Change Bidirectional Association to Unidirectional(将双向关联改为单向)

两个classes之间有双向关联,但其中一个class如今不再需要另一个class的特性.

去除不必要的关联(association).

 

动机

双向关联(bidirectional associations)很有用,但你也必须为它付出代价,那就是[维护双向链接,确保对象被正确创建和删除]而增加的复杂度.而且,由于很多程序员并不习惯使用双向关联,它往往成为错误之源.

大量的双向连接(two-way links)也很容易引发[僵尸对象]:某个对象本来已经该死亡了,却仍然保留在系统中,因为对它的各项引用还没有完全清除.

此外,双向关联也迫使两个classes之间有了相依性.对其中任一个class的任何修改,都可能引发另一个class的变化.如果这两个classes处在不同的package中,这种相依性就是packages之间的相依.过多的依存性(inter-dependencies)会造成就紧耦合(highly coupled)系统,使得任何一点小小改动都可能造成许多无法预知的后果.

只有在你需要双向关联的时候,才应该使用它.如果你发现双向关联不再有存在价值,就应该去掉其中不必要的一条关联.

 

作法

1. 找出[你想去除的指针]的保存值域,检查它的每一个用户,判断是否可以去除该指针.

不但要检查[直接读取点],也要检查[直接读取点]的调用函数.

考虑有无可能不通过指针函数取得[被引用对象](referred object).如果有可能,你就可以对取值函数(getter)使用Substitute Algorithm(139).从而让客户在没有指针的情况下也可以使用该取值函数.

对于使用该值域的所有函数,考虑将[被引用对象](referred object)作为引数(argument)传进去.

2. 如果客户使用了取值函数(getter),先运用Self Encapsulate Field(171)将[待除值域]自我封装起来,然后使用Subsitute Algorithm(139)对付取值函数,令它不再使用该(待除)值域.然后编译,测试.

3. 如果客户并未使用取值函数(getter),那就直接修改[待除值域]的所有被引用点:改以其他途径获得该值域所保存的对象.每次修改后,编译并测试.

4. 如果已经没有任何函数使用该(待除)值域,移除所有[对该值域的更新逻辑],然后移除该值域.

如果有许多地方对此值域赋值,先运用Self Encapsulate Field(171)使这些地点改用同一个设值函数(setter).编译,测试.而后将这个设值函数的本体清空.再编译,再测试.如果这些都可行,就可以将此值域和其设值函数,连同对设值函数的所有调用,全部移除.

5. 编译,测试.

 

本例从Change Unidirectional association to Bidirectional(197)留下的代码开始进行,其中Customer和Order之间有双向关联:
class Order...
   Customer getCustomer() {
      return _customer;
   }
   void setCustomer(Custoemr arg) ...
       if(_customer != null) _customer.friendOrders().remove(this);
       _customer = arg;
       if(_customer != null) _customer.friendOrders().add(this);
    }
   private Customer _customer;   //译注:这是Order-to-Customer link也是本例的移除对象.

class Customer ...
    void addOrder(Order arg) {
       arg.setCustomer(this);
    }
   private Set _orders = new HashSet();
   //译注:以上是Customer-to-Order link
   Set friendOrders() {
       return _orders;
    }

 后来我发现,除非先有Customer对象,否则不会存在Order对象.因此我想将[从Order到Customer的连接]移除掉.

对于本项重构来说,最困难的就是检查可行性.如果我知道本项重构是安全的,那么重构手法自身十分简单.问题在于是否有任何代码倚赖_customer值域的存在.如果确实有,那么在删除这个值域之后,我必须提供替代品.

首先,我需要研究所有读取这个值域的函数,以及所有使用这些函数的函数.我能找到另一条途径来供应Customer对象吗----这通常意味将Customer对象作为引数(argument)传递给其用户(某函数).下面是一个简化例子:
class Order...
   double getDiscountedPrice() {
      return getGrossPrice() * (1 - _customer.getDiscount());
   }

改变为:
class Order...
   double getDiscountedPrice(Customer customer) {
      return getGrossPrice() * (1 - customer.getDiscount());
   }

如果待改函数是被Customer对象调用的,那么这样的修改方案特别容易实施,因为Customer对象将自己作为引数(argument)传给函数很是容易.所以下列代码:

class Customer...
   double getPriceFor(Order order) {
      Assert.isTrue(_orders.contains(order));   //see Introduce Assertion(267)
      return order.getDiscountedPrice();

变成了:
class Customer...
   double getPriceFor(Order order) {
      Assert.isTrue(_orders.contains(order));
      return order.getDiscountedPrice(this);

另一个作法就是修改取值函数(getter),使其在不使用_customer值域的前提下返回一个Customer对象.如果这行得通,我就可以使用Substitute Algorithm(139)修改Order.getCustomer()函数算法.我有可能这样修改代码:

Customer getCustomer() {
   Iterator iter = Customer.getInstance().iterator();
   while(iter.hasNext()) {
      Customer each = (Customer)iter.next();
      if(each.containsOrder(this) return each;
   }
   return null;
}

这段代码比较慢,不过确实可行.而且,在数据库环境下,如果我需要使用数据库查询语句,这段代码对系统性能的影响可能并不显著.如果,Order class中有些函数使用_customer值域,我可以实施Self Encapsulate Field(171)令它们转而改用上述的getCustomer()函数.

如果我要保留上述的取值函数(getter),那么Order和Customer的关联从接口上看虽然仍然是双向,但实现上已经是单向关系了.虽然我移除了反向指针,但两个classes彼此之间的依存关系(inter-dependencies)仍然存在.

如果我要替换取值函数(getter),那么我就专注地替换它,其他部分留待以后处理.我会逐一修改取值函数的调用者.让它们通过其他来源取得Customer对象.每次修改后都编译并测试.实际工作中这一过程往往相当快.如果这个过程让我觉得很棘手很复杂,我会放弃本项重构.

一旦我消除了_customer值域的所有读取点,我就可以着手处理[对此值域进行赋值动作]的函数了.很简单,只要把这些赋值动作全部移除,再把值域一并删除,就行了.由于已经没有任何代码需要这个值域,所以删掉它并不会带来任何影响.