重構手法之處理概括關係【4】

来源:http://www.cnblogs.com/liuyoung/archive/2017/12/11/7967493.html
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返回總目錄 10 Form Template Method（塑造模板函數） 概要 你有一些子類，其中相應的某些函數以相同的順序執行類似的操作，但各個操作的細節不同。 將這些操作分別放進獨立的函數中，並保持它們都有相同的簽名，於是原函數也就變得相同了，然後將原函數上移至基類。 動機 繼承是避免重覆行為 ...


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10 Form Template Method（塑造模板函數）

概要

你有一些子類，其中相應的某些函數以相同的順序執行類似的操作，但各個操作的細節不同。

將這些操作分別放進獨立的函數中，並保持它們都有相同的簽名，於是原函數也就變得相同了，然後將原函數上移至基類。

動機

繼承是避免重覆行為的一個強大工具。無論何時，只要你看見兩個子類之中有類似的函數，就可以把它們提升到基類。但是如果這些函數並不完全相同該這麼辦?仍有必要儘量避免重覆，但又必須保持這些函數之間的實質差異。

常見的一種情況是：兩個函數以相同的順序執行大致相近的操作，但是各操作不完全相同。這種情況下我們可以將執行的序列移至基類，並藉助多態保證各操作仍得以保持差異性。這樣的函數被稱為Template Method（模板函數）。

範例

Customer類中有兩個用於列印的函數。Statment()函數用於ASCII碼列印報表，HtmlStatement()函數則以HTML格式輸出報表：

class Customer
{
    public string Name { get; }

    private List<Rental> _rentals = new List<Rental>();

    public List<Rental> GetRentals()
    {
        return _rentals;
    }
    public Customer(string name)
    {
        Name = name;
    }
    public string Statement()
    {
        string result = "Rental Record for " + Name + "\n";

        foreach (var rental in _rentals)
        {
            result += "\t" + rental.Title + "\t" + rental.GetCharge().ToString() + "\n";
        }
        //add footer lines
        result += "Amount owed is " + GetTotalCharge() + "\n";
        result += "You earned " + GetTotalFrequentRenterPoints() + " frequent renter points";
        return result;
    }
    public string HtmlStatement()
    {
        string result = "<h1>Rentals for <em>" + Name + "</em></h1>\n";

        foreach (var rental in _rentals)
        {
            result += rental.Title + ": " + rental.GetCharge().ToString() + "<br/>\n";
        }
        //add footer lines
        result += "<p>You owe  <em>" + GetTotalCharge() + "<em/></p>\n";
        result += "On this rental you earned <em>" + GetTotalFrequentRenterPoints() + "</em> frequent renter points";
        return result;
    }
    public double GetTotalCharge()
    {
        return _rentals.Sum(rental => rental.GetCharge());
    }

    public int GetTotalFrequentRenterPoints()
    {
        return _rentals.Sum(rental => rental.GetFrequentRenterPoints());
    }
}

class Rental
{
    public string Title { get; set; }
    public double GetCharge()
    {
        return 1.5;
    }
    public int GetFrequentRenterPoints()
    {
        return 3;
    }
}

使用Form Template Method之前，需要對上述兩個函數做一些整理，使它們成為同一個基類下的子類函數。為了這一目的，使用函數對象針對“報表列印”創建一個獨立的策略繼承體系：

class Statement{}
class TextStatement : Statement{}
class HtmlStatement : Statement{}

現在，通過Move Method，將兩個負責輸出報表的函數分別搬移到對應的子類中：

class Customer
{
    public string Name { get; }

    private List<Rental> _rentals = new List<Rental>();

    public List<Rental> GetRentals()
    {
        return _rentals;
    }
    public Customer(string name)
    {
        Name = name;
    }
    /// <summary>
    /// 以ASCII碼列印報表
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string Statement()
    {
        return new TextStatement().Value(this);
    }
    /// <summary>
    /// 以HTML格式列印報表
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string HtmlStatement()
    {
        return new HtmlStatement().Value(this);
    }
    public double GetTotalCharge()
    {
        return _rentals.Sum(rental => rental.GetCharge());
    }

    public int GetTotalFrequentRenterPoints()
    {
        return _rentals.Sum(rental => rental.GetFrequentRenterPoints());
    }
}
class Statement
{

}

class TextStatement : Statement
{
    /// <summary>
    /// 以ASCII碼列印報表
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string Value(Customer customer)
    {
        string result = "Rental Record for " + customer.Name + "\n";
        var rentals = customer.GetRentals();
        foreach (var rental in rentals)
        {
            result += "\t" + rental.Title + "\t" + rental.GetCharge().ToString() + "\n";
        }
        //add footer lines
        result += "Amount owed is " + customer.GetTotalCharge() + "\n";
        result += "You earned " + customer.GetTotalFrequentRenterPoints() + " frequent renter points";
        return result;
    }
}

class HtmlStatement : Statement
{
    /// <summary>
    /// 以HTML格式列印報表
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string Value(Customer customer)
    {
        string result = "<h1>Rental Record for <em>" + customer.Name + "</em></h1>\n";
        var rentals = customer.GetRentals();
        foreach (var rental in rentals)
        {
            result += rental.Title + ": " + rental.GetCharge().ToString() + "<br/>\n";
        }
        //add footer lines
        result += "<p>You owe  <em>" + customer.GetTotalCharge() + "<em/></p>\n";
        result += "On this rental you earned <em>" + customer.GetTotalFrequentRenterPoints() + "</em> frequent renter points";
        return result;
    }
}

class Rental
{
    public string Title { get; set; }
    public double GetCharge()
    {
        return 1.5;
    }
    public int GetFrequentRenterPoints()
    {
        return 3;
    }
}

面對兩個子類中的相似函數，我可以開始實施Form Template Method了。本重構的關鍵在於：運用Extract Method將兩個函數的不同部分提煉出來，從而將相似的代碼和變動的代碼分開。每次提煉後，就建立一個簽名相同但本體不同的函數。

class TextStatement : Statement
{

    public string HeaderString(Customer customer)
    {
        return "Rental Record for " + customer.Name + "\n";
    }

    public string EachRentalsString(Rental rental)
    {
        return "\t" + rental.Title + "\t" + rental.GetCharge().ToString() + "\n";
    }

    public string FooterString(Customer customer)
    {
        return "Amount owed is " + customer.GetTotalCharge() + "\n" +
         "You earned " + customer.GetTotalFrequentRenterPoints() + " frequent renter points";
    }
    /// <summary>
    /// 以ASCII碼列印報表
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string Value(Customer customer)
    {
        string result = HeaderString(customer);
        var rentals = customer.GetRentals();
        foreach (var rental in rentals)
        {
            result += EachRentalsString(rental);
        }
        //add footer lines
        result += FooterString(customer);
        return result;
    }
}

class HtmlStatement : Statement
{

    public string HeaderString(Customer customer)
    {
        return "<h1>Rental Record for <em>" + customer.Name + "</em></h1>\n";
    }

    public string EachRentalsString(Rental rental)
    {
        return rental.Title + ": " + rental.GetCharge().ToString() + "<br/>\n";
    }

    public string FooterString(Customer customer)
    {
        return "<p>You owe  <em>" + customer.GetTotalCharge() + "<em/></p>\n" +
               "On this rental you earned <em>" + customer.GetTotalFrequentRenterPoints() + "</em> frequent renter points";
    }
    /// <summary>
    /// 以HTML格式列印報表
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public string Value(Customer customer)
    {
        string result = HeaderString(customer);
        var rentals = customer.GetRentals();
        foreach (var rental in rentals)
        {
            result += EachRentalsString(rental);
        }
        //add footer lines
        result += FooterString(customer);
        return result;
    }
}

所有這些都修改完畢之後，兩個Value()函數看上去已經非常相似了，因此可以使用Pull Up Method將它們提升到基類中。提升完畢後，需要在基類中把子函數聲明為抽象函數。

public abstract class Statement
{
    public abstract string HeaderString(Customer customer);
    public abstract string EachRentalsString(Rental rental);
    public abstract string FooterString(Customer customer);

    public string Value(Customer customer)
    {
        string result = HeaderString(customer);
        var rentals = customer.GetRentals();
        foreach (var rental in rentals)
        {
            result += EachRentalsString(rental);
        }
        //add footer lines
        result += FooterString(customer);
        return result;
    }
}

class TextStatement : Statement
{

    public override string HeaderString(Customer customer)
    {
        return "Rental Record for " + customer.Name + "\n";
    }

    public override string EachRentalsString(Rental rental)
    {
        return "\t" + rental.Title + "\t" + rental.GetCharge().ToString() + "\n";
    }

    public override string FooterString(Customer customer)
    {
        return "Amount owed is " + customer.GetTotalCharge() + "\n" +
         "You earned " + customer.GetTotalFrequentRenterPoints() + " frequent renter points";
    }

}

class HtmlStatement : Statement
{

    public override string HeaderString(Customer customer)
    {
        return "<h1>Rental Record for <em>" + customer.Name + "</em></h1>\n";
    }

    public override string EachRentalsString(Rental rental)
    {
        return rental.Title + ": " + rental.GetCharge().ToString() + "<br/>\n";
    }

    public override string FooterString(Customer customer)
    {
        return "<p>You owe  <em>" + customer.GetTotalCharge() + "<em/></p>\n" +
               "On this rental you earned <em>" + customer.GetTotalFrequentRenterPoints() + "</em> frequent renter points";
    }

}

完成本重構後，處理其他種類的報表就容易多了：只需為Statement再建一個子類，併在其中覆寫3個抽象函數即可。

小結

模板方法模式是基於繼承的代碼復用技術，它體現了面向對象的諸多重要思想，是一種使用較為頻繁的模式。模板方法模式被廣泛應用於框架設計中，以確保通過父類來控制處理流程的邏輯順序。

 

 

To Be Continued……

 


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