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为什么需要重构?
• 改进软件设计 – 缺少重构,程序的设计将变的腐朽 – 缺乏设计的代码通常使用较多的代码做同样的事情 • 使软件易于理解 – 在大多数软件开发环境中,其他人将读你的代码 • 帮助发现缺陷 • 帮助提高编程速度
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何时应该重构?
• 三次法则 – 第三次做类似的事情时,就要重构 • 增加新功能时 • 修改BUG时 • 代码评审时
• 症状： – 在一个继承体系中建立了一个新的子类，缺发现还需要在另 外一个继承体系中创建一个相关的类。 – 可能发现两个继承体系中子类有相同的前缀（命令可以反映 出协调继承体系的需求） • 措施： – 使用移动字段和移动方法类重新分配字段，从而可以去除某 个继承体系。
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多余的类
• 症状 – 类并没有做什么工作，似乎是由其父类、子类或者调用者完 成了所有相关的工作，而在此类中却没有足够的行为，以至 于对其是否继续存在会产生质疑。
• 折叠继承体系 • 内联类
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– 对于一个不必要的方法，使用内联方法或移除方法 – 对于一个不必要的字段，确保没有对它的任务引用，删除之 – 对于一个不必要的参数，使用移除参数（remove parameter) •
说明： – 不要过度设计
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临时字段
• 症状：
–字段仅在某些时候得到设置，而在其余时间内为null（ 或未用）
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二传手
• 症状： – 类的大多数方法都是在调用另一个对象的同一个（或类似的 ）方法：
F(){delegate.f();}
• 措施： – 可以通过令客户直接调用委托来移除中间人 – 如果委托由中间人所有，或者是不可变的，而且中间人还有 需要增加的行为，那么此中间人可以看作是委托的一个示例 ，如此则可以采用将委托替换为继承。
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过大类
• 症状：
–存在大量实例变量 –存在大量方法 –存在大量代码行
• 措施：
–抽取类 –抽取子类 –抽取接口
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过长参数列表
• 症状： – 方法的参数多于1个或2个
• 后果：
– 难以理解 – 难以记忆 – 容易造成前后不一致
• 措施： –将参数替换为方法 –保持对象完整性 –引入参数对象
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霰弹式修改
• 症状：
–发生一次改变时,需要修改多个类的多个地方
• 措施：
–找出一个应对这些修改负责类，这可能是一个现有的类 ，也可能需要通过抽取类来创建一个新类。 –使用移动字段(move field)和移动方法（move method) 将功能置于所选的类中。如果未选中类足够简单，则可 以使用内联类将该类除去。
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不完整的库类
• 症状： – 你正在使用一个库类，而且希望在该类上有某个特性，但是 却未能如愿。如果这是一个正常的类，就可以加以修改；但 是，由于这是库的一部分，因此可能无法修改也不希望对它 有所改变。 • 措施： – 查看类或库的所有者是否考虑将来增加你所需的支持。 – 如果仅仅是一两个方法，则可以对库类的客户应用引入外来 方法（Introduce Foreign Method) – 如果存在多个方法需要增加，则要应用引入本地扩展（ Introduce Local Extension）。再进一步使用这个新的扩展 类。 – 可能会决定引入一层来覆盖这个库
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重复的代码
• 症状： – 容易形式：两个代码段看上去几乎相同 – 困难形式：两个代码段都拥有几乎相同的作用 措施： – 抽取方法 – 抽取类 – 替换算法 说明： – 一次,仅仅一次原则
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重复的代码
protected void queryBtn(object sender, EventArgs e) { //如果项目编号不为空时 if (this.xmbhText.Text.ToString().Trim(). Equals("") == false) { //对输入的查询条件－－项目编号 是否合法进行校验 Byte[] MyBytes = System.Text.Encoding.Default.GetBytes( this.xmbhText.Text.ToString().Trim()); if (MyBytes.Length > 10) { MessageBox.Alert("项目编号 不能超过10个字节！"); this.xmbhText.Focus(); return; } }
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过度亲密
• 症状 – 一个类访问了另一个类的内部(本应是私有的）部分。 • 措施 – 如果两个独立的类彼此“纠缠”。使用移动方法和移动字段 ，将适当的部分置于适当的类中。 – 如果纠缠的部分看上去是一个被遗漏的类，则使用抽取类和 隐藏委托引入此新类 – 如果类互相指向对方，则采用将双向引用改为单向引用，使 之成为一种单向依赖 – 如果子类以一种非受控的方式访问其父类的字段，则使用自 封装字段 – 如果父类可以定义一个通用算法，而子类能够插入其中，则 使用构建模板方法 – 如果父类和子类需要进一步解耦合，则采用将继承替换为委 托
• 措施：
–抽取类，移除字段以及所有相关代码
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消息链
• 症状： – 可能看到如下的调用形式：
a.b().c().d()
• 措施： – 如果处理实际上属于目标对象（即消息链最末的对象），则 使用抽取方法和移动方法将处理置于该对象中。 – 使用隐藏委托使方法仅依赖于一个对象（因此，不采用 a.b().c().d()的形式，而是将一个d()方法置于a对象中。这 可能还需要为b()和c()对象增加一个d()方法）。
//如果项目名称不为空时
if (this.xmmcText.Text.ToString().Trim().Equ als("") == false) { //对输入的查询条件－－项目名称是 否合法进行校验 Byte[] xmmccheck = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(thi s.xmmcText.Text.ToString().Trim()); if (xmmccheck.Length > 40) { MessageBox.Alert("项目名称不 能超过40个字节！"); this.xmmcText.Focus(); return; } } //实现数据库绑定 GridView1_DataBind(); } 8
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代码的坏味道
• • • • • • • • • • • Duplicated Code 重复的代码 Long Method 过长方法 Large Class 过大类 Long Parameter List 过长参数 列表 Divergent Change 发散式变化 Shotgun Surgery 霰弹式修改 Feature Envy 依恋情结 Data Clumps 数据泥团 Primitive Obsession 基本类型 偏执 Switch Statements Switch语句 Parallel Inheritance Hierarchies 平行继承层次 • • • • • • • Lazy Class 多余的类 Speculative Generality 不确定的 一般性 Temporary Field 临时字段 Message Chains 消息链 Middle Man 二传手 Inappropriate Intimacy 过度亲密 Alternative Classes with Different Interfaces 异曲同工的 类 Incomplete Library Class 不完整 的库类 Data Class 数据类 Refused bequest被拒绝的馈赠 Comments 过多的注释