第20条：类层次优于标签

术语：

标签类(tagged class)：带有两种甚至更多风格的实例的类，并包含表示实例风格的标签域。

        书中对于标签类，给了如下示例：

// Tagged class - vastly inferior to a class hierarchy!class Figure {enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };// Tag field - the shape of this figurefinal Shape shape;// These fields are used only if shape is RECTANGLEdouble length;double width;// This field is used only is shape is CIRCLEdouble radius;// Constructor for circlepublic Figure(double radius) {shape = Shape.CIRCLE;this.radius = radius;}// COnstructor for rectanglepublic Figure(double length, double width) {shape = Shape.RECTANGLE;this.length = length;this.width = width;}double area() {switch (shape) {case RECTANGLE:return length * width;case CIRCLE:return Math.PI * (radius * radius);default:throw new AssertionError();}}}

        标签类存在着许多缺点：它们中充斥着样板代码，包括枚举声名、标签域及条件语句，破坏了可读性。内存占用也增加了，因为实例承担着属于其他风格的不相关的域。域不能做成是final的，除非构造器初始化了不相关的域，否则声名为final的域得不到机会初始化。构造器必须不借助编译器来设置标签域，并初始化正确的数据域，如果初始化了错误的域，程序就会在运行时失败。无法给标签类添加风格，除非可以修改它的源文件。如果一定要添加风格的话，就必须刻给每个可能的switch条件都添加一个case，否则类就会在运行时失败。最后，实例的数据类型没有提供任何关于风格的线索。一句话，标签类过于冗长、容易出错，并且效率低下。
        标签类是对类层次的一种简单的仿效。既然如此，那么为了表示之种风格对象的单个数据类型，用子类化更为合适。为了将标签转变为类层次，首先要为标签中的每个方法都定义一个包含抽象方法的抽象类，每个方法的行为都信赖于标签值。在Figure中，area就是这样的方法。这个抽象类是类层次的根。同样的，如果所有的方法都用到了某些数据域，就应该把它们放到这个类中。接下来，为每种原始标签类都定义根类的具体子类，在前面的例子了，应该定义Circle和Rectangle两个子类，每个子类都包含特定于该类型的数据。同时每个子类中还包括针对根类每个抽象方法的相应实现。根据以下的修改原则，Figure的类层次表示如下：

// Class hierarchy replacement for a tagged classabstract class Figure {abstract double area();}class Circle extends Figure {final double radius;public Circle(double radius) {this.radius = radius;}double area() {return Math.PI * (radius * radius);}}class Rectangle extends Figure {final double length;final double width;public Rectangle(double length, double width) {this.length = length;this.width = width;}double area() {return length * width;}}

        这个类层次纠正了前面提到过的标签类的所有缺点。这段代码简洁而清楚，没有包含在原来的版本中所见到的所有样本代码。每个类型的实现都配有自己的类，这些类都没有受到不相关域的拖累。所有的域都是final的。编译器确保每个类的构造器都初始化它的数据域，对于根类中声名的每个抽象方法，都确保有一个实现。这样就杜绝了因为遗漏switch case而导致运行时失败的可能。多个程序员可以独立的扩展层次结构。并且不用访问根类的源代码就能相互操作。每种类型都有一种相关的独立的数据类型，就是相应的子类类型，允许程序员指明变量的类型，限制变量，并将参数输入到特殊的类型。类层次的另一个好处在于，它们可以用来反映类型之间本质上的层次关系。有助于增强灵活性，并进行更好的编译时类型检查。
        总之，标签类很少有适用的时候。当想要编写民一个包含显示标签域的类时，应该考虑一下，这个标签是否可以被取消，是否可以用类层次来代替。当遇到一个包含标签域的现有类时，就要考虑一下将它重构到一外类层次结构中去。