有时你可能会碰到一个类,它的实例有两个或更多的风格,并且包含一个标签字段(tag field), 表示实例的风格。 例如,考虑这个类,它可以表示一个圆形或矩形:
x
// Tagged class - vastly inferior to a class hierarchy!
class Figure {
enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };
// Tag field - the shape of this figure
final Shape shape;
// These fields are used only if shape is RECTANGLE
double length;
double width;
// This field is used only if shape is CIRCLE
double radius;
// Constructor for circle
Figure(double radius) {
shape = Shape.CIRCLE;
this.radius = radius;
}
// Constructor for rectangle
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(shape);
}
}
}
这样的标签类具有许多缺点。 它们充斥着杂乱无章的样板代码,包括枚举声明,标签字段和 switch 语句。 可读性更差,因为多个实现在一个类中混杂在一起。 内存使用增加,因为实例负担属 于其他风格不相关的领域。 字段不能成为 final,除非构造方法初始化不相关的字段,导致更多的样板 代码。 构造方法在编译器的帮助下,必须设置标签字段并初始化正确的数据字段:如果初始化错误的字 段,程序将在运行时失败。 除非可以修改其源文件,否则不能将其添加到标记的类中。 如果你添加一 个风格,你必须记得给每个 switch 语句添加一个 case ,否则这个类将在运行时失败。 最后,一 个实例的数据类型没有提供任何关于风格的线索。 总之,标签类是冗长的,容易出错的,而且效率低 下。
要将标签类转换为类层次,首先定义一个包含抽象方法的抽象类,该标签类的行为取决于标签值。 在 Figure 类中,只有一个这样的方法,就是 area 方法。 这个抽象类是类层次的根。 如果有任何 方法的行为不依赖于标签的值,把它们放在这个类中。 同样,如果有所有的方法使用的数据字段,把它 们放在这个类。 Figure 类中不存在这种与类型无关的方法或字段。 接下来,为原始标签类的每种类型定义一个根类的具体子类。
接下来,为原始标签类的每种类型定义一个根类的具体子类。 在我们的例子中,有两个类型:圆形 和矩形。 在每个子类中包含特定于改类型的数据字段。 在我们的例子中,半径字段是属于圆的,长度 和宽度字段都是矩形的。 还要在每个子类中包含根类中每个抽象方法的适当实现。 这里是对应于 Figure 类的类层次
xxxxxxxxxx
abstract class Figure {
abstract double area();
}
class Circle extends Figure {
final double radius;
Circle(double radius) { this.radius = radius; }
double area() { return Math.PI * (radius * radius); }
}
class Rectangle extends Figure {
final double length;
final double width;
Rectangle(double length, double width) {
this.length = length;
this.width
= width;
}
double area() { return length * width; }
}
这个类层次纠正了之前提到的标签类的每个缺点。 代码简单明了,不包含原文中的样板文件。 每 种类型的实现都是由自己的类来分配的,而这些类都没有被无关的数据字段所占用。 所有的字段是 final 的。
类层次的另一个优点是可以使它们反映类型之间的自然层次关系,从而提高了灵活性,并提高了编 译时类型检查的效率。
总之,标签类很少有适用的情况。 如果你想写一个带有显式标签字段的类,请考虑标签字段是否可 以被删除,并是否能被类层次结构替换。 当遇到一个带有标签字段的现有类时,可以考虑将其重构为一 个类层次结构。