提高Java代碼可重用性的三個(gè)措施 
（加入日期:2001-10-4 點(diǎn)擊數(shù):1027）
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本文介紹了三種修改現(xiàn)有代碼提高其可重用性的方法，它們分別是：改寫類的實(shí)例方法，把參數(shù)類型改成接口，選擇最簡單的參數(shù)接口類型。 

措施一：改寫類的實(shí)例方法 
通過類繼承實(shí)現(xiàn)代碼重用不是精確的代碼重用技術(shù)，因此它并不是最理想的代碼重用機(jī)制。換句話說，如果不繼承整個(gè)類的所有方法和數(shù)據(jù)成員，我們無法重用該類里面的單個(gè)方法。繼承總是帶來一些多余的方法和數(shù)據(jù)成員，它們總是使得重用類里面某個(gè)方法的代碼復(fù)雜化。另外，派生類對(duì)父類的依賴關(guān)系也使得代碼進(jìn)一步復(fù)雜化：對(duì)父類的改動(dòng)可能影響子類；修改父類或者子類中的任意一個(gè)類時(shí)，我們很難記得哪一個(gè)方法被子類覆蓋、哪一個(gè)方法沒有被子類覆蓋；最后，子類中的覆蓋方法是否要調(diào)用父類中的對(duì)應(yīng)方法有時(shí)并不顯而易見。 

任何方法，只要它執(zhí)行的是某個(gè)單一概念的任務(wù)，就其本身而言，它就應(yīng)該是首選的可重用代碼。為了重用這種代碼，我們必須回歸到面向過程的編程模式，把類的實(shí)例方法移出成為全局性的過程。為了提高這種過程的可重用性，過程代碼應(yīng)該象靜態(tài)工具方法一樣編寫：它只能使用自己的輸入?yún)?shù)，只能調(diào)用其他全局性的過程，不能使用任何非局部的變量。這種對(duì)外部依賴關(guān)系的限制簡化了過程的應(yīng)用，使得過程能夠方便地用于任何地方。當(dāng)然，由于這種組織方式總是使得代碼具有更清晰的結(jié)構(gòu)，即使是不考慮重用性的代碼也同樣能夠從中獲益。 

在Java中，方法不能脫離類而單獨(dú)存在。為此，我們可以把相關(guān)的過程組織成為獨(dú)立的類，并把這些過程定義為公用靜態(tài)方法。 

例如，對(duì)于下面這個(gè)類： 

class Polygon {
. 
. 
public int getPerimeter() {...} 
public boolean isConvex() {...}
public boolean containsPoint(Point p) {...} 
. 
. 
} 

我們可以把它改寫成： 

class Polygon {
. 
. 
public int getPerimeter() {return pPolygon.computePerimeter(this);}
public boolean isConvex() {return pPolygon.isConvex(this);} 
public boolean containsPoint(Point p) {return pPolygon.containsPoint(this, p);} 
.
} 

其中，pPolygon是： 

class pPolygon { 
static public int computePerimeter(Polygon polygon) {...} 
static public boolean isConvex(Polygon polygon) {...} 
static public boolean 
containsPoint(Polygon polygon, Point p) {...} 
} 

從類的名字pPolygon可以看出，該類所封裝的過程主要與Polygon類型的對(duì)象有關(guān)。名字前面的p表示該類的唯一目的是組織公用靜態(tài)過程。在Java中，類的名字以小寫字母開頭是一種非標(biāo)準(zhǔn)的做法，但象pPloygon這樣的類事實(shí)上并不提供普通Java類的功能。也就是說，它并不代表著一類對(duì)象，它只是Java語言組織代碼的一種機(jī)制。 

在上面這個(gè)例子中，改動(dòng)代碼的最終效果是使得應(yīng)用Polygon功能的客戶代碼不必再從Polygon繼承。Polygon類的功能現(xiàn)在已經(jīng)由pPolygon類以過程為單位提供。客戶代碼只使用自己需要的代碼，無需關(guān)心Polygon類中自己不需要的功能。但它并不意味著在這種新式過程化編程中類的作用有所削弱。恰恰相反，在組織和封裝對(duì)象數(shù)據(jù)成員的過程中，類起到了不可或缺的作用，而且正如本文接下來所介紹的，類通過多重接口實(shí)現(xiàn)多態(tài)性的能力本身也帶來了卓越的代碼重用支持。然而，由于用實(shí)例方法封裝代碼功能并不是首選的代碼重用手段，所以通過類繼承達(dá)到代碼重用和多態(tài)性支持也不是最理想的。 

措施二：把參數(shù)類型改成接口 
正如Allen Holub在《Build User Interfaces for Object-Oriented Systems》中所指出的，在面向?qū)ο缶幊讨校a重用真正的要點(diǎn)在于通過接口參數(shù)類型利用多態(tài)性，而不是通過類繼承： 

“……我們通過對(duì)接口而不是對(duì)類編程達(dá)到代碼重用的目的。如果某個(gè)方法的所有參數(shù)都是對(duì)一些已知接口的引用，那么這個(gè)方法就能夠操作這樣一些對(duì)象：當(dāng)我們編寫方法的代碼時(shí)，這些對(duì)象的類甚至還不存在。從技術(shù)上說，可重用的是方法，而不是傳遞給方法的對(duì)象。” 

在“措施一”得到的結(jié)果上應(yīng)用Holub的看法，當(dāng)某塊代碼能夠編寫為獨(dú)立的全局過程時(shí)，只要把它所有類形式的參數(shù)改為接口形式，我們就可以進(jìn)一步提高它的可重用能力。經(jīng)過這個(gè)改動(dòng)之后，過程的參數(shù)可以是實(shí)現(xiàn)了該接口的所有類的對(duì)象，而不僅僅是原來的類所創(chuàng)建的對(duì)象。由此，過程將能夠?qū)赡艽嬖诘拇罅康膶?duì)象類型進(jìn)行操作。 

例如，假設(shè)有這樣一個(gè)全局靜態(tài)方法： 

static public boolean contains(Rectangle rect, int x, int y) {...} 

這個(gè)方法用于檢查指定的點(diǎn)是否包含在矩形里面。在這個(gè)例子中，rect參數(shù)的類型可以從Rectangle類改變?yōu)榻涌陬愋停缦滤荆?

static public boolean contains(Rectangular rect, int x, int y) {...} 

而Rectangular接口的定義是： 

public interface Rectangular {Rectangle getBounds();} 

現(xiàn)在，所有可以描述為矩形的類（即，實(shí)現(xiàn)了Rectangular接口的類）所創(chuàng)建的對(duì)象都可以作為提供給pRectangular.contains()的rect參數(shù)。通過放寬參數(shù)類型的限制，我們使方法具有更好的可重用性。 

不過，對(duì)于上面這個(gè)例子，Rectangular接口的getBounds方法返回Rectangle，你可能會(huì)懷疑這么做是否真正值得。換言之，如果我們知道傳入過程的對(duì)象會(huì)在被調(diào)用時(shí)返回一個(gè)Rectangle，為什么不直接傳入Rectangle取代接口類型呢？之所以不這么做，最重要的原因與集合有關(guān)。讓我們假設(shè)有這樣一個(gè)方法： 

static public boolean areAnyOverlapping(Collection rects) {...} 

該方法用于檢查給定集合中的任意矩形對(duì)象是否重疊。在這個(gè)方法的內(nèi)部，當(dāng)我們用循環(huán)依次訪問集合中的各個(gè)對(duì)象時(shí)，如果我們不能把對(duì)象cast成為Rectangular之類的接口類型，又如何能夠訪問對(duì)象的矩形區(qū)域呢？唯一的選擇是把對(duì)象cast成為它特有的類形式（我們知道它有一個(gè)方法可以返回矩形），它意味著方法必須事先知道它所操作的對(duì)象類型，從而使得方法的重用只限于那幾種對(duì)象類型。而這正是前面這個(gè)措施力圖先行避免的問題！ 

措施三：選擇最簡單的參數(shù)接口類型 
在實(shí)施第二個(gè)措施時(shí)，應(yīng)該選用哪一種接口類型來取代給定的類形式？答案是哪一個(gè)接口完全滿足過程對(duì)參數(shù)的需求，同時(shí)又具有最少的多余代碼和數(shù)據(jù)。描述參數(shù)對(duì)象要求的接口越簡單，其他類實(shí)現(xiàn)該接口的機(jī)會(huì)就越大——由此，其對(duì)象能夠作為參數(shù)使用的類也越多。從下面這個(gè)例子可以很容易地看出這一點(diǎn)： 

static public boolean areOverlapping(Window window1, Window window2) {...} 

這個(gè)方法用于檢查兩個(gè)窗口（假定是矩形窗口）是否重疊。如果這個(gè)方法只要求從參數(shù)獲得兩個(gè)窗口的矩形坐標(biāo)，此時(shí)相應(yīng)地簡化這兩個(gè)參數(shù)是一種更好的選擇： 

static public boolean areOverlapping(Rectangular rect1, Rectangular rect2) {...} 

上面的代碼假定Window類型實(shí)現(xiàn)了Rectangular接口。經(jīng)過改動(dòng)之后，對(duì)于任何矩形對(duì)象我們都可以重用該方法的功能。 

有些時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)描述參數(shù)需求的接口擁有太多方法的情況。此時(shí)，我們應(yīng)該在全局名稱空間中定義一個(gè)新的公共接口供其他面臨同一問題的代碼重用。 

當(dāng)我們需要象使用C語言中的函數(shù)指針一樣使用參數(shù)時(shí)，創(chuàng)建唯一的接口描述參數(shù)需求是最好的選擇。例如，假設(shè)有下面這個(gè)過程： 

static public void sort(List list, SortComparison comp) {...} 

該方法運(yùn)用參數(shù)中提供的比較對(duì)象comp，通過比較給定列表list中的對(duì)象排序list列表。sort對(duì)comp對(duì)象的唯一要求是要調(diào)用一個(gè)方法進(jìn)行比較。因此，SortComparison應(yīng)該是只帶有一個(gè)方法的接口： 

public interface SortComparison {
boolean comesBefore(Object a, Object b);
} 

SortComparison接口的唯一目的在于為sort提供一個(gè)它所需功能的鉤子，因此SortComparison接口不能在其他地方重用。 

總而言之，本文三個(gè)措施適合于改造現(xiàn)有的、按照面向?qū)ο髴T例編寫的代碼。這三個(gè)措施與面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)結(jié)合就得到了一種可在以后編寫代碼時(shí)使用的新式代碼編寫技術(shù)，它能夠簡化方法的復(fù)雜性和依賴關(guān)系，同時(shí)提高方法的可重用能力和內(nèi)部凝聚力。 

當(dāng)然，這里的三個(gè)措施不能用于那些天生就不適合重用的代碼。不適合重用的代碼通常出現(xiàn)在應(yīng)用的表現(xiàn)層。例如，創(chuàng)建程序用戶界面的代碼，以及聯(lián)結(jié)到輸入事件的控制代碼，都屬于那種在程序和程序之間千差萬別的代碼，這種代碼幾乎不可能重用

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