代码重构实战-将值对象改为引用对象（Change Value to Reference）

Posted 2022-07-30 JavaEdge.

动机

一个数据结构中可能包含多个记录，而这些记录都关联到同一个逻辑数据结构。例如，我可能会读取一系列订单数据，其中有多条订单属于同一个顾客。遇到这样的共享关系，既能将顾客信息作为值对象看待，也能将其视为引用对象：

• 若将其视为值对象，则每份订单数据中都会复制顾客的数据
• 若将其视为引用对象，对于一个顾客，就只有一份数据结构，会有多个订单与之关联

若顾客数据永不修改，则两种方式都合理。 把同一份数据复制多次可能会造成一点困扰，但这种情况也

很常见，不是太大问题。过多的数据复制有可能会造成内存占用的问题，但就跟所有性能问题一样，这种情况并不常见。

若共享的数据需要更新，将其复制多份的做法就会遇到巨大困难。此时我必须找到所有副本，更新所有对象。漏掉一个副本没更新，就会导致数据不一致。这时，考虑将多份数据副本变成单一的引用，这样对顾客数据的修改就会立即反映在该顾客的所有订单中。

把值对象改为引用对象会带来一个结果：对于一个客观实体，只有一个代表它的对象。这通常意味着我会需要某种形式的仓库，在仓库中可以找到所有这些实体对象。只为每个实体创建一次对象，以后始终从仓库中获取该对象。

做法

为相关对象创建一个仓库（若还没这样的一个仓库）。 确保构造器有办法找到关联对象的正确实例。修改宿主对象的构造器，令其从仓库中获取关联对象。每次修改后测试。

案例

订单Order类，其实例对象可从一个JSON文件创建。用来创建订单的数据中有一个顾客（customer）ID，我们用它来进一步创建Customer对象。

package com.javaedge.refactor.ttt;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.Objects;

/**
 * @author JavaEdge
 * @date 2022/4/1
 */
@Getter
public class Order 
    
    private Customer customer;

    public Order(String customerName) 
        customer = new Customer(customerName);
    

    public String getCustomerName() 
        return customer.getName();
    

    void setCustomerName(String customerName) 
        customer = new Customer(customerName);
    

此外，还有一些代码也会使用****Customer****对象；

package com.javaedge.refactor.ttt;

import lombok.Getter;

import java.util.Collection;

/**
 * @author JavaEdge
 * @date 2022/4/1
 */
@Getter
public class Order 

    private Customer customer;

    public Order(String customerName) 
        customer = new Customer(customerName);
    

    public String getCustomerName() 
        return customer.getName();
    

    void setCustomerName(String customerName) 
        customer = new Customer(customerName);
    

    private static int numberOfOrdersFor(Collection<Order> orders, String customer) 
        int result = 0;

        for (Order each : orders) 
            if (each.getCustomerName().equals(customer)) 
                result++;
            
        
        return result;
    

到目前为止，Customer对象还是值对象。就算多份订单属于同一客户，但每个****Order*对象还是拥有各自的*Customer*对象。我希望改变这现状，使得一旦同一客户拥有多份不同订单，代表这些订单的所有*Order****对象就能共享同一个Customer对象。本例中，就意味着：每一个客户名称只该对应一个Customer对象。

首先我使用 Replace Constructor with Factory Method，控制 ****Customer*对象的创建过程。我在*Customer****中定义工厂方法：

package com.javaedge.refactor.ttt;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;

/**
 * @author JavaEdge
 * @date 2022/4/1
 */
@Getter
@AllArgsConstructor
class Customer 

    private String name;

    public static Customer create(String name) 
        return new Customer(name);
    

然后把原本调用构造函数的地方改为调用工厂函数:

然后再把构造函数声明为private：

package com.javaedge.refactor.ttt;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;

/**
 * @author JavaEdge
 * @date 2022/4/1
 */
@Getter
class Customer 

    private String name;

    private Customer(String name) 
        this.name = name;
    

    public static Customer create(String name) 
        return new Customer(name);
    

现在，我必须决定如何访问Customer对象。我比较喜欢通过另一个对象(例如Order中的一个字段)来访问它。但本例并没有这样一个明显的字段用于访问Customer对象。

这时，我通常会创建一个注册表对象来保存所有Customer对象，以此作为访问点。简化例子，我把这个注册表保存在Customer类的static字段中，让Customer类作为访问点：

然后我得决定：

• 在接到请求时，创建新的Customer对象
• 还是预先将它们创建好

这里我选择后者。在应用程序的启动代码中，先把需要使用的Customer对象加载妥当。这些对象可能来自数据库，也可能来自文件。简单起见，我在代码中明确生成这些对象。反正以后我总是可以使用Substitute Algorithm改变它们的创建方式。

package com.javaedge.refactor.ttt;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;

import java.util.Dictionary;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author JavaEdge
 * @date 2022/4/1
 */
@Getter
class Customer 

    private String name;

    private static Map<String, Customer> instances = new HashMap<>();
    
    private Customer(String name) 
        this.name = name;
    

    public static Customer create(String name) 
        return new Customer(name);
    

    static void loadCustomers() 
        new Customer("Java").store();
        new Customer("Edge").store();
        new Customer("公众号").store();
    

    private void store() 
        instances.put(this.getName(), this);
    

修改工厂函数，让它返回预先创建好的Customer对象

package com.javaedge.refactor.ttt;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;

import java.util.Dictionary;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author JavaEdge
 * @date 2022/4/1
 */
@Getter
class Customer 

    private String name;

    private static Map<String, Customer> instances = new HashMap<>();

    private Customer(String name) 
        this.name = name;
    

    public static Customer create(String name) 
        return instances.get(name);
    

    static void loadCustomers() 
        new Customer("Java").store();
        new Customer("Edge").store();
        new Customer("公众号").store();
    

    private void store() 
        instances.put(this.getName(), this);
    

由于create()总是返回既有的Customer对象，所以我应该使用Rename Method修改这个工厂函数的名称，以便强调这点：

public static Customer getNamed(String name) 
  return instances.get(name);