Replace Type Code with Class (以类取代类型码)

Summary：类之中有一个数值类型码，但它并不影响类的行为。以一个新的类替换该数值类型码。





动机:

在以C为基础的变成语言中，类型码或枚举值很常见。如果带着一个有意义的符号名，类型码的可读性还是不错的。问题在于，符号名终究是个别名，编译器所看见的、进行类型校验的，还是背后那个数值。任何接受类型码作为参数的函数所期望的实际上是一个数值，无法强制使用符号名。这会大大降低代码的可读性，从而成为bug之源。

如果把那样的数值换成一个类，编译器就可以对这个类进行类型校验。只要为这个类提供工厂函数，你就额可以始终保证只有合法的实例才会被创建出来，而且它们都会被传递给正确的宿主对象。

但是在使用Replace Type Code with Class之前，你应该先考虑类型码的其他替换方式。只有当类型码是纯数据时（也就是类型码不会在switch语句中引起行为变化时），你才能以类来取代它。Java只能以整数作为switch语句的判断依据，不能使用任意类，因此在那种情况下不能够以类替换类型码。更重要的是：任何switch语句都应该运用Replace Conditional with Polymorphism去掉。为了进行那样的重构，你首先运用Replace Type Code with Subclasses或Replace Type Code with State/Strategy，把类型码处理掉。

即使一个类型码不会因其数值的不同而引起行为上的差异，宿主类中的某些行为还是有可能更适合置放于类型码中，因此你还应该留意是否有必要使用Move Method将一两个函数搬过去。

做法:

1.为类型码建立一个类

à这个类需要一个用以记录类型码的字段，其类型应该和类型码相同，并应该由对应的取值函数，此外还应该用一组静态变量保存允许被创建的实例，并以一个静态函数根据原本的类型码返回合适的实例。

2.修改源类实现，让它使用上述新建的类。

à维持原先以类型码为基础的函数接口，但改变静态字段，以新建的类产生代码。然后修改类型码相关函数，让它们也从新建的类中获取类型码。

3.编译，测试。

à此时，新建的类可以对类型码进行运行期检查。

4.对于源类中每一个使用类型码的函数，相应建立一个函数，让新函数使用新建的类。

à你需要建立“以新类实例为自变量”的函数，用以替换原先“直接以类型码为参数”的函数。你还需要建立一个“返回新类实例”的函数，用以替换原先“直接返回类型码”的函数。建立新函数前，你可以使用Rename Method修改原函数名称，明确指出哪些函数仍然使用旧式的类型码，这往往是个明智之举。

5.逐一修改源类用户，让它们使用新接口。

6.每修改一个用户，编译并测试。

à你也可能需要一次性修改多个彼此相关的函数，才能保持这些函数之间的一致性，才能顺利地编译、测试

7.删除使用类型码的旧接口，并删除保存旧类型码的静态变量。

8.编译，测试。

范例：

每个人都拥有四种血型中的一种。我们以Person来表示“人”，以其中的类型码表示“血型”：

class Person{
public static final int O = 0;
public static final int A = 1;
public static final int B = 2;
public static final int AB = 3;

private int _bloodGroup;

pulic Person(int bloodGroup){
_bloodGroup = bloodGroup;
}

public void setBloodGroup(int arg){
_bloodGroup = arg;
}

public int getBloodGroup(){
return _bloodGroup;
}
}

首先，我们建立一个新的BloodGroup类，用以表示“血型”，并在这个类实例中保存原本的类型码数值：

class BloodGroup{
public static final BloodGroup O = new BloodGroup(0);
public static final BloodGroup A = new BloodGroup(1);
public static final BloodGroup B = new BloodGroup(2);
public static final BloodGroup AB = new BloodGroup(3);

public static final BloodGroup[] _values = {O, A, B, AB};

private final int _code;

private BloodGroup(int code){
_code = code;
}

public int getCode(){
return _code;
}

public static BloodGroup code(int arg){
return _values[arg];
}
}

然后，把Person中的类型码改为使用BloodGroup类：

class Person{
public static final int O = BloodGroup.O.getCode();
public static final int A = BloodGroup.A.getCode();
public static final int B = BloodGroup.B.getCode();
public static final int AB = BloodGroup.AB.getCode();

private BloodGroup _bloodGroup;

pulic Person(int bloodGroup){
_bloodGroup = BloodGroup.code(bloodGroup);
}

public void setBloodGroup(int arg){
_bloodGroup = BloodGroup.code(arg);
}

public int getBloodGroup(){
return _bloodGroup.getCode();
}
}

现在因为BloodGroup类而拥有了运行期检验能力。为了真正从这些改变中获利，我们还必须修改Person的用户，让它们以BloodGroup对象表示类型码，而不再使用整数。

首先，使用Rename Method修改类型码访问函数的名称，说明当前情况：

class Person...
public int getBloodGroupCode(){
return _bloodGroup.getCode();
}

然后为Person加入一个新的取值函数，其中使用BloodGroup；

public BloodGroup getBloodGroup(){
return _bloodGroup;
}

另外，还要建立新的构造函数和设值函数，让它们也使用BloodGroup；

public Person (BloodGroup bloodGroup){
_bloodGroup = bloodGroup;
}

public void setBloodGroup(BloodGroup arg){
_bloodGroup = arg;
}

现在，继续处理person用户。此时应该注意，每次只处理一个用户，这样才可以保持小步前进。每个用户需要的修改方式可能不同，这使得修改过程更加棘手。对Person内的静态变量的所有引用点也需要修改。因此，下列代码：

Person thePerson = new Person(Person.A);

就变成了

Person thePerson = new Person(BloodGroup.A);

原来调用取值函数的代码必须改为调用BloodGroup的取值函数。因此下列代码

thePerson.getBloodGroupCode();

变成了

thePerson.getBloodGroup.getCode();

设值函数也一样。因此下列代码

thePerson.setBloodGroup(Person.AB);

变成了

thePerson.setBloodGroup(BloodGroup.AB);

修改完毕Person的所有用户之后，就可以删掉原本使用整数类型的那些旧的取值函数、构造函数、静态变量和设值函数了。

还可以将BloodGroup中使用整数类型的函数声明为private，因为再也没有人会使用它们了：

class BloodGroup...
private int getCode(){
return _code;
}
private static BloodGroup code(int arg){
return _values[arg];
}