為什么要重構(gòu)

項目在不斷演進過程中，代碼不停地在堆砌。如果沒有人為代碼的質(zhì)量負責(zé)，代碼總是會往越來越混亂的方向演進。當(dāng)混亂到一定程度之后，量變引起質(zhì)變，項目的維護成本已經(jīng)高過重新開發(fā)一套新代碼的成本，想要再去重構(gòu)，已經(jīng)沒有人能做到了。

造成這樣的原因往往有以下幾點：

1. 編碼之前缺乏有效的設(shè)計

2. 成本上的考慮，在原功能堆砌式編程

3. 缺乏有效代碼質(zhì)量監(jiān)督機制

對于此類問題，業(yè)界已有有很好的解決思路：通過持續(xù)不斷的重構(gòu)將代碼中的“壞味道”清除掉。

什么是重構(gòu)

重構(gòu)一書的作者Martin Fowler對重構(gòu)的定義：

重構(gòu)（名詞）：對軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種調(diào)整，目的是在不改變軟件可觀察行為的前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。
重構(gòu)（動詞）：使用一系列重構(gòu)手法，在不改變軟件可觀察行為的前提下，調(diào)整其結(jié)構(gòu)。

根據(jù)重構(gòu)的規(guī)模可以大致分為大型重構(gòu)和小型重構(gòu)：

大型重構(gòu)：對頂層代碼設(shè)計的重構(gòu)，包括：系統(tǒng)、模塊、代碼結(jié)構(gòu)、類與類之間的關(guān)系等的重構(gòu)，重構(gòu)的手段有：分層、模塊化、解耦、抽象可復(fù)用組件等等。這類重構(gòu)的工具就是我們學(xué)習(xí)過的那些設(shè)計思想、原則和模式。這類重構(gòu)涉及的代碼改動會比較多，影響面會比較大，所以難度也較大，耗時會比較長，引入bug的風(fēng)險也會相對比較大。

小型重構(gòu)：對代碼細節(jié)的重構(gòu)，主要是針對類、函數(shù)、變量等代碼級別的重構(gòu)，比如規(guī)范命名和注釋、消除超大類或函數(shù)、提取重復(fù)代碼等等。小型重構(gòu)更多的是使用統(tǒng)一的編碼規(guī)范。這類重構(gòu)要修改的地方比較集中，比較簡單，可操作性較強，耗時會比較短，引入bug的風(fēng)險相對來說也會比較小。什么時候重構(gòu) 新功能開發(fā)、修bug或者代碼review中出現(xiàn)“代碼壞味道”，我們就應(yīng)該及時進行重構(gòu)。持續(xù)在日常開發(fā)中進行小重構(gòu)，能夠降低重構(gòu)和測試的成本。

代碼的壞味道

代碼重復(fù)

• 實現(xiàn)邏輯相同、執(zhí)行流程相同

方法過長

• 方法中的語句不在同一個抽象層級

• 邏輯難以理解，需要大量的注釋

• 面向過程編程而非面向?qū)ο?/p>

過大的類

• 類做了太多的事情

• 包含過多的實例變量和方法

• 類的命名不足以描述所做的事情

邏輯分散

• 發(fā)散式變化：某個類經(jīng)常因為不同的原因在不同的方向上發(fā)生變化

• 散彈式修改：發(fā)生某種變化時，需要在多個類中做修改

嚴(yán)重的情結(jié)依戀

• 某個類的方法過多的使用其他類的成員

數(shù)據(jù)泥團/基本類型偏執(zhí)

• 兩個類、方法簽名中包含相同的字段或參數(shù)

• 應(yīng)該使用類但使用基本類型，比如表示數(shù)值與幣種的Money類、起始值與結(jié)束值的Range類

不合理的繼承體系

• 繼承打破了封裝性，子類依賴其父類中特定功能的實現(xiàn)細節(jié)

• 子類必須跟著其父類的更新而演變，除非父類是專門為了擴展而設(shè)計，并且有很好的文檔說明

過多的條件判斷

過長的參數(shù)列

臨時變量過多

令人迷惑的暫時字段

• 某個實例變量僅為某種特定情況而設(shè)置

• 將實例變量與相應(yīng)的方法提取到新的類中

純數(shù)據(jù)類

• 僅包含字段和訪問（讀寫）這些字段的方法

• 此類被稱為數(shù)據(jù)容器，應(yīng)保持最小可變性

不恰當(dāng)?shù)拿?/strong>

• 命名無法準(zhǔn)確描述做的事情

• 命名不符合約定俗稱的慣例

過多的注釋

壞代碼的問題

• 難以復(fù)用

• 系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性過多，導(dǎo)致很難分離可重用部分

• 難于變化

• 一處變化導(dǎo)致其他很多部分的修改，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定

• 難于理解

• 命名雜亂，結(jié)構(gòu)混亂，難于閱讀和理解

• 難以測試

• 分支、依賴較多，難以覆蓋全面

什么是好代碼

代碼質(zhì)量的評價有很強的主觀性，描述代碼質(zhì)量的詞匯也有很多，比如可讀性、可維護性、靈活、優(yōu)雅、簡潔。這些詞匯是從不同的維度去評價代碼質(zhì)量的。其中，可維護性、可讀性、可擴展性又是提到最多的、最重要的三個評價標(biāo)準(zhǔn)。

要寫出高質(zhì)量代碼，我們就需要掌握一些更加細化、更加能落地的編程方法論，這就包含面向?qū)ο笤O(shè)計思想、設(shè)計原則、設(shè)計模式、編碼規(guī)范、重構(gòu)技巧等。

如何重構(gòu)

SOLID原則

單一職責(zé)原則

一個類只負責(zé)完成一個職責(zé)或者功能，不要存在多于一種導(dǎo)致類變更的原因。

單一職責(zé)原則通過避免設(shè)計大而全的類，避免將不相關(guān)的功能耦合在一起，來提高類的內(nèi)聚性。同時，類職責(zé)單一，類依賴的和被依賴的其他類也會變少，減少了代碼的耦合性，以此來實現(xiàn)代碼的高內(nèi)聚、松耦合。但是，如果拆分得過細，實際上會適得其反，反倒會降低內(nèi)聚性，也會影響代碼的可維護性。

開放-關(guān)閉原則

添加一個新的功能，應(yīng)該是通過在已有代碼基礎(chǔ)上擴展代碼（新增模塊、類、方法、屬性等），而非修改已有代碼（修改模塊、類、方法、屬性等）的方式來完成。

開閉原則并不是說完全杜絕修改，而是以最小的修改代碼的代價來完成新功能的開發(fā)。

很多設(shè)計原則、設(shè)計思想、設(shè)計模式，都是以提高代碼的擴展性為最終目的的。特別是 23 種經(jīng)典設(shè)計模式，大部分都是為了解決代碼的擴展性問題而總結(jié)出來的，都是以開閉原則為指導(dǎo)原則的。最常用來提高代碼擴展性的方法有：多態(tài)、依賴注入、基于接口而非實現(xiàn)編程，以及大部分的設(shè)計模式（比如，裝飾、策略、模板、職責(zé)鏈、狀態(tài)）。

里氏替換原則

子類對象（object of subtype/derived class）能夠替換程序（program）中父類對象（object of base/parent class）出現(xiàn)的任何地方，并且保證原來程序的邏輯行為（behavior）不變及正確性不被破壞。

子類可以擴展父類的功能，但不能改變父類原有的功能

父類中凡是已經(jīng)實現(xiàn)好的方法（相對于抽象方法而言），實際上是在設(shè)定一系列的規(guī)范和契約，雖然它不強制要求所有的子類必須遵從這些契約，但是如果子類對這些非抽象方法任意修改，就會對整個繼承體系造成破壞。

接口隔離原則

調(diào)用方不應(yīng)該依賴它不需要的接口；一個類對另一個類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上。接口隔離原則提供了一種判斷接口的職責(zé)是否單一的標(biāo)準(zhǔn)：通過調(diào)用者如何使用接口來間接地判定。如果調(diào)用者只使用部分接口或接口的部分功能，那接口的設(shè)計就不夠職責(zé)單一。

依賴反轉(zhuǎn)原則

高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊，二者都應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴細節(jié)，細節(jié)應(yīng)該依賴抽象。

迪米特法則

一個對象應(yīng)該對其他對象保持最少的了解

合成復(fù)用原則

盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。

單一職責(zé)原則告訴我們實現(xiàn)類要職責(zé)單一；里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系；依賴倒置原則告訴我們要面向接口編程；接口隔離原則告訴我們在設(shè)計接口的時候要精簡單一；迪米特法則告訴我們要降低耦合。而開閉原則是總綱，告訴我們要對擴展開放，對修改關(guān)閉。

設(shè)計模式

設(shè)計模式：軟件開發(fā)人員在軟件開發(fā)過程中面臨的一般問題的解決方案。這些解決方案是眾多軟件開發(fā)人員經(jīng)過相當(dāng)長的一段時間的試驗和錯誤總結(jié)出來的。每種模式都描述了一個在我們周圍不斷重復(fù)發(fā)生的問題，以及該問題的核心解決方案。

• 創(chuàng)建型：主要解決對象的創(chuàng)建問題，封裝復(fù)雜的創(chuàng)建過程，解耦對象的創(chuàng)建代碼和使用代碼

• 結(jié)構(gòu)型：主要通過類或?qū)ο蟮牟煌M合，解耦不同功能的耦合

• 行為型：主要解決的是類或?qū)ο笾g的交互行為的耦合

代碼分層

模塊結(jié)構(gòu)說明

• server_main：配置層，負責(zé)整個項目的module管理，maven配置管理、資源管理等；

• server_application：應(yīng)用接入層，承接外部流量入口，例如：RPC接口實現(xiàn)、消息處理、定時任務(wù)等；不要在此包含業(yè)務(wù)邏輯；

• server_biz：核心業(yè)務(wù)層，用例服務(wù)、領(lǐng)域?qū)嶓w、領(lǐng)域事件等

• server_irepository：資源接口層，負責(zé)資源接口的暴露

• server_repository：資源層，負責(zé)資源的proxy訪問，統(tǒng)一外部資源訪問，隔離變化。注意：這里強調(diào)的是弱業(yè)務(wù)性，強數(shù)據(jù)性；

• server_common：公共層，vo、工具等

代碼開發(fā)要遵守各層的規(guī)范，并注意層級之間的依賴關(guān)系。

命名規(guī)范

一個好的命名應(yīng)該要滿足以下兩個約束：

• 準(zhǔn)確描述所做得事情

• 格式符合通用的慣例

如果你覺得一個類或方法難以命名的時候，可能是其承載的功能太多了，需要進一步拆分。

約定俗稱的慣例

類命名

類名使用大駝峰命名形式，類命通常使用名詞或名詞短語。接口名除了用名詞和名詞短語以外，還可以使用形容詞或形容詞短語，如 Cloneable，Callable 等，表示實現(xiàn)該接口的類有某種功能或能力。

方法命名

方法命名采用小駝峰的形式，首字小寫，往后的每個單詞首字母都要大寫。和類名不同的是，方法命名一般為動詞或動詞短語，與參數(shù)或參數(shù)名共同組成動賓短語，即動詞 + 名詞。一個好的函數(shù)名一般能通過名字直接獲知該函數(shù)實現(xiàn)什么樣的功能。

重構(gòu)技巧

提煉方法

多個方法代碼重復(fù)、方法中代碼過長或者方法中的語句不在一個抽象層級。
方法是代碼復(fù)用的最小粒度，方法過長不利于復(fù)用，可讀性低，提煉方法往往是重構(gòu)工作的第一步。

意圖導(dǎo)向編程：把處理某件事的流程和具體做事的實現(xiàn)方式分開。

• 把一個問題分解為一系列功能性步驟，并假定這些功能步驟已經(jīng)實現(xiàn)

• 我們只需把把各個函數(shù)組織在一起即可解決這一問題

• 在組織好整個功能后，我們在分別實現(xiàn)各個方法函數(shù)

/**?
??* 1、交易信息開始于一串標(biāo)準(zhǔn)ASCII字符串。?
??* 2、這個信息字符串必須轉(zhuǎn)換成一個字符串的數(shù)組，數(shù)組存放的此次交易的領(lǐng)域語言中所包含的詞匯元素（token)。?
??* 3、每一個詞匯必須標(biāo)準(zhǔn)化。?
??* 4、包含超過150個詞匯元素的交易，應(yīng)該采用不同于小型交易的方式（不同的算法）來提交，以提高效率。?
??* 5、如果提交成功，API返回”true”；失敗，則返回”false”。?
??*/
public?class?Transaction?{????
??public?Boolean?commit(String?command)?{????????
????Boolean?result?=?true;????????
????String[]?tokens?=?tokenize(command);????????
????normalizeTokens(tokens);????????
????if?(isALargeTransaction(tokens))?{????????????
??????result?=?processLargeTransaction(tokens);????????
????}?else?{????????????
??????result?=?processSmallTransaction(tokens);????????
????}????????
????return?result;????
??}
}

以函數(shù)對象取代函數(shù)

將函數(shù)放進一個單獨對象中，如此一來局部變量就變成了對象內(nèi)的字段。然后你可以在同一個對象中將這個大型函數(shù)分解為多個小型函數(shù)。

引入?yún)?shù)對象

方法參數(shù)比較多時，將參數(shù)封裝為參數(shù)對象

移除對參數(shù)的賦值

public?int?discount(int?inputVal,?int?quantity,?int?yearToDate)?{
??if?(inputVal?>?50)?inputVal?-=?2;
??if?(quantity?>?100)?inputVal?-=?1;
??if?(yearToDate?>?10000)?inputVal?-=?4;
??return?inputVal;
}

public?int?discount(int?inputVal,?int?quantity,?int?yearToDate)?{?
??int?result?=?inputVal;
??if?(inputVal?>?50)?result?-=?2;?
??if?(quantity?>?100)?result?-=?1;?
??if?(yearToDate?>?10000)?result?-=?4;?
??return?result;?
}

將查詢與修改分離

任何有返回值的方法，都不應(yīng)該有副作用

• 不要在convert中調(diào)用寫操作，避免副作用

• 常見的例外：將查詢結(jié)果緩存到本地

移除不必要臨時變量

臨時變量僅使用一次或者取值邏輯成本很低的情況下

引入解釋性變量

將復(fù)雜表達式（或其中一部分）的結(jié)果放進一個臨時變量，以此變量名稱來解釋表達式用途

if?((platform.toUpperCase().indexOf("MAC")?>?-1)?
????&&?(browser.toUpperCase().indexOf("IE")?>?-1)?&&?wasInitialized()?&&?resize?>?0)?{???
??//?do?something?
}?
??
final?boolean?isMacOs?=?platform.toUpperCase().indexOf("MAC")?>?-1;?
final?boolean?isIEBrowser?=?browser.toUpperCase().indexOf("IE")?>?-1;?
final?boolean?wasResized?=?resize?>?0;?
if?(isMacOs?&&?isIEBrowser?&&?wasInitialized()?&&?wasResized)?{???
??//?do?something?
}

使用衛(wèi)語句替代嵌套條件判斷

把復(fù)雜的條件表達式拆分成多個條件表達式，減少嵌套。嵌套了好幾層的if - then-else語句，轉(zhuǎn)換為多個if語句

//未使用衛(wèi)語句
public?void?getHello(int?type)?{
????if?(type?==?1)?{
????????return;
????}?else?{
????????if?(type?==?2)?{
????????????return;
????????}?else?{
????????????if?(type?==?3)?{
????????????????return;
????????????}?else?{
????????????????setHello();
????????????}
????????}
????}
}?

//使用衛(wèi)語句
public?void?getHello(int?type)?{
????if?(type?==?1)?{
????????return;
????}
????if?(type?==?2)?{
????????return;
????}
????if?(type?==?3)?{
????????return;
????}
????setHello();
}

使用多態(tài)替代條件判斷斷

當(dāng)存在這樣一類條件表達式，它根據(jù)對象類型的不同選擇不同的行為。可以將這種表達式的每個分支放進一個子類內(nèi)的復(fù)寫函數(shù)中，然后將原始函數(shù)聲明為抽象函數(shù)。

public?int?calculate(int?a,?int?b,?String?operator)?{
????int?result?=?Integer.MIN_VALUE;
?
????if?("add".equals(operator))?{
????????result?=?a?+?b;
????}?else?if?("multiply".equals(operator))?{
????????result?=?a?*?b;
????}?else?if?("divide".equals(operator))?{
????????result?=?a?/?b;
????}?else?if?("subtract".equals(operator))?{
????????result?=?a?-?b;
????}
????return?result;
}

當(dāng)出現(xiàn)大量類型檢查和判斷時，if else（或switch）語句的體積會比較臃腫，這無疑降低了代碼的可讀性。? 另外，if else（或switch）本身就是一個“變化點”，當(dāng)需要擴展新的類型時，我們不得不追加if else（或switch）語句塊，以及相應(yīng)的邏輯，這無疑降低了程序的可擴展性，也違反了面向?qū)ο蟮拈_閉原則。

基于這種場景，我們可以考慮使用“多態(tài)”來代替冗長的條件判斷，將if else（或switch）中的“變化點”封裝到子類中。這樣，就不需要使用if else（或switch）語句了，取而代之的是子類多態(tài)的實例，從而使得提高代碼的可讀性和可擴展性。很多設(shè)計模式使用都是這種套路，比如策略模式、狀態(tài)模式。

public?interface?Operation?{?
??int?apply(int?a,?int?b);?
}

public?class?Addition?implements?Operation?{?
??@Override?
??public?int?apply(int?a,?int?b)?{?
????return?a?+?b;?
??}?
}

public?class?OperatorFactory?{
????private?final?static?Map?operationMap?=?new?HashMap<>();
????static?{
????????operationMap.put("add",?new?Addition());
????????operationMap.put("divide",?new?Division());
????????//?more?operators
????}
?
????public?static?Operation?getOperation(String?operator)?{
????????return?operationMap.get(operator);
????}
}

public?int?calculate(int?a,?int?b,?String?operator)?{
????if?(OperatorFactory?.getOperation?==?null)?{
???????throw?new?IllegalArgumentException("Invalid?Operator");
????}
????return?OperatorFactory?.getOperation(operator).apply(a,?b);
}

使用異常替代返回錯誤碼

非正常業(yè)務(wù)狀態(tài)的處理，使用拋出異常的方式代替返回錯誤碼

• 不要使用異常處理用于正常的業(yè)務(wù)流程控制
• 異常處理的性能成本非常高
• 盡量使用標(biāo)準(zhǔn)異常
• 避免在finally語句塊中拋出異常
• 如果同時拋出兩個異常，則第一個異常的調(diào)用棧會丟失
• finally塊中應(yīng)只做關(guān)閉資源這類的事情

//使用錯誤碼
public?boolean?withdraw(int?amount)?{
????if?(balance?????????return?false;
????}?else?{
????????balance?-=?amount;
????????return?true;
????}
}

//使用異常
public?void?withdraw(int?amount)?{
????if?(amount?>?balance)?{
????????throw?new?IllegalArgumentException("amount?too?large");????
????}
????balance?-=?amount;
}

引入斷言

某一段代碼需要對程序狀態(tài)做出某種假設(shè)，以斷言明確表現(xiàn)這種假設(shè)。

• 不要濫用斷言，不要使用它來檢查“應(yīng)該為真”的條件，只使用它來檢查“一定必須為真”的條件

• 如果斷言所指示的約束條件不能滿足，代碼是否仍能正常運行？如果可以就去掉斷言

引入Null對象或特殊對象

當(dāng)使用一個方法返回的對象時，而這個對象可能為空，這個時候需要對這個對象進行操作前，需要進行判空，否則就會報空指針。當(dāng)這種判斷頻繁的出現(xiàn)在各處代碼之中，就會影響代碼的美觀程度和可讀性，甚至增加Bug的幾率。

空引用的問題在Java中無法避免，但可以通過代碼編程技巧（引入空對象）來改善這一問題。

//空對象的例子
public?class?OperatorFactory?{?
??static?Map?operationMap?=?new?HashMap<>();?
??static?{?
????operationMap.put("add",?new?Addition());?
????operationMap.put("divide",?new?Division());?
????//?more?operators?
??}?
??public?static?Optional?getOperation(String?operator)?{?
????return?Optional.ofNullable(operationMap.get(operator));?
??}?
}?
public?int?calculate(int?a,?int?b,?String?operator)?{?
??Operation?targetOperation?=?OperatorFactory.getOperation(operator)?
?????.orElseThrow(()?->?new?IllegalArgumentException("Invalid?Operator"));?
??return?targetOperation.apply(a,?b);?
}

//特殊對象的例子
public?class?InvalidOp?implements?Operation?{?
??@Override?
??public?int?apply(int?a,?int?b)??{?
????throw?new?IllegalArgumentException("Invalid?Operator");
??}?
}

提煉類

根據(jù)單一職責(zé)原則，一個類應(yīng)該有明確的責(zé)任邊界。但在實際工作中，類會不斷的擴展。當(dāng)給某個類添加一項新責(zé)任時，你會覺得不值得分離出一個單獨的類。于是，隨著責(zé)任不斷增加，這個類包含了大量的數(shù)據(jù)和函數(shù)，邏輯復(fù)雜不易理解。

此時你需要考慮將哪些部分分離到一個單獨的類中，可以依據(jù)高內(nèi)聚低耦合的原則。如果某些數(shù)據(jù)和方法總是一起出現(xiàn)，或者某些數(shù)據(jù)經(jīng)常同時變化，這就表明它們應(yīng)該放到一個類中。另一種信號是類的子類化方式：如果你發(fā)現(xiàn)子類化只影響類的部分特性，或者類的特性需要以不同方式來子類化，這就意味著你需要分解原來的類。

//原始類
public?class?Person?{
????private?String?name;
????private?String?officeAreaCode;
????private?String?officeNumber;

????public?String?getName()?{
????????return?name;
????}

????public?String?getTelephoneNumber()?{
????????return?("("?+?officeAreaCode?+?")"?+?officeNumber);
????}

????public?String?getOfficeAreaCode()?{
????????return?officeAreaCode;
????}

????public?void?setOfficeAreaCode(String?arg)?{
????????officeAreaCode?=?arg;
????}

????public?String?getOfficeNumber()?{
????????return?officeNumber;
????}

????public?void?setOfficeNumber(String?arg)?{
????????officeNumber?=?arg;
????}
}

//新提煉的類（以對象替換數(shù)據(jù)值）
public?class?TelephoneNumber?{
????private?String?areaCode;
????private?String?number;

????public?String?getTelephnoeNumber()?{
????????return?("("?+?getAreaCode()?+?")"?+?number);
????}

????String?getAreaCode()?{
????????return?areaCode;
????}

????void?setAreaCode(String?arg)?{
????????areaCode?=?arg;
????}

????String?getNumber()?{
????????return?number;
????}

????void?setNumber(String?arg)?{
????????number?=?arg;
????}
}

組合優(yōu)先于繼承

繼承使實現(xiàn)代碼重用的有力手段，但這并非總是完成這項工作的最佳工具，使用不當(dāng)會導(dǎo)致軟件變得很脆弱。與方法調(diào)用不同的是，繼承打破了封裝性。子類依賴于其父類中特定功能的實現(xiàn)細節(jié)，如果父類的實現(xiàn)隨著發(fā)行版本的不同而變化，子類可能會遭到破壞，即使他的代碼完全沒有改變。

舉例說明，假設(shè)有一個程序使用HashSet，為了調(diào)優(yōu)該程序的性能，需要統(tǒng)計HashSet自從它創(chuàng)建以來添加了多少個元素。為了提供該功能，我們編寫一個HashSet的變體。

//?Inappropriate?use?of?inheritance!
public?class?InstrumentedHashSet<E>?extends?HashSet<E>?{
????//?The?number?of?attempted?element?insertions
????private?int?addCount?=?0;

????public?InstrumentedHashSet()?{?}

????public?InstrumentedHashSet(int?initCap,?float?loadFactor)?{
????????super(initCap,?loadFactor);
????}

????@Override
????public?boolean?add(E?e)?{
????????addCount++;
????????return?super.add(e);
????}

????@Override
????public?boolean?addAll(Collection?c)?{
????????addCount?+=?c.size();
????????return?super.addAll(c);
????}

????public?int?getAddCount()?{
????????return?addCount;
????}
}

通過在新的類中增加一個私有域，它引用現(xiàn)有類的一個實例，這種設(shè)計被稱為組合，因為現(xiàn)有的類變成了新類的一個組件。這樣得到的類將會非常穩(wěn)固，它不依賴現(xiàn)有類的實現(xiàn)細節(jié)。即使現(xiàn)有的類添加了新的方法，也不會影響新的類。許多設(shè)計模式使用就是這種套路，比如代理模式、裝飾者模式

//?Reusable?forwarding?class
public?class?ForwardingSet<E>?implements?Set<E>?{
????private?final?Set?s;
????public?ForwardingSet(Set?s)?{?this.s?=?s;?}
??
????@Override
????public?int?size()?{?return?s.size();?}
????@Override
????public?boolean?isEmpty()?{?return?s.isEmpty();?}
????@Override
????public?boolean?contains(Object?o)?{?return?s.contains(o);?}
????@Override
????public?Iterator?iterator()?{?return?s.iterator();?}
????@Override
????public?Object[]?toArray()?{?return?s.toArray();?}
????@Override
????public??T[]?toArray(T[]?a)?{?return?s.toArray(a);?}
????@Override
????public?boolean?add(E?e)?{?return?s.add(e);?}
????@Override
????public?boolean?remove(Object?o)?{?return?s.remove(o);?}
????@Override
????public?boolean?containsAll(Collection?c)?{?return?s.containsAll(c);?}
????@Override
????public?boolean?addAll(Collection?c)?{?return?s.addAll(c);?}
????@Override
????public?boolean?retainAll(Collection?c)?{?return?s.retainAll(c);?}
????@Override
????public?boolean?removeAll(Collection?c)?{?return?s.removeAll(c);?}
????@Override
????public?void?clear()?{?s.clear();?}
}

//?Wrappter?class?-?uses?composition?in?place?of?inheritance
public?class?InstrumentedHashSet<E>?extends?ForwardingSet<E>?{
????private?int?addCount?=?0;

????public?InstrumentedHashSet1(Set?s)?{
????????super(s);
????}

????@Override
????public?boolean?add(E?e)?{
????????addCount++;
????????return?super.add(e);
????}

????@Override
????public?boolean?addAll(Collection?c)?{
????????addCount?+=?c.size();
????????return?super.addAll(c);
????}

????public?int?getAddCount()?{
????????return?addCount;
????}
}

繼承與組合如何取舍

• 只有當(dāng)子類真正是父類的子類型時，才適合繼承。對于兩個類A和B，只有兩者之間確實存在“is-a”關(guān)系的時候，類B才應(yīng)該繼承A；

• 在包的內(nèi)部使用繼承是非常安全的，子類和父類的實現(xiàn)都處在同一個程序員的控制之下；

• 對于專門為了繼承而設(shè)計并且具有很好的文檔說明的類來說，使用繼承也是非常安全的；

• 其他情況就應(yīng)該優(yōu)先考慮組合的方式來實現(xiàn)

接口優(yōu)于抽象類

Java提供了兩種機制，可以用來定義允許多個實現(xiàn)的類型：接口和抽象類。自從Java8為接口增加缺省方法（default method），這兩種機制都允許為實例方法提供實現(xiàn)。主要區(qū)別在于，為了實現(xiàn)由抽象類定義的類型，類必須稱為抽象類的一個子類。因為Java只允許單繼承，所以用抽象類作為類型定義受到了限制。

接口相比于抽象類的優(yōu)勢：

• 現(xiàn)有的類可以很容易被更新，以實現(xiàn)新的接口。

• 接口是定義混合類型（比如Comparable）的理想選擇。

• 接口允許構(gòu)造非層次結(jié)構(gòu)的類型框架。

接口雖然提供了缺省方法，但接口仍有有以下局限性：

• 接口的變量修飾符只能是public static final的

• 接口的方法修飾符只能是public的

• 接口不存在構(gòu)造函數(shù)，也不存在this

• 可以給現(xiàn)有接口增加缺省方法，但不能確保這些方法在之前存在的實現(xiàn)中都能良好運行。

• 因為這些默認方法是被注入到現(xiàn)有實現(xiàn)中的，它們的實現(xiàn)者并不知道，也沒有許可

接口缺省方法的設(shè)計目的和優(yōu)勢在于：

為了接口的演化

• Java 8 之前我們知道，一個接口的所有方法其子類必須實現(xiàn)（當(dāng)然，這個子類不是一個抽象類），但是 java 8 之后接口的默認方法可以選擇不實現(xiàn)，如上的操作是可以通過編譯期編譯的。這樣就避免了由 Java 7 升級到 Java 8 時項目編譯報錯了。Java8在核心集合接口中增加了許多新的缺省方法，主要是為了便于使用lambda。

可以減少第三方工具類的創(chuàng)建

• 例如在 List 等集合接口中都有一些默認方法，List 接口中默認提供 replaceAll(UnaryOperator)、sort(Comparator)、、spliterator()等默認方法，這些方法在接口內(nèi)部創(chuàng)建，避免了為了這些方法而專門去創(chuàng)建相應(yīng)的工具類。

可以避免創(chuàng)建基類

• 在 Java 8 之前我們可能需要創(chuàng)建一個基類來實現(xiàn)代碼復(fù)用，而默認方法的出現(xiàn)，可以不必要去創(chuàng)建基類。

由于接口的局限性和設(shè)計目的的不同，接口并不能完全替換抽象類。但是通過對接口提供一個抽象的骨架實現(xiàn)類，可以把接口和抽象類的優(yōu)點結(jié)合起來。 接口負責(zé)定義類型，或許還提供一些缺省方法，而骨架實現(xiàn)類則負責(zé)實現(xiàn)除基本類型接口方法之外，剩下的非基本類型接口方法。擴展骨架實現(xiàn)占了實現(xiàn)接口之外的大部分工作。這就是模板方法（Template Method）設(shè)計模式。

接口Protocol：定義了RPC協(xié)議層兩個主要的方法，export暴露服務(wù)和refer引用服務(wù)

抽象類AbstractProtocol：封裝了暴露服務(wù)之后的Exporter和引用服務(wù)之后的Invoker實例，并實現(xiàn)了服務(wù)銷毀的邏輯

具體實現(xiàn)類XxxProtocol：實現(xiàn)export暴露服務(wù)和refer引用服務(wù)具體邏輯

優(yōu)先考慮泛型

聲明中具有一個或者多個類型參數(shù)（type parameter）的類或者接口，就是泛型（generic）類或者接口。泛型類和接口統(tǒng)稱為泛型（generic type）。泛型從Java 5引入，提供了編譯時類型安全檢測機制。泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型，通過一個參數(shù)來表示所操作的數(shù)據(jù)類型，并且可以限制這個參數(shù)的類型范圍。泛型的好處就是編譯期類型檢測，避免類型轉(zhuǎn)換。

//?比較三個值并返回最大值
public?static?>?T?maximum(T?x,?T?y,?T?z)?{???
??T?max?=?x;?
??//?假設(shè)x是初始最大值???
??if?(?y.compareTo(?max?)?>?0?)?{??????
????max?=?y;?//y?更大??
??}???if?(?z.compareTo(?max?)?>?0?)?{?????
????max?=?z;?//?現(xiàn)在?z?更大??????????????
??}???return?max;?//?返回最大對象
}

public?static?void?main(?String?args[]?)?{???
??System.out.printf(?"%d,?%d?和?%d?中最大的數(shù)為?%d\n\n",??3,?4,?5,?maximum(?3,?4,?5?));???
??System.out.printf(?"%.1f,?%.1f?和?%.1f?中最大的數(shù)為?%.1f\n\n",??6.6,?8.8,?7.7,??maximum(?6.6,?8.8,?7.7?));???
??System.out.printf(?"%s,?%s?和?%s?中最大的數(shù)為?%s\n","pear",?"apple",?"orange",?maximum(?"pear",?"apple",?"orange"?)?);
}

不要使用原生態(tài)類型

由于為了保持Java代碼的兼容性，支持和原生態(tài)類型轉(zhuǎn)換，并使用擦除機制實現(xiàn)的泛型。但是使用原生態(tài)類型就會失去泛型的優(yōu)勢，會受到編譯器警告。

要盡可能地消除每一個非受檢警告

每一條警告都表示可能在運行時拋出ClassCastException異常。要盡最大的努力去消除這些警告。如果無法消除但是可以證明引起警告的代碼是安全的，就可以在盡可能小的范圍中，使用＠SuppressWarnings("unchecked")注解來禁止警告，但是要把禁止的原因記錄下來。

利用有限制通配符來提升API的靈活性

參數(shù)化類型不支持協(xié)變的，即對于任何兩個不同的類型Type1和Type2而言，List既不是List的子類型，也不是它的超類。為了解決這個問題，提高靈活性，Java提供了一種特殊的參數(shù)化類型，稱作有限制的通配符類型，即List和List。使用原則是producer-extends，consumer-super（PECS）。如果即是生產(chǎn)者，又是消費者，就沒有必要使用通配符了。

還有一種特殊的無限制通配符List，表示某種類型但不確定。常用作泛型的引用，不可向其添加除Null以外的任何對象。

//List
//?Number?可以認為?是Number?的?"子類"
List?numberArray?=?new?ArrayList();?
//?Integer?是?Number?的子類
List?numberArray?=?new?ArrayList();?
//?Double?是?Number?的子類
List?numberArray?=?new?ArrayList();??

//List
//?Integer?可以認為是?Integer?的?"父類"
Listsuper?Integer>?array?=?new?ArrayList();、
//?Number?是?Integer?的?父類
Listsuper?Integer>?array?=?new?ArrayList();
//?Object?是?Integer?的?父類
Listsuper?Integer>?array?=?new?ArrayList