3.运用多态取代与价格相关的条件逻辑
3.1 switch和“常客积分”代码的再次搬迁
(1)switch：最好不要在另一个对象的属性上运用switch语句
switch(getMovie().getPriceCode()) //在movie对象的priceCode属性上运用switch
{ //这意味着可以将getCharge函数从Rental类移动到Movie类去//选择在Movie类中封装计算费用功能，还有一个//原因，就是可以控制因影片类型变化导致的计算//方式变化，从而对其它对象产生影响。
…
}(2)常客积分：getFrequentRenterPoints函数的再次搬迁。用跟处理getCharge相同的手法处理常客积分，将因影片类型变化而变化的所有东西都放到Movie类中去处理。Rental类中只需调用Movie相应的方法即可。
【实例分析】影片出租1.3.1
//第1章：重构，第1个案例//场景：影片出租，计算每一位顾客的消费金额/*说明：
1. 影片分3类：普通片、儿童片和新片。
2. 每种影片计算租金的方式。
A.普通片：基本租金为2元，超过2天的部分每天加1.5元
B.新片：租期*3
C.儿童片：基本租金为1.5元，超过3天的部分每天加1.5元
3. 积分的计算：每借1片，积分加1，如果是新片且租期1天以上的额外赠送1分。*/#include#include#include#include
using namespacestd;//影片类
classMovie
{private:string title; //片名
int priceCode; //价格
public:enumMovieType{
REGULAR= 0, //普通片
NEW_RELEASE, //新片
CHILDRENS //儿童片
};
Movie(string title, intpriceCode)
{this->title =title;this->priceCode =priceCode;
}string getTitle(){returntitle;}void setTitle(stringvalue)
{
title=value;
}int getPriceCode(){returnpriceCode;}void setPriceCode(intvalue)
{this->priceCode =value;
}//将原来Rental类中的getCharge移到该类中,并将租期作为参数传入//搬到这里来的原因是//1.switch语句中getPriceCode为本类对象的属性//2.封装影片类型的变化导致计算方式变化于该类中，从而降低对其他类的影响
double getCharge(intdaysRented)
{double result = 0 ;//相当于statement中的thisamount;
switch(getPriceCode())
{caseMovie::REGULAR:
result+= 2; //普通片基本租金为2元
if(daysRented > 2) //超过2天的每天加1.5元
result +=(daysRented - 2 ) * 1.5;break;caseMovie::NEW_RELEASE:
result+= daysRented * 3; //新片的租金
break;caseMovie::CHILDRENS:
result+= 1.5; //儿童片基本租金为1.5元
if(daysRented > 3) //超过3天的每天加1.5元
result +=(daysRented - 3 ) * 1.5;break;
}returnresult;
}//将原Rental类中常客积分搬到该类中//原因是常客积分的计费方式与影片类型有关，也是为了控制当//影片类型变化时，由于计算方式变化对其他类的影响
int getFrequentRenterPoints(intdaysRented)
{//如果是新片且租期超过1天以上，则额外送1分积分
if ((getPriceCode() == Movie::NEW_RELEASE) &&daysRented> 1 ) return 2;else return 1;
}
};//租赁类(表示某个顾客租了一部影片)
classRental
{private:
Movie& movie; //所租的影片
int daysRented; //租期
public:
Rental(Movie& movie, intdaysRented):movie(movie)
{this->daysRented =daysRented;
}int getDaysRented(){returndaysRented;}
Movie&getMovie()
{returnmovie;
}doublegetCharge()
{returnmovie.getCharge(daysRented);
}//将原Customer类的statement中计算常客积分的代码移到Rental类
intgetFrequentRenterPoints()
{returnmovie.getFrequentRenterPoints(daysRented);
}
};//顾客类(用来表示顾客)
classCustomer
{private:string name; //顾客姓名
vector rentals; //每个租赁记录//获得总消费
doublegetTotalCharge()
{double result = 0;
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);
result+=each.getCharge();++iter;
}returnresult;
}//获得总积分
intgetTotalFrequentRenterPointers()
{int result = 0;
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);
result+=each.getFrequentRenterPoints();++iter;
}returnresult;
}voidcleanUp()
{
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{delete(*iter);++iter;
}
rentals.clear();
}
template
stringnumToString(T num)
{
stringstream ss;
ss<
}public:
Customer(stringname)
{this->name =name;
}void addRental(Rental*value)
{
rentals.push_back(value);
}string getName(){returnname;}//statement(报表)，生成租赁的详单
stringstatement()
{string ret = "Rental Record for" + name + "\n";
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);//显示每个租赁记录
ret+= "\t" + each.getMovie().getTitle() + "\t" +numToString(each.getCharge())+ "\n";++iter;
}//增加页脚注释
ret += "Amount owed is" + numToString(getTotalCharge()) + "\n";//用getTotalCharge代替totalAmount
ret += "You earned" + numToString(getTotalFrequentRenterPointers()) +"\n";returnret;
}~Customer()
{
cleanUp();
}
};void init(Customer&customer)
{
Movie* mv = new Movie("倚天屠龙记",Movie::REGULAR);
Rental* rt = new Rental(*mv, 2);
customer.addRental(rt);
mv= new Movie("新水浒传",Movie::NEW_RELEASE);
rt= new Rental(*mv, 3);
customer.addRental(rt);
mv= new Movie("喜羊羊与灰太狼",Movie::CHILDRENS);
rt= new Rental(*mv, 5);
customer.addRental(rt);
}intmain()
{
Customer customer("SantaClaus");
init(customer);
cout<< customer.statement() <
}/*输出结果
Rental Record for SantaClaus
倚天屠龙记 2
新水浒传 9
喜羊羊与灰太狼 4.5
Amount owed is 15.5
You earned 4*/
View Code3.2运用子类取代类型码
(1)使用继承子类的方式，可以利用多态来取代switch语句。
(2)重构的步骤
①使用“自我封装字段”的方法将类型码通过get/set函数封装起来(如Movie类的getPriceCode函数)。如果类型码被传递给构造函数，就需要将构造函数换成工厂方法(如createMovie函数)
②以类型码的宿主类为基类，为类型码的每一个数值建立一个相应的子类。在每个子类中覆写类型码的取值函数，使其返回相应的类型码值。(见Movie子类getPriceCode)
③从父类中删除保存类型码的字段(即旧Movie类的priceCode字段)，将类型码访问函数声明为抽象函数(如Movie中的getPriceCode)
④使用pushDownMethod/Field方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现(如本例中的getCharge函数)
(3)缺点：
①对于某个具体对象，在其生命周期中其状态(或本例中类型码)是不可改变的(如代表Movie子类型的priceCode是不能更改的)，所以当创建了一部影片出来以后，就不能修改其类型了。如，现在某影片是“新片”类型，但即使随着时间的推移，也不能更改为“普通片”或“儿童片”了。
②我们总是在避免使用switch语句，虽然利用了多态将各个case语句的代码分解到相应的子类中去实现。但在Movie类的createMovie函数中仍然要出现switch语句。幸运的是，仅此一处用到switch,并且只用于决定创建何种对象而没有其他的业务逻辑，所以这样的switch语句是可以接受的。
【实例分析】影片出租1.3.2
//types.h
#include #include#include
using namespacestd;//影片类
classMovie
{private:string title; //片名//int priceCode;//价格，注意，这里被注释了
public:enumMovieType{
REGULAR= 0, //普通片
NEW_RELEASE, //新片
CHILDRENS //儿童片
};
Movie(stringtitle);static Movie* createMovie(string title, intpriceCode);stringgetTitle();void setTitle(stringvalue);//类型码的“自我封装”(提供取值函数)
virtual int getPriceCode() = 0;//将原来Rental类中的getCharge移到该类中,并将租期作为参数传入//搬到这里来的原因是//1.switch语句中getPriceCode为本类对象的属性//2.封装影片类型的变化导致计算方式变化于该类中，从而降低对其他类的影响
virtual double getCharge(intdaysRented);int getFrequentRenterPoints(intdaysRented);
};//普通片：用子类取代类型码
class RegularMovie: publicMovie
{public:
RegularMovie(stringtitle);intgetPriceCode();double getCharge(intdaysRented);
};//儿童片：
class ChildrensMovie: publicMovie
{public:
ChildrensMovie(stringtitle);intgetPriceCode();double getCharge(intdaysRented);
};//新片
class ReleaseMovie: publicMovie
{public:
ReleaseMovie(stringtitle);intgetPriceCode();double getCharge(intdaysRented);
};//租赁类(表示某个顾客租了一部影片)
classRental
{private:
Movie& movie; //所租的影片
int daysRented; //租期
public:
Rental(Movie& movie, intdaysRented);intgetDaysRented();
Movie&getMovie();doublegetCharge();//将原Customer类的statement中计算常客积分的代码移到Rental类
intgetFrequentRenterPoints();
};//顾客类(用来表示顾客)
classCustomer
{private:string name; //顾客姓名
vector rentals; //每个租赁记录//获得总消费
doublegetTotalCharge();//获得总积分
intgetTotalFrequentRenterPointers();voidcleanUp();
template
stringnumToString(T num)
{
stringstream ss;
ss<
}public:
Customer(stringname);void addRental(Rental*value);stringgetName();//statement(报表)，生成租赁的详单
stringstatement();~Customer();
};
//main.cpp
//第1章：重构，第1个案例//场景：影片出租，计算每一位顾客的消费金额/*说明：
1. 影片分3类：普通片、儿童片和新片。
2. 每种影片计算租金的方式。
A.普通片：基本租金为2元，超过2天的部分每天加1.5元
B.新片：租期*3
C.儿童片：基本租金为1.5元，超过3天的部分每天加1.5元
3. 积分的计算：每借1片，积分加1，如果是新片且租期1天以上的额外赠送1分。*/#include#include"types.h"
using namespacestd;//*********************************************影片类*************************************
Movie::Movie(stringtitle)
{this->title =title;
}//提供创建子类实例的静态函数(也可以使用工厂方法)
Movie* Movie::createMovie(string title, intpriceCode)
{
Movie* ret =NULL;//利用子类替代switch的分支。我们总是在避免使用switch语句。但这里//只有一处用到switch,并且只用于决定创建何种对象而没有其他的业务逻辑//所以这样的switch语句是可以接受的。
switch(priceCode)
{caseMovie::REGULAR:
ret= newRegularMovie(title);break;caseMovie::CHILDRENS:
ret= newChildrensMovie(title);break;caseMovie::NEW_RELEASE:
ret= newReleaseMovie(title);break;
}returnret;
}stringMovie::getTitle()
{returntitle;
}void Movie::setTitle(stringvalue)
{
title=value;
}double Movie::getCharge(intdaysRented)
{returnMovie::REGULAR;
}//将原Rental类中常客积分搬到该类中//原因是常客积分的计费方式与影片类型有关，也是为了控制当//影片类型变化时，由于计算方式变化对其他类的影响
int Movie::getFrequentRenterPoints(intdaysRented)
{//如果是新片且租期超过1天以上，则额外送1分积分
if ((getPriceCode() == Movie::NEW_RELEASE) &&daysRented> 1 ) return 2;else return 1;
}//普通片：用子类取代类型码
RegularMovie::RegularMovie(stringtitle):Movie(title)
{
}intRegularMovie::getPriceCode()
{returnMovie::REGULAR;
}//使用pushDownMethod(Field)方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现
double RegularMovie::getCharge(intdaysRented)
{double result = 2;if(daysRented > 2) //超过2天的每天加1.5元
result +=(daysRented - 2 ) * 1.5;returnresult;
}//儿童片
ChildrensMovie::ChildrensMovie(stringtitle):Movie(title)
{
}intChildrensMovie::getPriceCode()
{returnMovie::CHILDRENS;
}//使用pushDownMethod(Field)方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现
double ChildrensMovie::getCharge(intdaysRented)
{double result = 1.5;//儿童片基本租金为1.5元
if(daysRented > 3) //超过3天的每天加1.5元
result +=(daysRented - 3 ) * 1.5;returnresult;
}//新片
ReleaseMovie::ReleaseMovie(stringtitle):Movie(title)
{
}intReleaseMovie::getPriceCode()
{returnMovie::NEW_RELEASE;
}//使用pushDownMethod(Field)方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现
double ReleaseMovie::getCharge(intdaysRented)
{return daysRented * 3; //新片的租金
}//********************************租赁类(表示某个顾客租了一部影片)**********************************
Rental::Rental(Movie& movie, intdaysRented):movie(movie)
{this->daysRented =daysRented;
}int Rental::getDaysRented(){returndaysRented;}
Movie&Rental::getMovie()
{returnmovie;
}doubleRental::getCharge()
{returnmovie.getCharge(daysRented);
}//将原Customer类的statement中计算常客积分的代码移到Rental类
intRental::getFrequentRenterPoints()
{returnmovie.getFrequentRenterPoints(daysRented);
}//*********************************顾客类(用来表示顾客)*************************************//获得总消费
doubleCustomer::getTotalCharge()
{double result = 0;
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);
result+=each.getCharge();++iter;
}returnresult;
}//获得总积分
intCustomer::getTotalFrequentRenterPointers()
{int result = 0;
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);
result+=each.getFrequentRenterPoints();++iter;
}returnresult;
}voidCustomer::cleanUp()
{
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{delete(*iter);++iter;
}
rentals.clear();
}
Customer::Customer(stringname)
{this->name =name;
}void Customer::addRental(Rental*value)
{
rentals.push_back(value);
}string Customer::getName(){returnname;}//statement(报表)，生成租赁的详单
stringCustomer::statement()
{string ret = "Rental Record for" + name + "\n";
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);//显示每个租赁记录
ret+= "\t" + each.getMovie().getTitle() + "\t" +numToString(each.getCharge())+ "\n";++iter;
}//增加页脚注释
ret += "Amount owed is" + numToString(getTotalCharge()) + "\n";//用getTotalCharge代替totalAmount
ret += "You earned" + numToString(getTotalFrequentRenterPointers()) +"\n";returnret;
}
Customer::~Customer()
{
cleanUp();
}//************************************************初始化数据********************************************
void init(Customer&customer)
{
Movie* mv = Movie::createMovie("倚天屠龙记",Movie::REGULAR);
Rental* rt = new Rental(*mv, 2);
customer.addRental(rt);
mv= Movie::createMovie("新水浒传",Movie::NEW_RELEASE);
rt= new Rental(*mv, 3);
customer.addRental(rt);
mv= Movie::createMovie("喜羊羊与灰太狼",Movie::CHILDRENS);
rt= new Rental(*mv, 5);
customer.addRental(rt);
}intmain()
{
Customer customer("SantaClaus");
init(customer);
cout<< customer.statement() <
}/*输出结果
Rental Record for SantaClaus
倚天屠龙记 2
新水浒传 9
喜羊羊与灰太狼 4.5
Amount owed is 15.5
You earned 4*/3.3以state/strategy取代类型码
(1)对象的状态在生命周期内可以变化，可以选用state模式(本例中有3种状态：REGULAR、CHILDREN、NEW_RELEASE)。而前一个例子中，对象与其状态是紧耦合的，本例利用state模式来组合对象与其状态，达到松耦合的目的。
(2)重构的步骤
①使用SelfEncapsulate Field来封装类型码，确保任何时候都通过取值和设值函数访问类型代码。
②新建一个Price类，并在其中提供类型相关的函数。如Price类中加入一个纯虚函数getPriceCode，并在所有子类中加上对应的具体函数。
③为Price添加子类，每个子类对应一种类型码。并提供getPriceCode的具体实现。
④利用pushDownMethod/Field方法将与类型码相关的函数从Price类推到子类去实现。(如getCharge、getFrequentRenterPoints函数)
⑤在Movie类中保存一个Price的引用，用来保存新建的状态对象。同时调整Movie中各个与类型码相关的函数，将动作转发到状态对象上(如Movie的getCharge函数)。
(3)引入state模式的好处
①如果要修改任何与价格有关的行为只需修改相应的子类即可。添加新的定价标准也只需扩展新的Price子类即可。
②修改影片分类结构或是改变费用的计算规则、改变常客积分计算规则都很容易。
【实例分析】影片出租1.3.3
//types.h
#include #include#include
using namespacestd;enumMovieType{
REGULAR= 0, //普通片
NEW_RELEASE, //新片
CHILDRENS //儿童片
};//price类
classPrice
{public:virtual int getPriceCode() = 0;virtual double getCharge(int daysRented) = 0;virtual int getFrequentRenterPoints(int daysRented){return 1;}virtual ~Price(){}
};//普通：
class RegularPrice: publicPrice
{public:intgetPriceCode();double getCharge(intdaysRented);
};//儿童片：
class ChildrensPrice: publicPrice
{public:intgetPriceCode();double getCharge(intdaysRented);
};//新片
class ReleasePrice: publicPrice
{public:intgetPriceCode();double getCharge(intdaysRented);int getFrequentRenterPoints(intdaysRented);
};//影片类
classMovie
{private:string title; //片名
Price* price; //价格类
public:
Movie(string title, intpriceCode);~Movie();stringgetTitle();void setTitle(stringvalue);intgetPriceCode();void setPriceCode(intpriceCode);double getCharge(intdaysRented);int getFrequentRenterPoints(intdaysRented);
};//租赁类(表示某个顾客租了一部影片)
classRental
{private:
Movie& movie; //所租的影片
int daysRented; //租期
public:
Rental(Movie& movie, intdaysRented);intgetDaysRented();
Movie&getMovie();doublegetCharge();//将原Customer类的statement中计算常客积分的代码移到Rental类
intgetFrequentRenterPoints();
};//顾客类(用来表示顾客)
classCustomer
{private:string name; //顾客姓名
vector rentals; //每个租赁记录//获得总消费
doublegetTotalCharge();//获得总积分
intgetTotalFrequentRenterPointers();voidcleanUp();
template
stringnumToString(T num)
{
stringstream ss;
ss<
}public:
Customer(stringname);void addRental(Rental*value);stringgetName();//statement(报表)，生成租赁的详单
stringstatement();~Customer();
};
//main.cpp
//第1章：重构，第1个案例//场景：影片出租，计算每一位顾客的消费金额/*说明：
1. 影片分3类：普通片、儿童片和新片。
2. 每种影片计算租金的方式。
A.普通片：基本租金为2元，超过2天的部分每天加1.5元
B.新片：租期*3
C.儿童片：基本租金为1.5元，超过3天的部分每天加1.5元
3. 积分的计算：每借1片，积分加1，如果是新片且租期1天以上的额外赠送1分。*/#include#include"types.h"
using namespacestd;//*******************************************价格类**************************************//普通片：用子类取代类型码
intRegularPrice::getPriceCode()
{returnREGULAR;
}//使用pushDownMethod(Field)方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现
double RegularPrice::getCharge(intdaysRented)
{double result = 2;if(daysRented > 2) //超过2天的每天加1.5元
result +=(daysRented - 2 ) * 1.5;returnresult;
}//儿童片
intChildrensPrice::getPriceCode()
{returnCHILDRENS;
}//使用pushDownMethod(Field)方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现
double ChildrensPrice::getCharge(intdaysRented)
{double result = 1.5;//儿童片基本租金为1.5元
if(daysRented > 3) //超过3天的每天加1.5元
result +=(daysRented - 3 ) * 1.5;returnresult;
}//新片
intReleasePrice::getPriceCode()
{returnNEW_RELEASE;
}//使用pushDownMethod(Field)方法将与特定类型码相关的函数推到子类来实现
double ReleasePrice::getCharge(intdaysRented)
{return daysRented * 3; //新片的租金
}int ReleasePrice::getFrequentRenterPoints(intdaysRented)
{return (daysRented > 1) ? 2: 1;
}//*********************************************影片类*************************************
Movie::Movie(string title, intpriceCode):price(NULL)
{this->title =title;
setPriceCode(priceCode);
}stringMovie::getTitle()
{returntitle;
}void Movie::setTitle(stringvalue)
{
title=value;
}intMovie::getPriceCode()
{return price->getPriceCode();
}void Movie::setPriceCode(intpriceCode)
{if (price !=NULL)deleteprice;switch(priceCode)
{caseREGULAR:
price= newRegularPrice();break;caseCHILDRENS:
price= newChildrensPrice();break;caseNEW_RELEASE:
price= newReleasePrice();break;
}
}double Movie::getCharge(intdaysRented)
{double ret = 0;if (price !=NULL)
ret= price->getCharge(daysRented);returnret;
}int Movie::getFrequentRenterPoints(intdaysRented)
{return price->getFrequentRenterPoints(daysRented);
}
Movie::~Movie()
{deleteprice;
}//********************************租赁类(表示某个顾客租了一部影片)**********************************
Rental::Rental(Movie& movie, intdaysRented):movie(movie)
{this->daysRented =daysRented;
}int Rental::getDaysRented(){returndaysRented;}
Movie&Rental::getMovie()
{returnmovie;
}doubleRental::getCharge()
{returnmovie.getCharge(daysRented);
}//将原Customer类的statement中计算常客积分的代码移到Rental类
intRental::getFrequentRenterPoints()
{returnmovie.getFrequentRenterPoints(daysRented);
}//*********************************顾客类(用来表示顾客)*************************************//获得总消费
doubleCustomer::getTotalCharge()
{double result = 0;
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);
result+=each.getCharge();++iter;
}returnresult;
}//获得总积分
intCustomer::getTotalFrequentRenterPointers()
{int result = 0;
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);
result+=each.getFrequentRenterPoints();++iter;
}returnresult;
}voidCustomer::cleanUp()
{
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{delete(*iter);++iter;
}
rentals.clear();
}
Customer::Customer(stringname)
{this->name =name;
}void Customer::addRental(Rental*value)
{
rentals.push_back(value);
}string Customer::getName(){returnname;}//statement(报表)，生成租赁的详单
stringCustomer::statement()
{string ret = "Rental Record for" + name + "\n";
vector::iterator iter =rentals.begin();while( iter !=rentals.end())
{
Rental& each = *(*iter);//显示每个租赁记录
ret+= "\t" + each.getMovie().getTitle() + "\t" +numToString(each.getCharge())+ "\n";++iter;
}//增加页脚注释
ret += "Amount owed is" + numToString(getTotalCharge()) + "\n";//用getTotalCharge代替totalAmount
ret += "You earned" + numToString(getTotalFrequentRenterPointers()) +"\n";returnret;
}
Customer::~Customer()
{
cleanUp();
}//************************************************初始化数据********************************************
void init(Customer&customer)
{
Movie* mv = new Movie("倚天屠龙记", REGULAR);
mv->setPriceCode(NEW_RELEASE); //重新改变影片的类型为NEW_RELEASE
//这在上个例子是不可能的！
Rental* rt = new Rental(*mv, 2);
customer.addRental(rt);
mv= new Movie("新水浒传", NEW_RELEASE);
rt= new Rental(*mv, 3);
customer.addRental(rt);
mv= new Movie("喜羊羊与灰太狼", CHILDRENS);
rt= new Rental(*mv, 5);
customer.addRental(rt);
}intmain()
{
Customer customer("SantaClaus");
init(customer);
cout<< customer.statement() <
}/*输出结果
Rental Record for SantaClaus
倚天屠龙记 6
新水浒传 9
喜羊羊与灰太狼 4.5
Amount owed is 19.5
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