常用的面向过程风格的代码|设计基础


常用的面向过程风格的代码

在Java开发中,我们实际上会利用Java这种面向对象语言,在无意中写出很多面向过程风格的代码。

譬如我们违背了面向对象的 三大特性 ,违背了面向对象的定义,这样子的代码都会变成面向过程风格的代码。

下面列举三种面向过程风格的代码

gettersetter 未作封装


public class ShoppingCart {
  private int itemsCount;
  private double totalPrice;
  private List<ShoppingCartItem> items = new ArrayList<>();
  
  public int getItemsCount() {
    return this.itemsCount;
  }
  
  public void setItemsCount(int itemsCount) {
    this.itemsCount = itemsCount;
  }
  
  public double getTotalPrice() {
    return this.totalPrice;
  }
  
  public void setTotalPrice(double totalPrice) {
    this.totalPrice = totalPrice;
  }

  public List<ShoppingCartItem> getItems() {
    return this.items;
  }
  
  public void addItem(ShoppingCartItem item) {
    items.add(item);
    itemsCount++;
    totalPrice += item.getPrice();
  }
}

例如上述的代码,gettersetter 未作任何封装,数据没有访问权限,可以随意被修改。可见该代码违背面向对象中封装的定义,其为一段面向过程风格的代码。

那么,如何利用封装的特性,将其改为一段 面向对象 风格的代码呢?

首先我们去除所有的 setter 方法,使其不与 addItem(ShoppingCartItem item) 起冲突,即只留 addItem 这一个修改数据的通道。这样子也许你会认为代码已封装完毕,数据已不会再被其他的方法随意修改了。

但事实上,这样子还是没有封装好,我们的数据依旧会被修改。我们可以这样子操作:

public static void main(String[] args) {
    ShoppingCartItem item1,item2;
    item1 = new ShoppingCartItem("no1",19);
    item2 = new ShoppingCartItem("no2",30);
    ShoppingCart cart = new ShoppingCart();
    cart.addItem(item1);
    cart.addItem(item2);

    cart.getItems().clear();//清空list,但是总价格,总数量未改变。封装不彻底
    System.out.println(cart.getTotalPrice());
}

上述的代码还是会在我们的设计的方法之外随意改变我们的数据,且导致数据不同步、出错

我们需要借用Collections.unmodifiableList() 方法,做到彻底的封装。

public List<ShoppingCartItem> getItems() {
	return Collections.unmodifiableList(this.items);
}

我们查看一下 Collections.unmodifiableList() 的源码,就可知道为何这样子可以防止修改了。

public static <T> List<T> unmodifiableList(List<? extends T> list) {
       return (list instanceof RandomAccess ?
               new UnmodifiableRandomAccessList<>(list) :
               new UnmodifiableList<>(list));
   }

   /**
    * @serial include
    */
   static class UnmodifiableList<E> extends UnmodifiableCollection<E>
                                 implements List<E> {
       @java.io.Serial
       private static final long serialVersionUID = -283967356065247728L;

       @SuppressWarnings("serial") // Conditionally serializable
       final List<? extends E> list;

       UnmodifiableList(List<? extends E> list) {
           super(list);
           this.list = list;
       }

       public boolean equals(Object o) {return o == this || list.equals(o);}
       public int hashCode()           {return list.hashCode();}

       public E get(int index) {return list.get(index);}
       public E set(int index, E element) {
           throw new UnsupportedOperationException();
       }
       public void add(int index, E element) {
           throw new UnsupportedOperationException();
       }
       public E remove(int index) {
           throw new UnsupportedOperationException();
       }
       public int indexOf(Object o)            {return list.indexOf(o);}
       public int lastIndexOf(Object o)        {return list.lastIndexOf(o);}
       public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
           throw new UnsupportedOperationException();
       }

       @Override
       public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
           throw new UnsupportedOperationException();
       }
       @Override
       public void sort(Comparator<? super E> c) {
           throw new UnsupportedOperationException();
       }

       public ListIterator<E> listIterator()   {return listIterator(0);}

       public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
           return new ListIterator<E>() {
               private final ListIterator<? extends E> i
                   = list.listIterator(index);

               public boolean hasNext()     {return i.hasNext();}
               public E next()              {return i.next();}
               public boolean hasPrevious() {return i.hasPrevious();}
               public E previous()          {return i.previous();}
               public int nextIndex()       {return i.nextIndex();}
               public int previousIndex()   {return i.previousIndex();}

               public void remove() {
                   throw new UnsupportedOperationException();
               }
               public void set(E e) {
                   throw new UnsupportedOperationException();
               }
               public void add(E e) {
                   throw new UnsupportedOperationException();
               }

               @Override
               public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
                   i.forEachRemaining(action);
               }
           };
       }

UnmodifiableList 对会对 list 的修改类型方法 进行重写,令其抛出异常,就会让其他使用者无法调用 list 中修改类型的方法来修改数据了

但是在 调用 list 的 get 方法之后,还是会修改到单项的数据,例如

ShoppingCartItem item = items.get(0);
item.setPrice(19.0);

这时候,我们应该在返回list的时候,返回一个数据的 拷贝(深拷贝) ,这样子就不会对原数据做出修改了。

我们可以如下修改

//数据类继承Cloneable接口,重写clone()方法,使得其可继承
public class ShoppingCartItem implements Cloneable{

    private String name;


    private int price;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }


    public ShoppingCartItem(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    @Override
    public ShoppingCartItem clone() {
        try {
            return (ShoppingCartItem) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}



public class ShoppingCart {
	...

    public List<ShoppingCartItem> getItems() {
        List<ShoppingCartItem> copyItems = new ArrayList<>();;
        for (ShoppingCartItem i : items){
            copyItems.add(i.clone());
        }
        return Collections.unmodifiableList(copyItems);
    }
    
	...
}

如上实现深拷贝,数据就不可修改原数据的单项数据了😁

滥用全局常量和全局方法

全局常量

在项目开发中,我们常常喜欢定义一个全局常量的类,把项目中用到的所有常量都定义到该类中。这让我们不用实例化对象,可以直接使用该常量。

public class GlobalConstant {
    public static final String IS_LOAD = "isLoad";

    public static final String ACCESS_TOKEN = "accessToken";

    public static final String REFRESH_TOKEN = "refresh_token";

    public static final String IS_LOGIN = "isLogin";

    public static final String CLIENT_TOKEN = "client_token";

    public static final String IS_CLIENT = "is_client";

    public static final String OPEN_ID = "open_id";

    public static final String MMKV_KEY = "potato_key";

    public static final String FANS_TOTAL = "fans_total";

    public static final String FOLLOWINGS_TOTAL = "followings_total";

    public static final String LIKE_TOTAL = "like_total";
}

但实际上,定义所有全局常量到一个类中,并不是定义全局常量的最佳做法。

有以下几个缺点:

  1. 影响代码维护。当项目代码越来越多的时候,该常量类会变得十分臃肿。这会使得常量的查找以及修改变得费时,同时也会加大代码冲突的概率。事实上,import 的时候也会导入很多无用的常量。
  2. 增加编译时间。当依赖该常量类的代码越来越多,会使得修改了某一个常量后,造成所有依赖该常量类的代码都要重新编译。使得编译时间大大变长
  3. 影响代码复用。当我们要复用某些代码到其他项目或者其他隔离的模块时,我们发现这些代码依赖了常量类,处理方法要么是一起复制整个常量类代码过去;要么就是复制对应的常量过去,再修改代码。前者会增加无用的常量,后者则是花费了我们更多时间去做了重复性的工作。

综合以上缺点,我们的优化方法就是分割、降低常量类的代码大小,或者是将常量内聚到代码中。

解决方法有如下两种:

  1. 定义多种常量类,让相同作用范围的常量置于一个类中。使得代码易于维护、使得其不会过于臃肿
  2. 将常量定义于对应使用的类中,使其更加内聚和易于维护

全局方法

最常见的全局方法就是 Util 类了,Util 工具类出现的原因是为了抽离那些常用的操作,但是这些操作与被操作者之间又不会存在继承关系。这个时候直接抽离为工具类会更加的合理,也可使得开发效率提高。

对于工具类的定义,我们需要将工具类细化,按功能分为多种工具类,可以让代码更好维护

代码结构风格

将数据和数据操作进行分离,是一种典型的面向过程风格。而我们日常开发中的 MVCMVP 这类开发架构/结构,就是典型的在使用面向过程风格来编码。所以可知,面向过程并非就比面向对象要逊色,将这些风格结合,整合为最适合的,就是最好的。

参考自:07 | 理论四:哪些代码设计看似是面向对象,实际是面向过程的? (geekbang.org)


文章作者: DYJ
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