重构数据-Replace Subclass with Fields以字段取代子类十五

1.以字段取代子类

1.1.使用场景

你的各个子类的唯一差别只在“返回常量数据”的函数身上。修改这些函数，使它们返回超类中的某个（新增）字段，然后销毁子类。

建立子类的目的，是为了增加新特性或变化其行为。有一种变化行为被称为“常量函数”（constant method）[Beck]，它们会返回一个硬编码的值。这东西有其用途：你可以让不同的子类中的同一个访问函数返回不同的值。你可以在超类中将访问函数声明为抽象函数，并在不同的子类中让它返回不同的值。
尽管常量函数有其用途，但若子类中只有常量函数，实在没有足够的存在价值。你可以在超类中设计一个与常量函数返回值相应的字段，从而完全去除这样的子类。如此一来就可以避免因继承而带来的额外复杂性。

1.2.如何做

• 对所有子类使用Replace Constructor with Factory Method (304)。
• 如果有任何代码直接引用子类，令它改而引用超类。
• 针对每个常量函数，在超类中声明一个final字段。
• 为超类声明一个protected构造函数，用以初始化这些新增字段。
• 新建或修改子类构造函数，使它调用超类的新增构造函数。
• 编译，测试。
• 在超类中实现所有常量函数，令它们返回相应字段值，然后将该函数从子类中删掉。
• 每删除一个常量函数，编译并测试。
• 子类中所有的常量函数都被删除后，使用Inline Method (117)将子类构造函数内联到超类的工厂函数中。
• 编译，测试。
• 将子类删掉。
• 编译，测试。
• 重复“内联构造函数、删除子类”过程，直到所有子类都被删除。

1.3.示例

本例之中，我以Person表示“人”，并针对每种性别建立一个子类：以Male子类表示“男人”，以Female子类表示“女人”：

// 抽象类abstract class Person {// 判断是否是男人abstract boolean isMale();// 返回性别常量abstract char getCode();...//为每个性别创建一个子类继承父类class Male extends Person {boolean isMale() {return true;}char getCode() {return 'M';}}class Female extends Person {boolean isMale() {return false;}char getCode() {return 'F';}}

在这里，两个子类之间唯一的区别就是：它们以不同的方式实现了Person所声明的抽象函数getCode()，返回不同的硬编码常量（所以getCode()是个常量函数[Beck]）。我应该将这两个怠惰的子类去掉。

首先我需要使用Replace Constructor with Factory Method (304)。在这里，我需要为每个子类建立一个工厂函数：

 class Person...// 创建工厂方法static Person createMale(){return new Male();}static Person createFemale() {return new Female();}

然后我把对象创建过程从以下这样：

 Person kent = new Male();

改成这样：

 Person kent = Person.createMale();

将所有调用构造函数的地方都改为调用工厂函数之后，就不应该再有任何对子类的直接引用了。
一次全文搜索就可以帮助我证实这一点。然后，我可以把这两个子类都声明为private，这样编译器就可以帮助我，保证至少包外不会有任何代码使用它们。
现在，针对每个常量函数，在超类中声明一个对应的字段：

 class Person...private final boolean _isMale;private final char _code;

然后为超类加上一个protected构造函数

 class Person...protected Person (boolean isMale, char code) {_isMale = isMale;_code = code;}

再为子类加上新构造函数，令它调用超类新增的构造函数：

 class Male...Male() {// 调用父类构造器super (true, 'M');}class Female...Female() {super (false, 'F');}

完成这一步后，编译并测试。所有字段都被创建出来并被赋予初值，但到目前为止，我们还没有使用它们。现在我可以在超类中加入访问这些字段的函数，并删掉子类中的常量函数，从而让这些字段粉墨登场：

 class Person...boolean isMale() {return _isMale;}// 删除了子类的常量函数getCode()class Male...boolean isMale() {return true;}

我可以逐一对每个字段、每个子类进行这一步骤的修改。
如果我相信自己的运气，也可以采取一次性全部修改的手段。
所有字段都处理完毕后，所有子类也都空空如也了，于是可以删除Person中那个抽象函数的abstract修饰符，并以Inline Method (117)将子类构造函数内联到超类的工厂函数中：

 class Personstatic Person createMale(){// 删除了子类构造方法改为父类构造方法return new Person(true, 'M');}