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8 Replace Method with Method Object（以函數對象取代函數）

概要

你有一個大型函數，其中對局部變數的使用使你無法採用Extract Method。

將這個函數放進一個單獨對象中，如此一來局部變數就成了對象內的欄位。然後你可以在同一個對象中將這個大型函數分解為多個小型函數。

動機

我們一直在強調，小型函數優美動人。只要將相對獨立的代碼從大型函數中提煉出來，就大大提高了函數的可讀性。

但是，局部變數的存在會增加函數分解難度。如果一個函數中局部變數泛濫成災，那麼這個時候Replace Temp with Query可以幫助你。有時候根本無法拆解一個需要拆解的函數，這時候Replace Method with Method Object就發揮作用了。

Replace Method with Method Object會將所有局部變數都變成函數對象的欄位。然後就可以對這個新函數使用Extract Method創造新函數，從而達到拆解的目的。

範例

如果要找到合適的例子，那麼需要很長的篇幅，所以我們杜撰了這樣一個函數。

class Account
{
      int Gamma(int inputVal, int quantity, int yearToDate)
      {
           int importantValue1 = inputVal * quantity + Delta();
           int importantValue2 = inputVal * yearToDate + 100;
           if (yearToDate - importantValue1 > 100)
           {
               importantValue2 -= 20;
           }
           int importantValue3 = importantValue2 * 7;
           //and so on...
           return importantValue3 - 2 * importantValue1;
       }
       public int Delta()
       {
           return 100;
       }
}

為了把這個函數變成函數對象，首先聲明一個新類。在新類中，提供一個欄位用於保存原對象，同時也對函數的每個參數和每個臨時變數，提供欄位用於保存。

class Gamma
{

        private readonly Account _account;

        private readonly int _inputVal;

        private readonly int _quantity;

        private readonly int _yearToDate;

        private int _importantValue1;

        private int _importantValue2;

        private int _importantValue3;
}

接下來，加入一個構造函數：

public Gamma(Account account, int inputVal, int quantity, int yearToDate)
{
       _account = account;
       _inputVal = inputVal;
       _quantity = quantity;
       _yearToDate = yearToDate;
}

接下來，將原本的函數搬到Compute()中。

public int Compute()
{
    _importantValue1 = _inputVal * _quantity + _account.Delta();
    _importantValue2 = _inputVal * _yearToDate + 100;
    if (_yearToDate - _importantValue1 > 100)
    {
       _importantValue2 -= 20;
    }
    _importantValue3 = _importantValue2 * 7;
    //and so on...
    return _importantValue3 - 2 * _importantValue1;
}

完整的Gamma函數如下：

class Gamma
{

   private readonly Account _account;

   private readonly int _inputVal;

   private readonly int _quantity;

   private readonly int _yearToDate;

   private int _importantValue1;

   private int _importantValue2;

   private int _importantValue3;

   public Gamma(Account account, int inputVal, int quantity, int yearToDate)
   {
       _account = account;
       _inputVal = inputVal;
       _quantity = quantity;
       _yearToDate = yearToDate;
   }
   public int Compute()
   {
       _importantValue1 = _inputVal * _quantity + _account.Delta();
       _importantValue2 = _inputVal * _yearToDate + 100;
       if (_yearToDate - _importantValue1 > 100)
       {
         _importantValue2 -= 20;
       }
       _importantValue3 = _importantValue2 * 7;
       //and so on...
       return _importantValue3 - 2 * _importantValue1;
   }
}

最後，修改舊函數，讓它的工作委托給剛完成的這個函數對象。

int Gamma(int inputVal, int quantity, int yearToDate)
{
    return new Gamma(this, inputVal, quantity, yearToDate).Compute();
}

這就是本項重構的基本原則。它的好處是：現在我們可以輕鬆地對Compute()函數採取Extract Method，不必擔心參數傳遞的問題。

比如說我們對Compute進行如下重構：

public int Compute()
{
    _importantValue1 = _inputVal * _quantity + _account.Delta();
    _importantValue2 = _inputVal * _yearToDate + 100;
    GetImportantThing();
    _importantValue3 = _importantValue2 * 7;
    //and so on...
    return _importantValue3 - 2 * _importantValue1;
}

void GetImportantThing()
{
    if (_yearToDate - _importantValue1 > 100)
    {
        _importantValue2 -= 20;
    }
}

小結

這種重構手法是針對大型函數，而且裡面的局部變數又有很多，那麼這個重構方法或許會讓你豁然開朗。

9 Substitute Algorithm（替換演算法）

概要

你想要把某個演算法替換為另外一個更清晰的演算法。

將函數本體替換為另一個演算法。

動機

我敢打賭，你從小到大，肯定做過這樣的題目：請使用兩種以上的解法來回答這道問題。這就是說明，某一道題肯定不只有一種解法，而且某些方法肯定會比另一些更簡單。演算法也是如此。

如果你發現做一件事可以有更清晰的方式，就應該以較清晰的方式取代較複雜的方式。隨著對問題有了更深入的瞭解，你往往會發現，在原先的做法之外，有更簡單的解決方案，此時，你要做的就是改變原先的演算法。

範例

我們以一個簡單的函數為例：

string FoundPerson(string[] people)
{
    foreach (var person in people)
    {
        if (person == "Don")
        {
            return "Don";
        }
        if (person == "John")
        {
            return "John";
        }
        if (person == "Kent")
        {
            return "Kent";
        }
    }
    return string.Empty;
}

通過對這個演算法進行分析，我們發現此時如果用一個list集合，則函數會更簡單，更清晰。所以，重構之後，代碼如下：

string FoundPerson(string[] people)
{
    var candidates = new List<string>() { "Don", "John", "Kent" };
    foreach (var person in people)
    {
        if (candidates.Contains(person))
        {
            return person;
        }
    }
    return string.Empty;
}

小結

使用這項重構手法之前，請先確定自己已經儘可能分解了原先函數。替換一個巨大而複雜的演算法是非常困難的，只有先將它分解為較簡單的小型函數，然後你才能很有把握地進行演算法替換工作。

階段性小結

這幾小節的大標題叫做重新組織函數，顧名思義這些重構手法都是針對函數進行整理，使之更恰當地包裝代碼。幾乎所有時刻，問題都源於代碼的壞味道之Long Method（過長函數）。

對於過長函數，一項重要的重構手法就是Extract Method，它把一段代碼從原先函數中提取出來，放進獨立的函數中。而Inline Method則正好相反，它將一個函數調用替換為該函數本體。

提煉函數時最大的困難就是處理局部變數，其中一個便是臨時變數。處理一個函數時，可以先運用Replace Temp with Query去掉所有可能的臨時變數。如果多個地方使用了某個臨時變數，請先運用Split Temporary Variable將它變得比較容易替換。

如果臨時變數太混亂，難以替換。這時候Replace Method with Method Object就該登場了。

參數帶來的問題稍微少一些，前提是你不在函數內賦值給它們。如果你這樣做了，請使用Remove Assignments to Parameters。

函數分解完畢後，我就可以知道如何讓它工作得更好。也許某些演算法還可以改進，讓代碼更清晰。這就需要Substitute Algorithm來引入更清晰的演算法。

To Be Continued...

重構手法之重新組織函數【5】

8 Replace Method with Method Object（以函數對象取代函數）

概要

動機

範例

小結

9 Substitute Algorithm（替換演算法）

概要

動機

範例

小結

階段性小結