![](https://box.kancloud.cn/84c89efa581501cbeacda2ba3ef29194_505x283.jpeg)
```
class Person {
get courses() {return this._courses;}
set courses(aList) {this._courses = aList;}
```
![](https://box.kancloud.cn/a3bed334e2e1f6d1a46c5039deb25af9_91x152.jpeg)
```
class Person {
get courses() {return this._courses.slice();}
addCourse(aCourse) { ... }
removeCourse(aCourse) { ... }
```
### 动机
我喜欢封装程序中的所有可变数据。这使我很容易看清楚数据被修改的地点和修改方式,这样当我需要更改数据结构时就非常方便。我们通常鼓励封装——使用面向对象技术的开发者对封装尤为重视——但封装集合时人们常常犯一个错误:只对集合变量的访问进行了封装,但依然让取值函数返回集合本身。这使得集合的成员变量可以直接被修改,而封装它的类则全然不知,无法介入。
为避免此种情况,我会在类上提供一些修改集合的方法——通常是“添加”和“移除”方法。这样就可使对集合的修改必须经过类,当程序演化变大时,我依然能轻易找出修改点。
只要团队拥有良好的习惯,就不会在模块以外修改集合,仅仅提供这些修改方法似乎也就足够。然而,依赖于别人的好习惯是不明智的,一个细小的疏忽就可能带来难以调试的bug。更好的做法是,不要让集合的取值函数返回原始集合,这就避免了客户端的意外修改。
一种避免直接修改集合的方法是,永远不直接返回集合的值。这种方法提倡,不要直接使用集合的字段,而是通过定义类上的方法来代替,比如将`aCustomer.orders.size`替换为`aCustomer.numberOfOrders`。我不同意这种做法。现代编程语言都提供了丰富的集合类和标准接口,能够组合成很多有价值的用法,比如集合管道(Collection Pipeline)\[mf-cp\]等。使用特殊的类方法来处理这些场景,会增加许多额外代码,使集合操作容易组合的特性大打折扣。
还有一种方法是,以某种形式限制集合的访问权,只允许对集合进行读操作。比如,在Java中可以很容易地返回集合的一个只读代理,这种代理允许用户读取集合,但会阻止所有更改操作——Java的代理会抛出一个异常。有一些库在构造集合时也用了类似的方法,将构造出的集合建立在迭代器或枚举对象的基础上,因为迭代器也不能修改它迭代的集合。
也许最常见的做法是,为集合提供一个取值函数,但令其返回一个集合的副本。这样即使有人修改了副本,被封装的集合也不会受到影响。这可能带来一些困惑,特别是对那些已经习惯于通过修改返回值来修改原集合的开发者——但更多的情况下,开发者已经习惯于取值函数返回副本的做法。如果集合很大,这个做法可能带来性能问题,好在多数列表都没有那么大,此时前述的性能优化基本守则依然适用(见2.8节)。
使用数据代理和数据复制的另一个区别是,对源数据的修改会反映到代理上,但不会反映到副本上。大多数时候这个区别影响不大,因为通过此种方式访问的列表通常生命周期都不长。
采用哪种方法并无定式,最重要的是在同个代码库中做法要保持一致。我建议只用一种方案,这样每个人都能很快习惯它,并在每次调用集合的访问函数时期望相同的行为。
### 做法
- 如果集合的引用尚未被封装起来,先用封装变量(132)封装它。
- 在类上添加用于“添加集合元素”和“移除集合元素”的函数。
> 如果存在对该集合的设值函数,尽可能先用移除设值函数(331)移除它。如果不能移除该设值函数,至少让它返回集合的一份副本。
- 执行静态检查。
- 查找集合的引用点。如果有调用者直接修改集合,令该处调用使用新的添加/移除元素的函数。每次修改后执行测试。
- 修改集合的取值函数,使其返回一份只读的数据,可以使用只读代理或数据副本。
- 测试。
### 范例
假设有个人(`Person`)要去上课。我们用一个简单的`Course`来表示“课程”。
##### class Person...
```
constructor (name) {
this._name = name;
this._courses = [];
}
get name() {return this._name;}
get courses() {return this._courses;}
set courses(aList) {this._courses = aList;}
```
##### class Course...
```
constructor(name, isAdvanced) {
this._name = name;
this._isAdvanced = isAdvanced;
}
get name() {return this._name;}
get isAdvanced() {return this._isAdvanced;}
```
客户端会使用课程集合来获取课程的相关信息。
```
numAdvancedCourses = aPerson.courses
.f ilter(c => c.isAdvanced)
.length
;
```
有些开发者可能觉得这个类已经得到了恰当的封装,毕竟,所有的字段都被访问函数保护到了。但我要指出,对课程列表的封装还不完整。诚然,对列表整体的任何更新操作,都能通过设值函数得到控制。
##### 客户端代码...
```
const basicCourseNames = readBasicCourseNames(filename);
aPerson.courses = basicCourseNames.map(name => new Course(name, false));
```
但客户端也可能发现,直接更新课程列表显然更容易。
##### 客户端代码...
```
for(const name of readBasicCourseNames(filename)) {
aPerson.courses.push(new Course(name, false));
}
```
这就破坏了封装性,因为以此种方式更新列表`Person`类根本无从得知。这里仅仅封装了字段引用,而未真正封装字段的内容。
现在我来对类实施真正恰当的封装,首先要为类添加两个方法,为客户端提供“添加课程”和“移除课程”的接口。
##### class Person...
```
addCourse(aCourse) {
this._courses.push(aCourse);
}
removeCourse(aCourse, fnIfAbsent = () => {throw new RangeError();}) {
const index = this._courses.indexOf(aCourse);
if (index === -1) fnIfAbsent();
else this._courses.splice(index, 1);
}
```
对于移除操作,我得考虑一下,如果客户端要求移除一个不存在的集合元素怎么办。我可以耸耸肩装作没看见,也可以抛出错误。这里我默认让它抛出错误,但留给客户端一个自己处理的机会。
然后我就可以让直接修改集合值的地方改用新的方法了。
##### 客户端代码...
```
for(const name of readBasicCourseNames(filename)) {
aPerson.addCourse(new Course(name, false));
}
```
有了单独的添加和移除方法,通常`setCourse`设值函数就没必要存在了。若果真如此,我就会使用移除设值函数(331)移除它。如果出于其他原因,必须提供一个设值方法作为API,我至少要确保用一份副本给字段赋值,不去修改通过参数传入的集合。
##### class Person...
`set courses(aList) {this._courses = aList.slice();}`这套设施让客户端能够使用正确的修改方法,同时我还希望能确保所有修改都通过这些方法进行。为达此目的,我会让取值函数返回一份副本。
##### class Person...
`get courses() {return this._courses.slice();}`总的来讲,我觉得对集合保持适度的审慎是有益的,我宁愿多复制一份数据,也不愿去调试因意外修改集合招致的错误。修改操作并不总是显而易见的,比如,在JavaScript中原生的数组排序函数`sort()`就会修改原数组,而在其他语言中默认都是为更改集合的操作返回一份副本。任何负责管理集合的类都应该总是返回数据副本,但我还养成了一个习惯,只要我做的事看起来可能改变集合,我也会返回一个副本。
- 第1章 重构,第一个示例
- 1.1 起点
- 1.2 对此起始程序的评价
- 1.3 重构的第一步
- 1.4 分解statement函数
- 1.5 进展:大量嵌套函数
- 1.6 拆分计算阶段与格式化阶段
- 1.7 进展:分离到两个文件(和两个阶段)
- 1.8 按类型重组计算过程
- 1.9 进展:使用多态计算器来提供数据
- 1.10 结语
- 第2章 重构的原则
- 2.1 何谓重构
- 2.2 两顶帽子
- 2.3 为何重构
- 2.4 何时重构
- 2.5 重构的挑战
- 2.6 重构、架构和YAGNI
- 2.7 重构与软件开发过程
- 2.8 重构与性能
- 2.9 重构起源何处
- 2.10 自动化重构
- 2.11 延展阅读
- 第3章 代码的坏味道
- 3.1 神秘命名(Mysterious Name)
- 3.2 重复代码(Duplicated Code)
- 3.3 过长函数(Long Function)
- 3.4 过长参数列表(Long Parameter List)
- 3.5 全局数据(Global Data)
- 3.6 可变数据(Mutable Data)
- 3.7 发散式变化(Divergent Change)
- 3.8 霰弹式修改(Shotgun Surgery)
- 3.9 依恋情结(Feature Envy)
- 3.10 数据泥团(Data Clumps)
- 3.11 基本类型偏执(Primitive Obsession)
- 3.12 重复的switch (Repeated Switches)
- 3.13 循环语句(Loops)
- 3.14 冗赘的元素(Lazy Element)
- 3.15 夸夸其谈通用性(Speculative Generality)
- 3.16 临时字段(Temporary Field)
- 3.17 过长的消息链(Message Chains)
- 3.18 中间人(Middle Man)
- 3.19 内幕交易(Insider Trading)
- 3.20 过大的类(Large Class)
- 3.21 异曲同工的类(Alternative Classes with Different Interfaces)
- 3.22 纯数据类(Data Class)
- 3.23 被拒绝的遗赠(Refused Bequest)
- 3.24 注释(Comments)
- 第4章 构筑测试体系
- 4.1 自测试代码的价值
- 4.2 待测试的示例代码
- 4.3 第一个测试
- 4.4 再添加一个测试
- 4.5 修改测试夹具
- 4.6 探测边界条件
- 4.7 测试远不止如此
- 第5章 介绍重构名录
- 5.1 重构的记录格式
- 5.2 挑选重构的依据
- 第6章 第一组重构
- 6.1 提炼函数(Extract Function)
- 6.2 内联函数(Inline Function)
- 6.3 提炼变量(Extract Variable)
- 6.4 内联变量(Inline Variable)
- 6.5 改变函数声明(Change Function Declaration)
- 6.6 封装变量(Encapsulate Variable)
- 6.7 变量改名(Rename Variable)
- 6.8 引入参数对象(Introduce Parameter Object)
- 6.9 函数组合成类(Combine Functions into Class)
- 6.10 函数组合成变换(Combine Functions into Transform)
- 6.11 拆分阶段(Split Phase)
- 第7章 封装
- 7.1 封装记录(Encapsulate Record)
- 7.2 封装集合(Encapsulate Collection)
- 7.3 以对象取代基本类型(Replace Primitive with Object)
- 7.4 以查询取代临时变量(Replace Temp with Query)
- 7.5 提炼类(Extract Class)
- 7.6 内联类(Inline Class)
- 7.7 隐藏委托关系(Hide Delegate)
- 7.8 移除中间人(Remove Middle Man)
- 7.9 替换算法(Substitute Algorithm)
- 第8章 搬移特性
- 8.1 搬移函数(Move Function)
- 8.2 搬移字段(Move Field)
- 8.3 搬移语句到函数(Move Statements into Function)
- 8.4 搬移语句到调用者(Move Statements to Callers)
- 8.5 以函数调用取代内联代码(Replace Inline Code with Function Call)
- 8.6 移动语句(Slide Statements)
- 8.7 拆分循环(Split Loop)
- 8.8 以管道取代循环(Replace Loop with Pipeline)
- 8.9 移除死代码(Remove Dead Code)
- 第9章 重新组织数据
- 9.1 拆分变量(Split Variable)
- 9.2 字段改名(Rename Field)
- 9.3 以查询取代派生变量(Replace Derived Variable with Query)
- 9.4 将引用对象改为值对象(Change Reference to Value)
- 9.5 将值对象改为引用对象(Change Value to Reference)
- 第10章 简化条件逻辑
- 10.1 分解条件表达式(Decompose Conditional)
- 10.2 合并条件表达式(Consolidate Conditional Expression)
- 10.3 以卫语句取代嵌套条件表达式(Replace Nested Conditional with Guard Clauses)
- 10.4 以多态取代条件表达式(Replace Conditional with Polymorphism)
- 10.5 引入特例(Introduce Special Case)
- 10.6 引入断言(Introduce Assertion)
- 第11章 重构API
- 11.1 将查询函数和修改函数分离(Separate Query from Modifier)
- 11.2 函数参数化(Parameterize Function)
- 11.3 移除标记参数(Remove Flag Argument)
- 11.4 保持对象完整(Preserve Whole Object)
- 11.5 以查询取代参数(Replace Parameter with Query)
- 11.6 以参数取代查询(Replace Query with Parameter)
- 11.7 移除设值函数(Remove Setting Method)
- 11.8 以工厂函数取代构造函数(Replace Constructor with Factory Function)
- 11.9 以命令取代函数(Replace Function with Command)
- 11.10 以函数取代命令(Replace Command with Function)
- 第12章 处理继承关系
- 12.1 函数上移(Pull Up Method)
- 12.2 字段上移(Pull Up Field)
- 12.3 构造函数本体上移(Pull Up Constructor Body)
- 12.4 函数下移(Push Down Method)
- 12.5 字段下移(Push Down Field)
- 12.6 以子类取代类型码(Replace Type Code with Subclasses)
- 12.7 移除子类(Remove Subclass)
- 12.8 提炼超类(Extract Superclass)
- 12.9 折叠继承体系(Collapse Hierarchy)
- 12.10 以委托取代子类(Replace Subclass with Delegate)
- 12.11 以委托取代超类(Replace Superclass with Delegate)
- 参考文献
- 重构列表
- 坏味道与重构手法速查表