《代码整洁之道》第6章 对象和数据结构 - 笔记

数据抽象 (Data Abstraction)

这个小节主要讲的是**面向对象编程（OOP）**的一种核心思想：对象应该隐藏它的内部数据，只暴露可以操作这些数据的“行为”（也就是方法/函数）。

• 大白话： 你创建一个“用户”对象，这个对象内部可能存着用户的姓名、年龄、地址等数据。但在好的面向对象设计里，你不应该让外部代码直接去随意修改这些数据（比如 user.name = "新的名字"; user.age = -10;）。

• • 相反，你应该给“用户”对象提供一些方法，比如 user.setName("新的名字"); 或 user.setAge(30);。在这些方法里面，你可以控制数据的有效性（比如检查年龄不能是负数），或者做一些附带的操作（比如修改姓名时记录日志）。

• 核心： 对象不仅仅是数据的容器，它还是数据和操作数据的行为的结合体。它就像一个黑箱，外面的人不知道它里面是怎么存数据的，只能通过它提供的有限的几个按钮（方法）来和它交互。
• 为什么重要： 这是为了隐藏实现细节。如果将来你决定改变用户数据在对象内部的存储方式（比如原来用字符串存地址，现在改成一个 Address 对象），只要 setName()、setAge() 等方法签名不变，外部调用这些方法的代码就不需要修改。这让你的代码更容易修改和演进。

数据/对象反模式

这个小节是整个第六章最核心、也可能最让人困惑的地方。它是在对比面向对象那种“隐藏数据、暴露行为”的方式，与另一种**“暴露数据、用过程/函数操作数据”的方式**。

• 面向对象风格： 隐藏数据，暴露行为。优点： 易于添加新的对象类型（不改方法）。缺点： 难于添加新的行为（要改所有相关类）。目前我开发都用这种风格
• 数据结构风格： 暴露数据（public 变量或简单 getter），将操作数据的行为放在外部函数/类中。优点： 易于添加新的行为（新增外部函数）。缺点： 难于添加新的数据结构类型（要改所有相关的外部函数）。

数据结构风格代码

// ShapeData.java
// 圆的数据结构
class CircleData {
    public double radius; // 公开暴露半径数据

    public CircleData(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
}

// 正方形的数据结构
class SquareData {
    public double side; // 公开暴露边长数据

    public SquareData(double side) {
        this.side = side;
    }
}

// 其他形状的数据结构...
// class TriangleData { public double base; public double height; ... }

// ShapeCalculator.java
class ShapeCalculator {

    // 计算圆的面积的函数
    public static double calculateArea(CircleData circle) {
        // 直接访问 CircleData 的公开数据
        return Math.PI * circle.radius * circle.radius;
    }

    // 计算正方形的面积的函数
    public static double calculateArea(SquareData square) {
        // 直接访问 SquareData 的公开数据
        return square.side * square.side;
    }

    // 如果需要处理不同类型的形状，可能会有这样的函数，里面包含判断逻辑
    // 注意：这种函数在增加新的形状类型时需要修改
    public static double calculateArea(Object shape) {
        if (shape instanceof CircleData) {
            CircleData circle = (CircleData) shape;
            return Math.PI * circle.radius * circle.radius;
        } else if (shape instanceof SquareData) {
            SquareData square = (SquareData) shape;
            return square.side * square.side;
        }
        // 如果有新的形状类型 (比如 TriangleData)，这里就需要加新的 if/else
        throw new IllegalArgumentException("Unknown shape type");
    }

    // 如果需要添加新的操作 (比如计算周长)，只需要在这里添加新的函数
    public static double calculatePerimeter(CircleData circle) {
        return 2 * Math.PI * circle.radius;
    }

    public static double calculatePerimeter(SquareData square) {
        return 4 * square.side;
    }
}

使用方式：

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CircleData myCircle = new CircleData(5.0);
        SquareData mySquare = new SquareData(4.0);

        // 调用外部函数来计算面积
        double circleArea = ShapeCalculator.calculateArea(myCircle);
        double squareArea = ShapeCalculator.calculateArea(mySquare);

        System.out.println("圆的面积: " + circleArea);
        System.out.println("正方形的面积: " + squareArea);

        // 使用通用计算函数 (需要 instanceof 判断)
        double unknownShapeArea = ShapeCalculator.calculateArea((Object) mySquare);
         System.out.println("未知形状面积 (正方形): " + unknownShapeArea);


        // 调用外部函数来计算周长
        double circlePerimeter = ShapeCalculator.calculatePerimeter(myCircle);
        double squarePerimeter = ShapeCalculator.calculatePerimeter(mySquare);

        System.out.println("圆的周长: " + circlePerimeter);
        System.out.println("正方形的周长: " + squarePerimeter);
    }
}

• 优点： 非常容易添加新的操作（函数）。就像上面例子中，我们很方便地新增了 calculatePerimeter 函数来计算周长，而不需要修改 CircleData 或 SquareData 类本身。当你有很多种操作要应用于相对稳定的数据结构时，这种方式很方便。
• 缺点： 很难添加新的数据结构类型。如果现在要加入一个 TriangleData（三角形）数据结构，你需要修改所有那些需要处理形状的函数（比如 ShapeCalculator 中的 calculateArea(Object shape) 就需要添加处理 TriangleData 的逻辑），为新的形状类型添加相应的处理分支。

大白话，加一个新的数据结构 TriangleData，那么 ShapeCalculator 类要做大量改动

得墨忒耳定律

不要链式调用， 如 a.getB().getC().doSomething()。

直接获取对象调用方法

数据传输对象（DTOs）

DTO (Data Transfer Object)： 数据传输对象。这是一种典型的数据结构。 里面没有任何业务逻辑代码。它的唯一作用就是在不同的软件层次之间（比如从数据库层到服务层，或者从服务层到外部接口）传输数据。