代码整洁之道（五）---------------------数据结构与对象

         关于代码整洁方面，还想说的就是数据结构与对象，很多程序员对其概念不明，写代码的时候就颇为混乱。有时候将变量设置为私有（private）,是不想将对象的变量公之于众，可是很多人又会自动的给该对象添加赋值器和取值器，那该私有变量与公共变量又有和区别？

想要弄明白对象与数据结构的区别，以及如何在写代码的时候正确运用，就先得弄明白数据抽象的概念。

（1）数据抽象

我们来先看两段代码，

代码一：

public class Point {
    public double x;
    public double y;
} 

 

代码二：

public interface Point{
    double getX();
    double getY();
    void setCartesiain(double x,double y);
    double getR();
    double getTheta();
    void setPolar();
}

 

代码二的高明之处在于，你不知道该实现会是在一个矩形坐标系还是极坐标系中，可能两个都不是，它不仅明白无误的呈现出一种数据结构，那些方法固定了一套存取策略，可以单独读取某一坐标，但必须通过原子操作（指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束）赋值。

而代码一，你可以很明白他是在矩形坐标系中去实现，并要求我们单独操作那一个坐标，这就曝露实现，实际上，即便变量私有，我们用取值器与赋值器，仍然曝露了实现。

曝露实现并非只是在变量之间放上一个函数层那么简单，隐藏实现关乎抽象，类并不是简单的用取值器与赋值器将其变量向外推，而是曝露抽象接口，这样使用者无需了解数据的实现就可以操作数据的本体。

看看下面两段代码，想要知道现在定时器完成任务的状态，代码三通过具象的手段获得定时器的当前参数，而后者通过百分比抽象。

代码三：

public interface MyTimer{
    double getStartTime();
    double getEndTime();
    double getCurrentTime(); 

}

代码四：

public interface MyTimer{
    double getPercentOfCompletedTime();
}

如果我们不愿暴露数据细节，更愿意以抽象的形态表述数据。这不是简单的用接口和赋值器与取值器就万事大吉了，要如何呈现某个对象包含的数据，需要认真地思考，不要傻乐的添加赋值器与取值器，那是最坏的选择。

（2）数据、对象的互补

  下面两个例子展示了对象与数据结构的差异。对象把数据隐藏在数据抽象之后，曝露数据操作的函数，数据结构曝露其数据，没有提供有意义的具体操作函数。他们是对立的这种差异貌似微小，但却有深远影响。

代码五：

class Square {
     public double width;
    public double height;
}

class Circle{
    public double radius;
}

class Geometry{
    public final double PI = 3.141592653589793;
    public double area(Object shape) throws NoClassDefFoundError{ 
        if(shape instanceof Square){
           
            return ((Square) shape).height*((Square) shape).width
        }else if(shape instanceof Circle){
            return ((Circle) shape).radius*((Circle) shape).radius*PI;
        }
        throw new NoClassDefFoundError();
    }
}

 

 代码六：

interface Shape {
    double area();
}
class Square implements Shape {
    private double width;
    private double height;

    @Override
    public double area() {
        return width*height;
    }
}

class Circle implements Shape{
    private final double PI = 3.141592653589793;
    private double radius;

    @Override
    public double area() {
        return radius*radius*PI;
    }
}

对于代码五。有人可能嘲笑它太过程化，而代码六是标准的面向对象的方案，area（）是多态的，不需要Geometry类。所以再添加一个形状，现有函数一个都不会受影响，而当添加新函数时所有的形状都得改。二代码五去刚好相反，假如我想再添加一个去周长的函数，现有的形状类不会受到影响，但是添加一个新的形状就的修改方法area（）。

   我们可以看到这两种定义如此对立，这也说明了对象与数据结构的二分原理。所以面向对象难以做到的，面向过程式的代码就相对容易。

（3）混杂

   著名的德墨忒尔定律（The Law Of Demeter）认为，模块不应该了解他所操作的对象的内部情况。也就是说，对象隐藏数据，曝露操作，尽量避免通过存储器曝露其内部结构。   

有的时候我们会看到类似这样的代码，他就违反了德墨忒尔定律，

final String current_manager_name = MyApplication.getInstance().getCurrent_manger().getName();

 

这类代码常被称为火车失事。我们应该避免这样的代码。他混淆了数据结构与对象。

你要么把它改成：

final  String current_manager_name =  MyApplication.Current_manger.Name;

 

或者：

final String current_manager_name = new MyApplication.getCurrent_manger_Name();

 

有时候我们会用“豆”（bean）结构，注意，他算不上对象，只是一种数据结构。他的这种半封装形式只是一些纯面向对象者感觉舒服的一种假像。但不幸运的是，很多研发者在这类数据结构里塞很多业务规则方法，把这类数据结构当对象来用。这种混杂不属于整洁代码的范畴，解决方案就是在这种数据结构里添加一个对象，该对象包含处理业务逻辑的函数。

 

最后总结一下，对象曝露行为，隐藏数据。便于添加新的对象类型而无需修改既有的行为，同时也难以添加新的行为。数据结构曝露数据，没有明显的行为。便于向既有的数据结构添加新的行为，同时也难以添加新的数据结构。