如何思考面向对象

Robert Martin 在学习了面向对象的语言,比如 Java、Python 和 Ruby 之后,看起来每个人都觉得自己在进行面向对象的编码。但是如果你仔细审视一下代码,你就会发现还是无意识地使用了很多过程语句。

静态方法

静态方法是最天然的过程方法,它和面向对象没有一点关系。好吧,我已经听见质疑的尖叫了,那么,我就来给你解释一下为什么。首先我们可以达成一个共识,全局变量和全局状态是魔鬼。如果你觉得前面说的静态方法的话会没什么可争论的,那好,我认为静态方法就应该返回一个常量,因为没有全局状态量(时间和随机数,这些都是全局状态量,所以不能算进去的,对象必须有不同的实例,但是对象图的连线是一致的)。

这就意味着静态方法要做什么有价值的事情的话,就必须要有参数的传入了。但是那样的话,我又会啰嗦一句,这样的方法应该简单地属于其中的某一个参数。举例来说,Math.abs(-3) 应该写成-3.abs()。实际上,并不是说-3 非得是一个对象,但是有的编译器可认可这件事情,比如 Ruby。如果你有一堆参数的话,不妨选择一个对方法影响最大的参数来做这个方法的调用者。

给静态方法一个最公正的定义:工具方法。假使你想要按照骆驼命名法来将“my_workspace”转成“myWorkspace”,那么绝大多数开发者会完成一个类似这样的方法来解决这个问题:StringUtil.toCamelCase(“my_workspace”)。但是,还是那句话,我可以给 String 类定义一个方法,方法调用变成了这样:“my_workspace”.toCamelCase()。当然了,在 Java 里面我们无法随意扩展 String 这个类,但是很多面向对象的语言是允许我们做到这一点的。

最后,我有时候(一年有几次吧)会因为语言的局限被迫写静态方法,但是静态方法实在是很难做单元测试,所以我尽量不用它。我发现在大多数项目中,静态方法的使用是很难得到合理控制的。

实例方法

现在你摆脱了这些静态方法,可是你的代码还是面向过程的。面向对象要求行为和数据是放在一起的。所以如果一个人不去理解代码的实际意义,就可以评估出代码是做什么的,那么通常他是看了行为和数据之间的关系。

class Database {  
  // some fields declared here  
  boolean isDirty(Cache cache, Object obj) {  
    for (Object cachedObj : cache.getObjects) {  
      if (cachedObj.equals(obj))  
        return false;  
    }  
    return true;  
  }  
}  

这段代码的问题在于,方法完全可以定义成是静态的! 而且这个方法放错位置了,因为你可以看到,方法内部并未和 Database 这个类的对象做交互,而是使用 getObjects() 来和 cache 做交互。 我觉得这个方法应该放在类似于一个“Cache”的类里面。那样的话,Cache 类就不需要这个 getObjects() 方法了 ,因为这个 for 循环可以放到 Cache 内部去,Cache 的状态量可以在方法内直接获取到了。嘿,我们这样做,简化了代码(移动了一下方法的位置,删除了一些多余的方法),皆大欢喜,多好。

有意思的是, getter 方法经常意味着,你把数据放到这个类的外面去处理了(译注:参见 这篇文章)。换句话说,方法和数据没有放在一起。

class Authenticator {  
  Ldap ldap;  
  Cookie login(User user) {  
    if (user.isSuperUser()) {  
      if ( ldap.auth(user.getUser(),  
             user.getPassword()) )  
        return new Cookie(user.getActingAsUser());  
    } else (user.isAgent) {  
        return new Cookie(user.getActingAsUser());  
    } else {  
      if ( ldap.auth(user.getUser(),  
             user.getPassword()) )  
        return new Cookie(user.getUser());  
    }  
    return null;  
  }  
}  

我不知道这段代码写得好不好,但是我很确定它的 login() 方法很喜欢 user 对象,它和 user 的交互大过和它自己内部状态量的交互,现在它看起来就像一个无名的数据仓库。我再说一遍,它违背了方法要和数据放在一起的原则。我觉得方法应该放在一个和它自己交互最多的地方,在这里,就是 User 类的对象中。现在我改成这样:

class User {  
  String user;  
  String password;  
  boolean isAgent;  
  boolean isSuperUser;  
  String actingAsUser;  
  
  Cookie login(Ldap ldap) {  
    if (isSuperUser) {  
      if ( ldap.auth(user, password) )  
        return new Cookie(actingAsUser);  
    } else (isAgent) {  
        return new Cookie(actingAsUser);  
    } else {  
      if ( ldap.auth(user, password) )  
        return new Cookie(user);  
    }  
    return null;  
  }  
}  

好,我们取得了一些进展,可以注意到那些 getter 方法不见了(这个例子最终是要让 Authenticator 类消失掉),但是还有一些问题存在,这就是一堆“if”分支。我觉得 Authenticator 里的 if (user.isSuperUser()) 这个判断带来了冗余,这样会要求重构后的代码增加一个 isSuperUser 这样的状态量。我现在一见到这样的标志量,我就知道,这里可以用多态的方式来优化:

class User {  
  String user;  
  String password;  
  
  Cookie login(Ldap ldap) {  
    if ( ldap.auth(user, password) )  
      return new Cookie(user);  
    return null;  
  }  
}  
  
class SuperUser extends User {  
  String actingAsUser;  
  
  Cookie login(Ldap ldap) {  
    if ( ldap.auth(user, password) )  
      return new Cookie(actingAsUser);  
    return null;  
  }  
}  
  
class AgentUser extends User {  
  String actingAsUser;  
  
  Cookie login(Ldap ldap) {  
    return new Cookie(actingAsUser);  
  }  
}  

现在我们利用了多态,每个不同的 User 对象知道怎么去 login,并且我们很容易就可以扩展一个新的用户类型到系统中。还可以看到,那些用来控制给予 User 不同行为的标志位都消失了, 那一堆 if 分支也消失了

现在来看看这样的问题:User 对象应该知道 Ldap 吗?实际这里存在有两个问题:

  • (1)User 应该具备一个引用类型的属性 Ldap 吗?
  • (2)User 应该在编译期就和 Ldap 建立依赖关系吗?

关于第一个问题,回答是:不。因为你可能想把 user 序列化到数据库中,但是却不想把 Ldap 序列化到数据库中。看 这里

关于第二个问题,这就比较复杂了。总的来说,回答取决于你是否打算在不同的工程中重用 User 对象,因为编译期依赖在强类型语言中是过渡性质的。我的经验是每个人都想写某天可以重用的代码,但是那一天从未到来,并且那么做的人会陷入代码的纠缠之中,所以在实际需要重用之前,不要太过考虑这件事情(开发一个可重用的库另说)。我持有这样一个观点,有很多人为“假如”付出了太多的代价,但是并没有从“假如”中获益,所以,不要太过担心 User 对 Ldap 的依赖问题。

翻译自 misko.hevery.com,原文出处:http://misko.hevery.com/2009/07/31/how-to-think-about-oo/

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