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《重构》C#版实现(三)Statement的整体重构

2017年11月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 7191字 ⁄ 字号 评论关闭

上一篇使用了Extract Method技巧,从Statement方法中分离出了AmountFor方法,从而略微提高了Statement方法的可读性,下面我们继续跟着《重构》的脚步来进行剩余的重构。当然在继续之前,我还是会提醒你,每一步重构之后,记得运行单元测试,它是重构的基石。

一、重命名AmountFor的局部变量
首先看看我们先前抽取出来的AmountFor方法:

public double AmountFor(Rental rental)
{
	double thisAmount = 0;
	switch (rental.Movie.PriceCode)
	{
		case Movie.REGULAR:
			thisAmount += 2;
			if (rental.DaysRented > 2)
				thisAmount += (rental.DaysRented - 2) * 1.5;
			break;
		case Movie.NEW_RELEASE:
			thisAmount += rental.DaysRented * 3;
			break;
		case Movie.CHILDRENS:
			thisAmount += 1.5;
			if (rental.DaysRented > 3)
				thisAmount += (rental.DaysRented - 3) * 1.5;
			break;
	}
	return thisAmount;
}

方法中有个局部变量:thisAmount,实际上,该名称是在Statement方法中起的。而对于AmountFor方法而言,只可能有一个amount,对应传参进来的rental。所以,加上this的修饰反而是画蛇添足的做法。而我也不太认同《重构》中对该局部变量的新命名(result),result一词过于宽泛,也有许多其它数据提到过这个问题,例如避免使用如result,item,manager,这一类“万能”词汇。所以,改进后的代码如下:

private double AmountFor(Rental rental)
{
	double amount = 0;
	switch (rental.Movie.PriceCode)
	{
		case Movie.REGULAR:
			amount += 2;
			if (rental.DaysRented > 2)
				amount += (rental.DaysRented - 2) * 1.5;
			break;
		case Movie.NEW_RELEASE:
			amount += rental.DaysRented * 3;
			break;
		case Movie.CHILDRENS:
			amount += 1.5;
			if (rental.DaysRented > 3)
				amount += (rental.DaysRented - 3) * 1.5;
			break;
	} 
	
	return amount;
}

如书上所言,不要忽视这种微小的重构,它的确能降低代码的理解难度。试想,如果一个朋友本想和你说“圣诞快乐”,却说成了“新年幸福”,这也许在西方国家并不存在太大问题,但是中国人却是难以将两件事情联系在一起的。所以,让你的命名确切地表示它的意思,这很重要。在我的编码工作中,甚至可能超过15%的时间是花在为类、方法、字段等内容的命名上,浪费吗?一点都不!

二、将AmountFor方法转移到Rental类
《重构》:目前的AmountFor没有使用任何Customer类的属性、字段、方法,它在不在Customer方法中其实并不是那么重要,而这正是暗示该方法不应该属于该类型的明确信号,Rental类才是它的归属地。下面是重构的过程:
1.在Rental类中创建一个Charge属性,并将AmountFor中的代码抄过去:

public double Charge
{
	get
	{
		double amount = 0;
		switch (Movie.PriceCode)
		{
			case Movie.REGULAR:
				amount += 2;
				if (DaysRented > 2)
					amount += (DaysRented - 2) * 1.5;
				break;
			case Movie.NEW_RELEASE:
				amount += DaysRented * 3;
				break;
			case Movie.CHILDRENS:
				amount += 1.5;
				if (DaysRented > 3)
					amount += (DaysRented - 3) * 1.5;
				break;
		}


		return amount;
	}
}

2.把原Customer的AmountFor方法体清空,但仍保留声明和空的函数体。

        private double AmountFor(Rental rental)
        {
            return 0;
        }

3.更改Customer的AmountFor实现为:

        private double AmountFor(Rental rental)
        {
            return rental.Charge;
        }

4.运行测试项目,如果不通过,则检查、修改代码。直到通过为止
5.修改Statement方法,使其不调用自身类的AmountFor方法来取得Rental的Amount,而是直接问Rental要:

public string Statement()
{
	double totalAmount = 0;
	int frequentRenterPoints = 0;
	string result = "Rental Record for " + Name + "\n";
	foreach (Rental rental in Rentals)
	{
		double thisAmount = rental.Charge;

		// add frequent renter points
		frequentRenterPoints++;
		// add bonus for a two day new release rental
		if (rental.Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE &&
			rental.DaysRented > 1) frequentRenterPoints++;
		
		// show figures for this rental
		result += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + thisAmount.ToString() + "\n";
		totalAmount += thisAmount;
	}
	// add footer lines
	result += "Amount owed is " + totalAmount.ToString() + "\n";
	result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";
	return result;
}

6.运行测试,如果不通过则检查、修改代码,直到通过为止。
7.重构完成
需要注意的是,将AmountFor方法的内容迁移到Rental中时,并没有沿用原来的名字,而是采用了Charge这个名称,主要原因是对于Customer来说,该数值是Rental的Amount,而对于Rental自己来说,用Charge来称呼它更贴切。这是一个描述角度的问题,也是很多程序员容易忽略的事情。

三、去除thisAmount局部变量
哪怕只是一个稍微复杂的算法,通常都包含了许多运算中间量/辅助量。当整个运算过程都堆在一个方法中时,这些繁杂的变量就交织在一起。如果少一个中间量该算法可以正常运行,为什么不把它去掉呢?许多程序员、数学家都有这种追求极致的癖好不是么?实际上也不能说是癖好,应该说少一个变量,意味着该算法更简单,而越简单的算法能为这些人带来越多的成就感,甚至是荣誉感。抛开精神上的收益不谈,少一个变量确实会让该方法更容易维护。对于Statement方法而言,每一个循环中,thisAmount局部变量只被赋值了一次,而使用了两次,该初始值为rental.Charge。所以,自然地,所有使用到thisAmount的地方换成rental.Charge属性的调用应该是等价的:

public string Statement()
{
	double totalAmount = 0;
	int frequentRenterPoints = 0;
	string result = "Rental Record for " + Name + "\n";
	foreach (Rental rental in Rentals)
	{
		// add frequent renter points
		frequentRenterPoints++;
		// add bonus for a two day new release rental
		if (rental.Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE &&
			rental.DaysRented > 1) frequentRenterPoints++;
		
		// show figures for this rental
		result += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";
		totalAmount += rental.Charge;
	}
	// add footer lines
	result += "Amount owed is " + totalAmount.ToString() + "\n";
	result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";
	return result;
}

抛开书上提到可能存在的效率问题,我更愿意从语义的角度去理解这种重构。上面总共使用了rental.Charge两次,可以分别描述为:
1.给我一个rental对象的Charge值的文本,我要将它和影片的标题连成一个行表示该影片花费的描述文本。
2.被我一个rental对象的Charge值,我要把它累加到总花费中。
两次描述中,都直接使用了“rental对象的Charge值”这样的概念,而不是“给我一个变量,该变量保存了一个rental对象的Charge值”,后面这种是程序员的典型思维方式。它无助于理解算法的本质,而是更容易使查看代码的人陷入算法的实现细节。所以,当你需要用一个概念时,直接用它,不要绕弯子。当然,真正的问题在于你能很好地总结出这种概念——重构就有这样的效果。
注:别忘了在重构后运行单元测试

四、将FrequentRenterPoint的计算抽取、迁移到Rental类中
在精简后的Statement方法中,可以清楚地看到,它还包含了求每一个Rental对象的FrequentRenterPoint的计算。这和求Rental的Charge几乎是一致的。所以,可以使用同样的方法来处理它:
1.在Rental类型中,创建新的属性FrequentRenterPoints,并将Statement方法中的计算逻辑抄到该属性中,注意要去掉rental对象的引用,因为它现在就属于Rental类:

        public int FrequentRenterPoints
        {
            get
            {
                int frequentRenterPoints = 0;

                // add frequent renter points
                frequentRenterPoints++;
                // add bonus for a two day new release rental
                if (Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE &&
                    DaysRented > 1) frequentRenterPoints++;


                return frequentRenterPoints;
            }
        }

2.运行单元测试,如果不通过则检查、调试、修改,直到通过为止
3.该属性的实现非常“笨”,实际想表达的就是如果符合条件则得2分,否则得1分,所以可重构为:

public int FrequentRenterPoints
{
	get
	{
		if (Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE && DaysRented > 1)
		{
			return 2;
		}
		else
		{
			return 1;
		}
	}
}

可以使用更简单的三木操作符 :? 来替代if-else,但通常后者更容易被理解。
4.运行单元测试,如果不通过则检查、调试、修改,直到通过为止
5.替换原Statement中关于frequentRenterPoints的计算,使用Rental的FrequentRentalPoints属性来进行计算:

public string Statement()
{
	double totalAmount = 0;
	int frequentRenterPoints = 0;
	string result = "Rental Record for " + Name + "\n";
	foreach (Rental rental in Rentals)
	{
		frequentRenterPoints += rental.FrequentRenterPoints;
		
		// show figures for this rental
		result += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";
		totalAmount += rental.Charge;
	}
	// add footer lines
	result += "Amount owed is " + totalAmount.ToString() + "\n";
	result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";
	return result;
}

6.运行单元测试,如果不通过则检查、调试、修改,直到通过为止

7.重构完成

五、抽取花费总值的计算以及总积分的计算
现在已经较容易看出,Statement方法中,除了报告文本的生成外,主要还做了两样事情:计算总花费,计算总积分,而现在它们是混合在一起的。而我们的确可以把它们抽取为两个独立的查询过程(对C#而言可以是两个属性),分别命名为TotalCharge、TotalRentalPoints:
1.在Customer类中添加一个属性TotalCharge如下:

private double TotalCharge
{
	get
	{
		double sum = 0;
		foreach (Rental aRental in Rentals)
		{
			sum += aRental.Charge;
		}

		return sum;
	}
}

2.将Statement方法中所有关于总花费的局部变量、过程都去掉,换成对TotalCharge的调用:

public string Statement()
{
	int frequentRenterPoints = 0;
	string result = "Rental Record for " + Name + "\n";
	foreach (Rental rental in Rentals)
	{
		frequentRenterPoints += rental.FrequentRenterPoints;
		
		// show figures for this rental
		result += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";
	}
	// add footer lines
	result += "Amount owed is " + TotalCharge.ToString() + "\n";
	result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";
	return result;
}

3.运行单元测试,如果不通过则检查、调试、修改,直到通过为止
4.在Customer类中添加TotalRenterPoints属性如下:

private int TotalRenterPoints
{
	get
	{
		int points = 0;
		foreach (Rental aRental in Rentals)
		{
			points += aRental.FrequentRenterPoints;
		}

		return points;
	}
}

5.将Statement方法中所有关于总积分的局部变量、过程都去掉,换成对TotalRenterPoints的调用:

public string Statement()
{
	string result = "Rental Record for " + Name + "\n";
	foreach (Rental rental in Rentals)
	{                
		// show figures for this rental
		result += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";
	}
	// add footer lines
	result += "Amount owed is " + TotalCharge.ToString() + "\n";
	result += "You earned " + TotalRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";
	return result;
}

6.运行单元测试,如果不通过则检查、调试、修改,直到通过为止
7.重构完成

至此,我们重新审视一下Statement方法,比起最初的版本而言,哪一个更容易看出它所包含的逻辑?最起码我扫一眼后面这个版本就知道它的工作如下:
总的来说,它生成了一份报告文本;这个报告用用户名生成了一报告头;为每一个Rental生成了一份标题+花费的记录;报告的Footer包含两样内容,分别是该客户的总花费,以及他能得到的总积分是多少。

至于很多人会质疑,抽取的TotalCharge和TotalRenterPoints会带来两次额外的Rentals遍历,以至于存在效率降低的的问题。还是参阅《重构》书中的内容吧。

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