学习笔记——《重构改善现有代码2》：封装

本篇记录多种重构技巧，旨在隐藏数据结构的实现细节、管理类之间的依赖关系以及确保代码的清晰和可维护性

封装是改进软件设计和消除 “纯数据类”（Data Class）坏味道的关键

数据结构的封装技巧

这些技巧专注于隐藏和管理不同类型的数据结构，如记录、集合和基本类型。

封装技巧（中文/英文）	动机（Why）	做法/说明	示例
封装记录 (Encapsulate Record)	隐藏记录型结构的内部细节，让用户不必追究存储和计算过程。有助于字段改名，可渐进修改调用方。	将记录型结构包装进一个类中。为字段提供访问函数（取值/设值），隐藏结构细节。对于嵌套结构，重点处理更新操作，读取操作可返回副本或只读代理。	组织信息 `organization = { name: "...", country: "..." }` 被封装进 `class Organization` 中，通过 `getName()` 和 `setCountry()` 等方法访问。
封装集合 (Encapsulate Collection)	限制对集合的直接修改，防止客户端的意外修改破坏封装的集合。	永远不直接返回集合的字段。添加专门用于添加集合元素和移除集合元素的函数。修改取值函数，使其返回只读代理或数据副本。	避免直接访问 `aCustomer.orders`，改为通过 `aCustomer.numberOfOrders` 或专门的添加/移除函数来操作。
以对象取代基本类型 (Replace Primitive with Object)	大量使用基本类型（如字符串、整数）来表示领域概念（如钱、电话号码）会导致“基本类型偏执”的坏味道。	创建一个新类（值对象），用于封装原始基本类型的数据值和相关行为。这个新类可以容纳验证和比较逻辑。	将表示订单优先级的字符串替换为 `class Priority` 对象，该对象可以封装验证逻辑和比较逻辑。
以查询取代临时变量 (Replace Temp with Query)	消除只计算一次且之后不再修改的临时变量，简化函数分解过程，避免向新提炼函数传递变量作为参数。	将为临时变量赋值的代码段提炼成一个函数（查询函数），该函数没有副作用。然后用内联变量移除临时变量。	将计算 `basePrice` 的临时变量 `basePrice = this._quantity * this._itemPrice` 替换为一个 `getBasePrice()` 的函数。

模块和类的组织技巧

这些技巧关注于类的拆分、合并以及对类的接口和依赖关系的调整。

封装技巧（中文/英文）	动机（Why）	做法/说明	示例（来自来源，以概念阐释为主）
提炼类 (Extract Class)	当一个类承担了过多责任（过大的类）时，将彼此相关的变量和行为分离到新的类中。	识别并创建一个新类来承担分离出的责任。运用搬移字段和搬移函数将相关特性移至新类，并在旧类中建立对新类的引用。	将 `Person` 类中与电话号码相关的字段和函数提炼到 `TelephoneNumber` 类中。
内联类 (Inline Class)	如果一个类不再带来足够的结构或价值（冗赘的元素），或者其大部分功能都被转移到其他地方后，它已沦为一个空壳。	将源类中的函数与数据全部搬移到目标类，然后删除源类。	将 `TrackingInformation` 类中的物流追踪信息内联到 `Shipment` 类中，因为前者只为后者提供一个简单的封装。

委托和依赖的封装技巧

这些技巧关注于管理对象间的协作，避免不必要的耦合。

封装技巧（中文/英文）	动机（Why）	做法/说明	示例（来自来源，以概念阐释为主）
隐藏委托关系 (Hide Delegate)	隐藏对象的内部结构，避免客户端代码与查找过程中的导航结构紧密耦合（过长的消息链）。	在宿主对象上创建委托函数，将客户端对被委托对象的调用转发给宿主对象。	客户端不应直接调用 `person.department.manager`，而应通过 `person.manager`，由 `person` 隐藏对 `department` 的委托。
移除中间人 (Remove Middle Man)	如果一个类的接口一半函数都委托给其他类，造成过度运用委托（中间人），应直接和真正负责的对象打交道。	如果中间人函数很少，使用内联函数；否则，修改客户端直接调用委托对象。	如果 `person.manager` 只是简单调用 `person.department.manager`，则移除 `person` 上的 `manager` 方法，让客户端直接访问 `person.department.manager`。
替换算法 (Substitute Algorithm)	当发现做一件事有更清晰、更简单的方式时，应取代复杂、难以理解的算法。	确保原算法已被提炼到独立函数中。编写新算法并将其写入函数体，通过测试确保外部行为不变。	将一段复杂的 `for` 循环和 `if/else` 逻辑替换为更简洁的数组 `candidates` 和 `find` 方法。

总结

封装技巧主要服务于 改进软件的设计，特别是通过解耦和 信息隐藏 来对抗设计腐败。通过这些重构手法，数据和行为被合理地组织起来，使得 软件更容易理解，并且 更易于修改，从而从根本上 提高编程速度。

💡

封装技巧的作用就像是把一个复杂的机械手表（软件系统）的内部零件用一个个独立、有盖子的模块（类、记录）包装起来。你不需要知道秒针是怎么转动的（内部实现细节），只需要通过外壳上的接口（封装函数）来设置时间或读取信息。如果某个零件（例如电话号码）需要升级或修改，你只需打开它自己的模块盖子，而不会不小心破坏了相邻的零件（其他类的逻辑）。