重新组织数据之七 ：Change Unidirectional Association to Bidirectional（将单向关联改为双向）

两个classes都需要使用对方特性，但其间只有一条单向连接（one-way link）。

添加一个反向指针，并使修改函数（modifiers）能够同时更新两条连接。（译注：这里的指针等同于句柄（handle），修改函数（modifier）指的是改变双方关系者）

动机（Motivation）

开发初期，你可能会在两个classes之间建立一条单向连接，使其中一个可以引用另一个class。随着时间推移，你可能发现referred class 需要得到其引用者（某个object）以便进行某些处理。也就是说它需要一个反向指针。但指针乃是一种单向连接，你不可能反向操作它。通常你可以绕道而行，虽然会耗费一些计算时间， 成本还算合理，然后你可以在referred class中建立一个专职函数，负责此一行为。 但是，有时候，想绕过这个问题并不容易，此时你就需要建立双向引用关系（two-way reference），或称为反向指针（back pointer）。如果你不习惯使用反向指针，它们很容易造成混乱；但只要你习惯了这种手法，它们其实并不是太复杂。

「反向指针」手法有点棘手，所以在你能够自在运用它之前，应该有相应的测试。通常我不花心思去测试访问函数（accessors），因为普通访问函数的风险没有高到需要测试的地步，但本重构要求测试访问函数，所以它是极少数需要添加测试的重构 手法之一。

本重构运用反向指针（back pointer）实现双向关联（bidirectionality）。其他技术（例如连接对象，link object）需要其他重构手法。

作法（Mechanics）

·在class中增加一个值域，用以保存「反向指针」。

·决定由哪个class (引用端或被引用端）控制关联性（association）。

·在「被控端」建立一个辅助函数，其命名应该清楚指出它的有限用途。

·如果既有的修改函数（modifier）在「控制端」，让它负责更新反向指针。

·如果既有的修改函数（modifier）在「被控端」，就在「控制端」建立一个控制函数，并让既有的修改函数调用这个新建的控制函数。

范例（Example）

下面是一段简单程序，其中有两个classes：表示「定单」的Order 和表示「客户」的Customer。Order引用了Customer，Customer则并没有引用Order：

class Order...

   Customer getCustomer() {

       return _customer;

   }

   void setCustomer (Customer arg) {

       _customer = arg;

   }

   Customer _customer;

首先，我要为Customer添加一个值域。由于一个客户可以拥有多份定单，所以这个新增值域应该是个群集（collection）。我不希望同一份定单在同一个群集中出现一次以上，所以这里适合使用set：

class Customer  {

   private Set _orders = new HashSet();

现在，我需要决定由哪一个class负责控制关联性（association）。我比较喜欢让单一class来操控，因为这样我就可以将所有「关联处理逻辑」集中安置于一地。我将按照下列步骤做出这一决定：

1.如果两者都是reference objects，而其间的关联是「一对多」关系，那么就由「拥有单一 reference 」的那一方承担「控制者」角色。以本例而言，如果一个客户可拥有多份定单，那么就由Order class （定单）来控制关联性。

2.如果某个对象是另一对象的组成（component），那么由后者负责控制关联性。

3.如果两者都是reference objects，而其间的关联是「多对多」关系，那么随便其中哪个对象来控制关联性，都无所谓。

本例之中由于Order负责控制关联性，所以我必须为Customer添加一个辅助函数，让Order可以直接访问 _orders（订单〕群集。Order的修改函数（modifier）将使用这个辅助函数对指针两端对象进行同步控制。我将这个辅助函数命名为friendOrders() ，表示这个函数只能在这种特殊情况下使用。此外，如果Order和Customer位在同一个package内，我还会将friendOrders ()声明为「package可见度」（译注：亦即不加任何修饰符的缺省访问级别），使其可见程度降到最低。

但如果这两个classes不在同一个package内，我就只好把friendOrders() 声明为public 了。

class Customer...

   Set friendOrders() {

   /** should only be used by Order when modifying the association */

       return _orders;

   }

现在，我要改变修改函数（modifier），令它同时更新反向指针：

class Order...

   void setCustomer (Customer arg) ...

       if (_customer != null) _customer.friendOrders().remove(this);

       _customer = arg;

       if (_customer != null) _customer.friendOrders().add(this);

   }

classes 之间的关联性是各式各样的，因此修改函数（modifier ）的代码也会随之有所差异。如果_customer 的值不可能是null ，我可以拿掉上述的第一个null 检查， 但仍然需要检查引数（argument）是否为null 。不过，基本形式总是相同的：先让对方删除「指向你」的指针，再将你的指针指向一个新对象，最后让那个新对象把 它的指针指向你。

如果你希望在Customer 中也能修改连接（link），就让它调用控制函数：

class Customer...

   void addOrder(Order arg) {

       arg.setCustomer(this);

   }

如果一份定单也可以对应多个客户，那么你所面临的就是一个「多对多」情况，重构后的函数可能是下面这样：

class Order... //controlling methods

   void addCustomer (Customer arg) {

       arg.friendOrders().add(this);

       _customers.add(arg);

   }

   void removeCustomer (Customer arg) {

       arg.friendOrders().remove(this);

       _customers.remove(arg);

   }

class Customer...

   void addOrder(Order arg) {

       arg.addCustomer(this);

   }

   void removeOrder(Order arg) {

       arg.removeCustomer(this);

   }