代码复用的规则（上）

    代码复用是绝大多数程序员所期望的，也是OO的目标之一。总结我多年的编码经验，为了使代码能够最大程度上复用，应该特别注意以下几个方面。

　　对接口编程

　　"对接口编程"是面向对象设计（OOD）的第一个基本原则。它的含义是：使用接口和同类型的组件通讯，即，对于所有完成相同功能的组件，应该抽象出一个接口，它们都实现该接口。具体到JAVA中，可以是接口（interface），或者是抽象类（abstract class），所有完成相同功能的组件都实现该接口，或者从该抽象类继承。我们的客户代码只应该和该接口通讯，这样，当我们需要用其它组件完成任务时，只需要替换该接口的实现，而我们代码的其它部分不需要改变！
　　当现有的组件不能满足要求时，我们可以创建新的组件，实现该接口，或者，直接对现有的组件进行扩展，由子类去完成扩展的功能。

　　优先使用对象组合，而不是类继承

　　"优先使用对象组合，而不是类继承"是面向对象设计的第二个原则。并不是说继承不重要，而是因为每个学习OOP的人都知道OO的基本特性之一就是继承，以至于继承已经被滥用了，而对象组合技术往往被忽视了。下面分析继承和组合的优缺点：

　　类继承允许你根据其他类的实现来定义一个类的实现。这种通过生成子类的复用通常被称为白箱复用(white-box reuse)。术语"白箱"是相对可视性而言：在继承方式中，父类的内部细节对子类可见。

　　对象组合是类继承之外的另一种复用选择。新的更复杂的功能可以通过组合对象来获得。对象组合要求对象具有良好定义的接口。这种复用风格被称为黑箱复用(black-box reuse)，因为被组合的对象的内部细节是不可见的。对象只以"黑箱"的形式出现。

　　继承和组合各有优缺点。类继承是在编译时刻静态定义的，且可直接使用，类继承可以较方便地改变父类的实现。但是类继承也有一些不足之处。首先，因为继承在编译时刻就定义了，所以无法在运行时刻改变从父类继承的实现。更糟的是，父类通常至少定义了子类的部分行为，父类的任何改变都可能影响子类的行为。如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

　　对象组合是通过获得对其他对象的引用而在运行时刻动态定义的。由于组合要求对象具有良好定义的接口，而且，对象只能通过接口访问，所以我们并不破坏封装性；只要类型一致，运行时刻还可以用一个对象来替代另一个对象；更进一步，因为对象的实现是基于接口写的，所以实现上存在较少的依赖关系。

　　优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装，并且只集中完成单个任务。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物（这正是滥用继承的后果）。另一方面，基于对象组合的设计会有更多的对象(但只有较少的类)，且系统的行为将依赖于对象间的关系而不是被定义在某个类中。

　　注意：理想情况下，我们不用为获得复用而去创建新的组件，只需要使用对象组合技术，通过组装已有的组件就能获得需要的功能。但是事实很少如此，因为可用的组件集合并不丰富。使用继承的复用使得创建新的组件要比组装已有的组件来得容易。这样，继承和对象组合常一起使用。然而，正如前面所说，千万不要滥用继承而忽视了对象组合技术。

　　相关的设计模式有： Bridge、Composite、Decorator、Observer、Strategy等。

　　下面的例子演示了这个规则，它的前提是：我们对同一个数据结构，需要以任意的格式输出。

　　第一个例子，我们使用基于继承的框架，可以看到，它很难维护和扩展。

abstract class AbstractExampleDocument
{
    // skip some code ...
    public void output(Example structure)
        {
            if( null != structure )
                {
                this.format( structure );
                }
        }
    protected void format(Example structure);
}

　　第二个例子，我们使用基于对象组合技术的框架，每个对象的任务都清楚的分离开来，我们可以替换、扩展格式类，而不用考虑其它的任何事情。

class DefaultExampleDocument
{
  // skip some code ...
  public void output(Example structure)
  {
     ExampleFormatter formatter =
       (ExampleFormatter) manager.lookup(Roles.FORMATTER);
     if( null != structure )
     {
       formatter.format(structure);
     }
  }
}

　　这里，用到了类似于"抽象工厂"的组件创建模式，它将组件的创建过程交给manager来完成；ExampleFormatter是所有格式的抽象父类；

　　将可变的部分和不可变的部分分离

　　"将可变的部分和不可变的部分分离"是面向对象设计的第三个原则。如果使用继承的复用技术，我们可以在抽象基类中定义好不可变的部分，而由其子类去具体实现可变的部分，不可变的部分不需要重复定义，而且便于维护。如果使用对象组合的复用技术，我们可以定义好不可变的部分，而可变的部分可以由不同的组件实现，根据需要，在运行时动态配置。这样，我们就有更多的时间关注可变的部分。

　　对于对象组合技术而言，每个组件只完成相对较小的功能，相互之间耦合比较松散，复用率较高，通过组合，就能获得新的功能。

　　减少方法的长度

　　通常，我们的方法应该只有尽量少的几行，太长的方法会难以理解，而且，如果方法太长，则应该重新设计。对此，可以总结为以下原则：

　　☆ 三十秒原则：如果另一个程序员无法在三十秒之内了解你的函数做了什么（What），如何做(How)以及为什么要这样做(Why)，那就说明你的代码是难以维护的，必须得到提高；
　　☆ 一屏原则：如果一个函数的代码长度超过一个屏幕，那么或许这个函数太长了，应该拆分成更小的子函数；
　　☆ 一行代码尽量简短，并且保证一行代码只做一件事：那种看似技巧性的冗长代码只会增加代码维护的难度。