《重构》C#版实现（三）Statement的整体重构

上一篇使用了Extract Method技巧，从Statement方法中分离出了AmountFor方法，从而略微提高了Statement方法的可读性，下面我们继续跟着《重构》的脚步来进行剩余的重构。当然在继续之前，我还是会提醒你，每一步重构之后，记得运行单元测试，它是重构的基石。

一、重命名AmountFor的局部变量
首先看看我们先前抽取出来的AmountFor方法：

public double AmountFor(Rental rental){double thisAmount = 0;switch (rental.Movie.PriceCode){case Movie.REGULAR:thisAmount += 2;if (rental.DaysRented > 2)thisAmount += (rental.DaysRented - 2) * 1.5;break;case Movie.NEW_RELEASE:thisAmount += rental.DaysRented * 3;break;case Movie.CHILDRENS:thisAmount += 1.5;if (rental.DaysRented > 3)thisAmount += (rental.DaysRented - 3) * 1.5;break;}return thisAmount;}

方法中有个局部变量：thisAmount，实际上，该名称是在Statement方法中起的。而对于AmountFor方法而言，只可能有一个amount，对应传参进来的rental。所以，加上this的修饰反而是画蛇添足的做法。而我也不太认同《重构》中对该局部变量的新命名（result），result一词过于宽泛，也有许多其它数据提到过这个问题，例如避免使用如result，item，manager，这一类“万能”词汇。所以，改进后的代码如下：

private double AmountFor(Rental rental){double amount = 0;switch (rental.Movie.PriceCode){case Movie.REGULAR:amount += 2;if (rental.DaysRented > 2)amount += (rental.DaysRented - 2) * 1.5;break;case Movie.NEW_RELEASE:amount += rental.DaysRented * 3;break;case Movie.CHILDRENS:amount += 1.5;if (rental.DaysRented > 3)amount += (rental.DaysRented - 3) * 1.5;break;} return amount;}

如书上所言，不要忽视这种微小的重构，它的确能降低代码的理解难度。试想，如果一个朋友本想和你说“圣诞快乐”，却说成了“新年幸福”，这也许在西方国家并不存在太大问题，但是中国人却是难以将两件事情联系在一起的。所以，让你的命名确切地表示它的意思，这很重要。在我的编码工作中，甚至可能超过15%的时间是花在为类、方法、字段等内容的命名上，浪费吗？一点都不！

二、将AmountFor方法转移到Rental类
《重构》：目前的AmountFor没有使用任何Customer类的属性、字段、方法，它在不在Customer方法中其实并不是那么重要，而这正是暗示该方法不应该属于该类型的明确信号，Rental类才是它的归属地。下面是重构的过程：
1.在Rental类中创建一个Charge属性，并将AmountFor中的代码抄过去：

public double Charge{get{double amount = 0;switch (Movie.PriceCode){case Movie.REGULAR:amount += 2;if (DaysRented > 2)amount += (DaysRented - 2) * 1.5;break;case Movie.NEW_RELEASE:amount += DaysRented * 3;break;case Movie.CHILDRENS:amount += 1.5;if (DaysRented > 3)amount += (DaysRented - 3) * 1.5;break;}return amount;}}

2.把原Customer的AmountFor方法体清空，但仍保留声明和空的函数体。

        private double AmountFor(Rental rental)        {            return 0;        }

3.更改Customer的AmountFor实现为：

        private double AmountFor(Rental rental)        {            return rental.Charge;        }

4.运行测试项目，如果不通过，则检查、修改代码。直到通过为止
5.修改Statement方法，使其不调用自身类的AmountFor方法来取得Rental的Amount，而是直接问Rental要：

public string Statement(){double totalAmount = 0;int frequentRenterPoints = 0;string result = "Rental Record for " + Name + "\n";foreach (Rental rental in Rentals){double thisAmount = rental.Charge;// add frequent renter pointsfrequentRenterPoints++;// add bonus for a two day new release rentalif (rental.Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE &&rental.DaysRented > 1) frequentRenterPoints++;// show figures for this rentalresult += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + thisAmount.ToString() + "\n";totalAmount += thisAmount;}// add footer linesresult += "Amount owed is " + totalAmount.ToString() + "\n";result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";return result;}

6.运行测试，如果不通过则检查、修改代码，直到通过为止。
7.重构完成
需要注意的是，将AmountFor方法的内容迁移到Rental中时，并没有沿用原来的名字，而是采用了Charge这个名称，主要原因是对于Customer来说，该数值是Rental的Amount，而对于Rental自己来说，用Charge来称呼它更贴切。这是一个描述角度的问题，也是很多程序员容易忽略的事情。

三、去除thisAmount局部变量
哪怕只是一个稍微复杂的算法，通常都包含了许多运算中间量/辅助量。当整个运算过程都堆在一个方法中时，这些繁杂的变量就交织在一起。如果少一个中间量该算法可以正常运行，为什么不把它去掉呢？许多程序员、数学家都有这种追求极致的癖好不是么？实际上也不能说是癖好，应该说少一个变量，意味着该算法更简单，而越简单的算法能为这些人带来越多的成就感，甚至是荣誉感。抛开精神上的收益不谈，少一个变量确实会让该方法更容易维护。对于Statement方法而言，每一个循环中，thisAmount局部变量只被赋值了一次，而使用了两次，该初始值为rental.Charge。所以，自然地，所有使用到thisAmount的地方换成rental.Charge属性的调用应该是等价的：

public string Statement(){double totalAmount = 0;int frequentRenterPoints = 0;string result = "Rental Record for " + Name + "\n";foreach (Rental rental in Rentals){// add frequent renter pointsfrequentRenterPoints++;// add bonus for a two day new release rentalif (rental.Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE &&rental.DaysRented > 1) frequentRenterPoints++;// show figures for this rentalresult += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";totalAmount += rental.Charge;}// add footer linesresult += "Amount owed is " + totalAmount.ToString() + "\n";result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";return result;}

抛开书上提到可能存在的效率问题，我更愿意从语义的角度去理解这种重构。上面总共使用了rental.Charge两次，可以分别描述为：
1.给我一个rental对象的Charge值的文本，我要将它和影片的标题连成一个行表示该影片花费的描述文本。
2.被我一个rental对象的Charge值，我要把它累加到总花费中。
两次描述中，都直接使用了“rental对象的Charge值”这样的概念，而不是“给我一个变量，该变量保存了一个rental对象的Charge值”，后面这种是程序员的典型思维方式。它无助于理解算法的本质，而是更容易使查看代码的人陷入算法的实现细节。所以，当你需要用一个概念时，直接用它，不要绕弯子。当然，真正的问题在于你能很好地总结出这种概念——重构就有这样的效果。
注：别忘了在重构后运行单元测试

四、将FrequentRenterPoint的计算抽取、迁移到Rental类中
在精简后的Statement方法中，可以清楚地看到，它还包含了求每一个Rental对象的FrequentRenterPoint的计算。这和求Rental的Charge几乎是一致的。所以，可以使用同样的方法来处理它：
1.在Rental类型中，创建新的属性FrequentRenterPoints，并将Statement方法中的计算逻辑抄到该属性中，注意要去掉rental对象的引用，因为它现在就属于Rental类：

        public int FrequentRenterPoints        {            get            {                int frequentRenterPoints = 0;                // add frequent renter points                frequentRenterPoints++;                // add bonus for a two day new release rental                if (Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE &&                    DaysRented > 1) frequentRenterPoints++;                return frequentRenterPoints;            }        }

2.运行单元测试，如果不通过则检查、调试、修改，直到通过为止
3.该属性的实现非常“笨”，实际想表达的就是如果符合条件则得2分，否则得1分，所以可重构为：

public int FrequentRenterPoints{get{if (Movie.PriceCode == Movie.NEW_RELEASE && DaysRented > 1){return 2;}else{return 1;}}}

可以使用更简单的三木操作符 :? 来替代if-else，但通常后者更容易被理解。
4.运行单元测试，如果不通过则检查、调试、修改，直到通过为止
5.替换原Statement中关于frequentRenterPoints的计算，使用Rental的FrequentRentalPoints属性来进行计算:

public string Statement(){double totalAmount = 0;int frequentRenterPoints = 0;string result = "Rental Record for " + Name + "\n";foreach (Rental rental in Rentals){frequentRenterPoints += rental.FrequentRenterPoints;// show figures for this rentalresult += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";totalAmount += rental.Charge;}// add footer linesresult += "Amount owed is " + totalAmount.ToString() + "\n";result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";return result;}

6.运行单元测试，如果不通过则检查、调试、修改，直到通过为止

7.重构完成

五、抽取花费总值的计算以及总积分的计算
现在已经较容易看出，Statement方法中，除了报告文本的生成外，主要还做了两样事情：计算总花费，计算总积分，而现在它们是混合在一起的。而我们的确可以把它们抽取为两个独立的查询过程（对C#而言可以是两个属性），分别命名为TotalCharge、TotalRentalPoints：
1.在Customer类中添加一个属性TotalCharge如下：

private double TotalCharge{get{double sum = 0;foreach (Rental aRental in Rentals){sum += aRental.Charge;}return sum;}}

2.将Statement方法中所有关于总花费的局部变量、过程都去掉，换成对TotalCharge的调用：

public string Statement(){int frequentRenterPoints = 0;string result = "Rental Record for " + Name + "\n";foreach (Rental rental in Rentals){frequentRenterPoints += rental.FrequentRenterPoints;// show figures for this rentalresult += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";}// add footer linesresult += "Amount owed is " + TotalCharge.ToString() + "\n";result += "You earned " + frequentRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";return result;}

3.运行单元测试，如果不通过则检查、调试、修改，直到通过为止
4.在Customer类中添加TotalRenterPoints属性如下：

private int TotalRenterPoints{get{int points = 0;foreach (Rental aRental in Rentals){points += aRental.FrequentRenterPoints;}return points;}}

5.将Statement方法中所有关于总积分的局部变量、过程都去掉，换成对TotalRenterPoints的调用：

public string Statement(){string result = "Rental Record for " + Name + "\n";foreach (Rental rental in Rentals){                // show figures for this rentalresult += "\t" + rental.Movie.Title + "\t" + rental.Charge.ToString() + "\n";}// add footer linesresult += "Amount owed is " + TotalCharge.ToString() + "\n";result += "You earned " + TotalRenterPoints.ToString() + " frequent renter points";return result;}

6.运行单元测试，如果不通过则检查、调试、修改，直到通过为止
7.重构完成

至此，我们重新审视一下Statement方法，比起最初的版本而言，哪一个更容易看出它所包含的逻辑？最起码我扫一眼后面这个版本就知道它的工作如下：
总的来说，它生成了一份报告文本；这个报告用用户名生成了一报告头；为每一个Rental生成了一份标题+花费的记录；报告的Footer包含两样内容，分别是该客户的总花费，以及他能得到的总积分是多少。

至于很多人会质疑，抽取的TotalCharge和TotalRenterPoints会带来两次额外的Rentals遍历，以至于存在效率降低的的问题。还是参阅《重构》书中的内容吧。