Summary:两个类都需要使用对方特性,但其间只有一条单向连接。添加一个反向指针,并使修改函数能够同时更新两条连接。
动机:
开发初期,你可能会在两个类之间建立一条单向连接,使其中一个类可以引用另一个类。随着时间推移,你可能发现被引用类需要得到其引用者以便进行某些处理。也就是说它需要一个反向指针。但指针是一种单向连接,你不可能反向操作它。通常你可以绕道而行,虽然会耗费一些计算时间,成本还算合理,然后你可以在被引用类中建立一个函数专门负责此行为。但是,有时候想绕过这个问题并不容易,此时就需要建立双向引用关系,或称为反向指针。如果使用不当,反向指针很容易造成混乱;但只要你习惯了这种手法,它们其实并不是太复杂。
“反向指针”手法有点棘手,所以在你能够自如运用之前,应该由相应的测试。通常我不花心思去测试访问函数,因为普通访问函数的风险没有高到需要测试的地步,但本重构要求测试访问函数,所以它是极少数需要添加测试的重构手法之一。
本重构运用反向指针实现双向关联。其他技术(例如连接对象)需要其他重构手法。
做法:
1.在被引用类中增加一个字段,用以保存反向指针。
2.决定由哪个类—引用端还是被引用端—控制关联关系
3.在被控端建立一个辅助函数,其命名应该清楚指出它的有限用途。
4.如果既有的修改函数在控制端,让它负责更新反向指针。
5.如果既有的修改函数在被控端,就在控制端建立一个控制函数,并让既有的修改函数调用这个新建的控制函数。
范例:
下面是一段简单程序,其中有两个类:表示“订单”的Order和表示“客户”的Customer。Order引用了Customer,Customer并没有引用Order:
class Order ... Customer getCustomer(){ return _customer; } void setCustomer (Customer arg){ _customer = arg; } Cusotmer _customer;
首先,要为Customer添加一个字段。由于一个客户可以拥有多份订单,所以这个新增字段应该是个集合。我们不希望同一份订单在同一个集合中出现一次以上,所以这里适合使用set:
class Customer{ private Set _orders = new HashSet();
现在,我们需要决定由哪一个类负责控制关联关系。我比较喜欢让但各类来操控,因为这样就可以将所有处理关联关系的逻辑集中安置于一地。我将按下列步骤做出这一决定。
1.如果两者都是引用对象,而其间的关联是“一对多”关系,那么就由“拥有单一引用”的那一方承担“控制着”角色。以本例而言,如果一个客户可拥有多份订单,那么就有Order类来控制关联关系。
2.如果某个对象是组成另一个对象的部件,那么由后者负责控制关联关系。
3.如果两者都是引用对象,而其间的关联是“多对多”关系,那么随便其中哪个对象来控制关联关系,都无所谓。
本例之中,由于Order负责控制关联关系,所以我必须为Customer添加一个辅助函数,让Order可以直接访问_orders集合。Order的修改过函数将使用这个辅助函数对指针两端对象进行同步通知。我们将这个辅助函数命名为friendOrders(),
表示这个函数只能在这种特殊情况下使用。此外,如果Order和Customer位在同一个包内,我们可以将friendOrders()声明为保内可见,使其可见度降到最低。但如果这两个类不再同一个包内,我们就只好把friendOrders() 声明为public了。
class Customer ... set friendOrders(){ /**should only be used by Order when modifying the association*/ return _orders; }
现在,我们要改变修改函数,令它同时更新反向指针:
class Order ... void setCustomer(Sustomer arg){ if(_customer != null){ _customer.friendOrders().remove(this); } _customer = arg; if(_customer !=null){ _customer.friendOrders().add(this); } }
类之间的关联关系是各式各样的,因此修改函数的代码也会随之有所差异。如果_customer的值不可能是null,那么可以拿掉上述的第一个null检查,但任然需要检查传入参数是否为null。不过基本形式总是相同的:先让对方删除指向你的指针,再将你的指针指向一个新的对象,最后让那个心对象把它的指针指向你。
如果你希望在Customer中也能修改连接,就让它调用控制函数:
class Customer... void addOrder(Order arg){ arg.setCustomer(this); }
如果一份订单也可以对应多个客户,那么你多面临的就是一个“多对多”情况,重构后的函数可能是下面这样:
class Order ...//controlling methods void addCustomer(Customer arg){ arg.friendOrders().add(this); _customers.add(arg); } void removeCustomer(Customer arg){ arg.friendOrders().remove(arg); _customers.remove(arg); } class Customer... void addOrder(Order arg){ arg.addCustomer(this); } void removeOrder(Order arg){ arg.removeCustomer(this); }