[分享]从Java的角度理解设计模式（连载）

重构的理论很具有吸引力，然而纯手工的重构需要检查的东西相当多，是一项耗时、易错的工作。也因为这个原因，很多程序员觉得重构的成本太大而不愿意进行重构。自动化重构工具的出现，大大改善了这个局面。现代化IDE融入重构功能后，使得编程和重构之间的差异也日益缩小（程序员几乎不再需要分辩“正在编程”还是“正在重构”），许多自动化的重构甚至基本都无须测试，重构成本也因此大大降低。
Java语言语法简洁清晰，是非常便于重构的一门语言，本书介绍的自动化重构工具便是一款成熟的Java IDE：Eclipse（使用的版本是3.3），读者可在http://www.eclipse.org/downloads/ 下载到Eclipse的最新版本。

下面将简单展示两个重构技巧“提炼方法（Refactoring：Extract Method）”和“搬移方法（Refactoring：Move Method）”如何通过Eclipse自动实施。给出原始代码，如下所示。
HelloBean.java
package ch2.extractandmovemethod.prototype;

public class HelloBean {
public void sayHello() {
System.out.println("朋友，时刻重构吧!");
}
}
RefactoringIDETest.java
package ch2.extractandmovemethod.prototype;

public class RefactoringIDETest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String className = "ch2.refactoringusingide.HelloBean";
Object beanInstance = null;
try {
Class clazz = Class.forName(className);
beanInstance = clazz.newInstance();
} catch (Exception ex) {
throw ex;
}
((HelloBean)beanInstance).sayHello();
}
}
注意上述代码的框选部分，显然这部分代码可以被提炼出来形成一个公用方法。
说明：如果使用重构工具，只需简单地圈选出要提炼的段落，然后点选菜单选项“Extract Method”就行了。重构工具会自动检查被圈选的代码段是否可以提炼。代码无法提炼的原因有很多，可能是：它可能只包含部分标识符声明；可能对某个变量赋值而该变量又被其它代码用到。所有这些情况，程序员都完全不必担心，因为重构工具会自动识别并处理一切。随后，工具会自动计算出新方法所需的参数，并要求程序员为新方法取一个名字。此时，程序员可自行决定新方法参数的命名、排列顺序等。所有准备工作都完成后，重构工具会把圈选的代码从源方法中提炼出来，并在源方法中加入对新方法的调用。随后它会再源方法所属的类中建立新的方法，并以程序员指定的名称来命名该方法。整个重构过程耗时极短，且不会出错，相比手工进行这个重构，方便、安全了许多，体现了自动化重构工具的威力。
现在用Eclipse来实现上述步骤，首先选中上述代码的框选部分，点击鼠标右键，找到重构菜单“Refactor”，点选“Extract Method” （注意，重构菜单会自动识别出当前圈选的代码段有哪些重构技巧可用），如图1所示。
图1 自动化重构过程第一步
在随后出现的对话框中，为提炼出的新方法命名（命名为“instantiateClass”），并决定其它的方法签名（注意，为了后续可以不用修改地将此方法搬移到另一个工具类中，请选择“public”的方法访问权限），如图2所示。
图2 自动化重构过程第二步
点选“Preview”可预览重构所牵动的资源和结果，点选“OK”将直接进行重构，点选“Cancel”将放弃重构，当然即使在重构完成后，Eclipse也提供了强大的重构回复功能，可将所有牵动的代码回复到重构前的状态，甚至还有重构的历史回复功能。现在，点击“OK”，得到应用了（Refactoring：Extract Method）后的代码，如下所示。
RefactoringIDETest.java
package ch2.extractandmovemethod;

import ch2.extractandmovemethod.prototype.HelloBean;

public class RefactoringIDETest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String className = "ch2.refactoringusingide.HelloBean";
Object beanInstance = instantiateClass(className);
((HelloBean)beanInstance).sayHello();
}

public static Object instantiateClass(String className) throws Exception {
Object beanInstance = null;
try {
Class clazz = Class.forName(className);
beanInstance = clazz.newInstance();
} catch (Exception ex) {
throw ex;
}
return beanInstance;
}
}



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接着，需要通过（Refactoring：Move Method）将这个方法搬移至一个工具类中，为此，简单的拟一个抽象工具类BeanUtils，如下所示。

BeanUtils.java

package ch2.utils;

public abstract class BeanUtils {

}
回到上文的RefactoringIDETest类，在IDE中双击选中instantiateClass()方法名，点击鼠标右键，在重构菜单中，点选“Move”（IDE会自动识别选定的资源，比如本例选中的是方法，那么采用的重构技巧就是（Refactoring：Move Method）），如图3所示。

图3 自动化重构过程第三步
在随后的对话框中，找到刚才新建的BeanUtils类，点击“OK”，如图4所示。

图4 自动化重构过程第四步
在实施了所有自动化重构后，给出所有更动过的代码，如代码～2.2所示。

代码 BeanUtils.java

package ch2.utils;

public abstract class BeanUtils {

public static Object instantiateClass(String className) throws Exception {
Object beanInstance = null;
try {
Class clazz = Class.forName(className);
beanInstance = clazz.newInstance();
} catch (Exception ex) {
throw ex;
}
return beanInstance;
}

}

代码 RefactoringIDETest.java

package ch2.extractandmovemethod;

import ch2.extractandmovemethod.prototype.HelloBean;
import ch2.utils.BeanUtils;

public class RefactoringIDETest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String className = "ch2.refactoringusingide.HelloBean";
Object beanInstance = BeanUtils.instantiateClass(className);
((HelloBean)beanInstance).sayHello();
}
}
上面演示了自动化重构工具（Eclipse3.3）的基本使用方法，下文将介绍更多的重构技巧（自动/非自动）



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（Refactoring：Change Method Signature）其实是Eclipse组合了《重构》一书中的几个重构技巧而成，它们分别是Add/Remove Parameter（增加/移除 方法参数）、Rename Method（重命名方法）。
1．动机
方法签名包含方法名、参数列（类型和次序）、方法返回类型、方法访问权限等，在编程的时候，改变方法签名有各种动机，比如当发现方法的名称未能明确揭示方法用途时，则需要改变方法名称（Refactoring：Rename Method）；当发现某个方法需要从调用端得到更多信息时，则需要为方法添加参数（Refactoring：Add Parameter，见2.1节示例）；当发现方法本体不再需要某个参数时，就需要移除参数（Refactoring：Remove Parameter），冗余的参数往往会给客户带来负担。
2．作法
以上这些重构技巧，在Eclipse中都可以通过重构菜单“Change Method Signature”来一并完成。给出原始的类，如下所示。

BeanFactory.java

package ch2.changemethodsignature.prototype;

import ch2.utils.BeanUtils;

public class BeanFactory {
public Book getBook() throws Exception {
return (Book)BeanUtils.instantiateClass(
"ch2.changemethodsignature.prototype.Book");
}
}
显然getBook()作为BeanFactory的主力工厂方法它不够通用，因此需要适当改变它的方法签名和实现。现在用Eclipse来实现上述步骤，首先双击选中getBook()方法，点击鼠标右键，找到重构菜单“Refactor”，点选“Change Method Signature”，在随后出现的对话框中，为getBook()方法重命名（命名为“getBean”）；调整它的返回值为“Object”、访问权限为“public”；增加两个String型的参数“packageName”和“className”，如图5所示。

图5 自动改变方法签名
去掉方法内的强制转型后，得到初步重构后的代码，如下所示。

BeanFactory.java

public class BeanFactory {
public Object getBean(String packageName, String className) throws Exception {
return BeanUtils.instantiateClass(packageName + className);
}
}
发现方法参数冗余，使用一个Bean的标识符就足够了。迅速作出再次重构，通过Eclipse的“Change Method Signature”菜单去掉一个参数（使用图5中的Remove按钮），并改变参数名称，得到最后的代码，如代码所示。

代码 BeanFactory.java

package ch2.changemethodsignature;

import ch2.utils.BeanUtils;

public class BeanFactory {
public Object getBean(String beanIdentifier) throws Exception {
return BeanUtils.instantiateClass(beanIdentifier);
}
}




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