重构手法——函数行为重塑类 | 语意 | 用子类替换类型代码

简介

"用子类替换类型代码"是实现多态行为的关键重构手法。通过将类型标识符转换为子类层次，可以消除条件判断逻辑，提高代码的可扩展性和可维护性。

针对的症状（代码坏味道）

• 使用枚举或字符串表示对象类型
• 存在基于类型代码的条件分支
• 需要为不同类型添加差异化行为
• 类型代码影响对象创建方式

用子类替换类型代码的详细步骤

1. 识别类型代码
   • 查找表示类型的字段
   • 标记相关条件逻辑
2. 创建子类层次
   • 为每个类型代码创建子类
   • 使用工厂方法封装创建逻辑
3. 迁移类型行为
   • 将条件逻辑移至子类
   • 使用多态替代类型判断
4. 移除类型字段
   • 删除原始类型代码字段
   • 调整类型相关方法

示例

重构前代码：

class Employee {
    static final int ENGINEER = 0;
    static final int MANAGER = 1;

    private int type;

    Employee(int type) {
        this.type = type;
    }

    double getBonus() {
        return type == ENGINEER ? 1000 : 2000;
    }
}

重构步骤：

1. 创建抽象子类：

   abstract class Employee {
       abstract double getBonus();
   
       static Employee create(int type) {
           return switch (type) {
               case ENGINEER -> new Engineer();
               case MANAGER -> new Manager();
               default -> throw new IllegalArgumentException();
           };
       }
   }
   

2. 实现具体子类：

   class Engineer extends Employee {
       double getBonus() {
           return 1000;
       }
   }
   
   class Manager extends Employee {
       double getBonus() {
           return 2000;
       }
   }
   

练习

基础练习题

1. 简单类型子类化

   // 重构前
   class Product {
       static final int BOOK = 0;
       private int type;
   }
   

进阶练习题

1. 复杂行为迁移

   // 重构前
   class Order {
       private String status; // "NEW", "PAID"
   
       boolean canCancel() {
           return "NEW".equals(status);
       }
   }
   

综合拓展练习题

1. 多类型系统

   // 重构前
   class Vehicle {
       static final int CAR = 0;
       static final int TRUCK = 1;
   
       double calculateTax() {
           return this.type == CAR ? 0.1 : 0.2;
       }
   }
   

代码审查要点

1. 优点：

   • 消除条件判断逻辑
   • 支持开闭原则
   • 提高代码可读性

2. 潜在问题：

   • 控制子类数量
   • 保持工厂方法简洁
   • 注意类型系统扩展成本