重构手法——函数行为重塑类 | 语意 | 用状态/策略替换类型代码

简介

"用状态/策略替换类型代码"是消除条件逻辑的高级重构手法。通过将类型相关的行为委托给状态对象或策略对象，可以实现运行时行为切换，提高系统的扩展性和可维护性。

针对的症状（代码坏味道）

• 存在控制行为的状态类型代码
• 需要动态切换对象行为
• 状态转换逻辑复杂且分散
• 新增状态需要修改多处条件判断

用状态/策略替换类型代码的详细步骤

1. 识别状态依赖行为
   • 查找基于类型代码的条件分支
   • 标记状态转换触发点
2. 创建状态接口
   • 定义公共行为方法
   • 声明状态转换方法
3. 实现具体状态类
   • 为每个状态创建实现类
   • 迁移相关行为逻辑
4. 委托上下文类
   • 在原始类中持有状态引用
   • 将请求委托给状态对象

示例

重构前代码：

class Order {
    private String state = "NEW";

    void cancel() {
        if (state.equals("NEW")) {
            state = "CANCELED";
        } else if (state.equals("PAID")) {
            refund();
            state = "CANCELED";
        }
    }
}

重构步骤：

1. 创建状态接口：

   interface OrderState {
       void cancel(Order order);
   }
   

2. 实现具体状态：

   class NewState implements OrderState {
       public void cancel(Order order) {
           order.changeState(new CanceledState());
       }
   }
   
   class PaidState implements OrderState {
       public void cancel(Order order) {
           order.refund();
           order.changeState(new CanceledState());
       }
   }
   

3. 重构Order类：

   class Order {
       private OrderState state = new NewState();
   
       void cancel() {
           state.cancel(this);
       }
   
       void changeState(OrderState newState) {
           this.state = newState;
       }
   }
   

练习

基础练习题

1. 简单状态替换

   // 重构前
   class Fan {
       private int mode = 0; // 0=off, 1=low, 2=high
   
       void switchMode() {
           if (mode == 0) mode = 1;
           else if (mode == 1) mode = 2;
           else mode = 0;
       }
   }
   

进阶练习题

1. 带参数的策略

   // 重构前
   class PaymentProcessor {
       private String type; // "CREDIT", "PAYPAL"
   
       void process(double amount) {
           if (type.equals("CREDIT")) {
               chargeCreditCard(amount);
           } else {
               processPaypal(amount);
           }
       }
   }
   

综合拓展练习题

1. 复合状态系统

   // 重构前
   class Elevator {
       private String state = "IDLE";
   
       void handleRequest(int floor) {
           if (state.equals("IDLE")) {
               moveTo(floor);
               state = "MOVING";
           } else if (state.equals("MOVING")) {
               addStop(floor);
           }
       }
   }
   

代码审查要点

1. 优点：

   • 消除条件判断语句
   • 支持开闭原则
   • 集中状态转换逻辑

2. 潜在问题：

   • 控制状态对象数量
   • 保持上下文精简
   • 注意状态生命周期管理