基于JSP 程序开发中代码复用的设计与实现

段湘宁，杨 梅

（葫芦岛市信息中心，125001）

1 对接口编程

“对接口编程”是面向对象设计（OOD）的第一个基本原则。它的含义是：使用接口和同类型的组件通讯，即对于所有完成相同功能的组件，应该抽象出一个接口，它们都实现该接口。

具体到 Java 中，可以是接口（interface），或者是抽象类（abstract class），所有完成相同功能的组件都实现该接口，或者从该抽象类继承。我们的客户代码只应该和该接口通讯，这样，当我们需要用其他组件完成任务时，只需要替换该接口的实现，而我们代码的其他部分不需要改变。

2 优先使用对象组合，而不是类继承

“优先使用对象组合，而不是类继承”是面向对象设计的第二个原则。并不是说继承不重要，而是因为每个学习面向对象编程（OOP）的人都知道OO 的基本特性之一就是继承，以至于继承己经被滥用了，而对象组合技术往往被忽视了。

下面分析继承和组合的优缺点。

1)类继承允许根据其他类的实现来定义一个类的实现;

2)对象组合是类继承之外的另二种复用选择;

继承和组合各有优缺点。类继承是在编译时刻静态定义的，且可直接使用，类继承可以较方便地改变父类的实现。但是类继承也有一些不足之处。首先，因为继承在编译时刻就定义了，所以无法在运行时刻改变从父类继承的实现。更糟的是，父类通常至少定义了子类的部分行为，父类的任何改变都可能影响子类的行为。如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

对象组合是通过获得对其他对象的引用而在运行时刻动态定义的。由于组合要求对象具有良好定义的接口，而且，对象只能通过接口访问，所以我们并不破坏封装性；只要类型一致，运行时刻还可以用一个对象来替代另一个对象；更进一步，因为对象的实现是基于接口写的，所以实现上存在较少的依赖关系。

优先使用对象组合有助于保持每个类被封装，并且只集中完成单个任务。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物（这正是滥用继承的后果）。另一方面，基于对象组合的设计会有更多的对象（但只有较少的类），且系统的行为将依赖于对象间的关系而不是被定义在某个类中。

在理想情况下，通常不用为获得复用而去创建新的组件，只需要使用对象组合枝术，通过组装已有的组件就能获得需要的功能。但是事实很少如此，因为可用的组件集合并不丰富。使用继承的复用使得创建新的组件要比组装已有的组件来得容易 这样，继承和对象组合常一起使用。然而，比如前面所说，千万不要乱用继承而忽视了对像组合技术。

相 关 的 设 计 模 式 有：Bridge、Composite、Decorator、Observer、Strategy 等。

下面的例子演示了这个规则，这里实现的是：对同一个数据结构，需要以任意的格式输出。

程序 1 使用基于继承的框架，可以看到，它很难维护和扩展。程序 1 使用基子继承的框架

程序 2 使用基于对象组合技术的框架，每个对象的任务都清楚地分离开，我们可以替换、扩展格式类，而不用考虑其他的任何事情。

程序 2 使用给予对象组合技术的框架

这里用到了类似于“抽象工厂”的组件创建模式，它将组件的创建过程交给manager 来完成，Example Formatter 是所有格式的抽象父类。

3 将可变的部分和不可变的部分分离

“将可变的部分和不可变的部分分离”是面向对象设计的第三个原则。如果使用继承的复用技术，我们可以在抽象基类中定义好不可变的部分，再由其子类去具体实现可变的部分。不可变的部分不需要重复定义，而且便于维护。如果使用对象组合的复用技术，我们可以定义好不可变的部分，而可变的部分可以由不同的组件实现，根据需要，在运行时动态配置。这样，我们就有更多的时间关注可变的部分。

对于对象组合技术而言，每个组件只完成相对较小的功能，相互之间耦合比较松散，复用率较高，通过组合，就能获得新的功能。

4 减少方法的长度

通常，我们的方法应该只有尽量少的几行，太长的方法会难以理解，而且，如果方法太长，则应该重新设计。对此，可以总结为以下原则。

.三十秒原则：如果另一个程序员无法在三十秒之内了解开发者的函数做了什么 （What），如何做（How）及为什么要这样做（Why），那就说明该代码是难以维护的，必须得到提高；

.一屏原则：如果一个函数的代码长度超过一个屏幕，应该拆分成更小的子函数；

.一行代码应尽量简短，并且保证一行代码只做一件事：那种看似技巧性的冗长代码只会增加代码维护的难度。

5 消除循环判断的case／if 语句

要尽量避免在代码中出现判断语句，来测试一个对象是否是某个特定类的实例。通常，如果需要这么做，那么，重新设计可能会有所帮助。比如在使用Java 做XML 解析时，对每个标签映射了一个Java类，采用 SAX（简单的XML接口 API：Simple API for XML）模型。结果，代码中反复出现了大量的判断语句，来测试当前的标签类型。

可以这样来改进，重新设计文档类型定义 DTD（Document Type Definition），为每个标签增加了一个固定的属性“class name”，同时重新设计了每个标签映射的Java 类的接口，统一了每个对象的操作。增加属性；

通过这样的方式，彻底消除了所有的测试当前的标签类型的判断语句。每个对象通过Class.for Name（a Element.attributes.get Attribute（”class name”））.new Instance（）；动态创建即可。

6 尽可能的减少参数个数

有大量参数需要传递的方法，通常很难阅读。我们可以将所有参数封装到一个对象中来完成对象的传递，这也有利于错误跟踪。

许多程序员认为，太多层的对象包装对系统效率有影响，但是，和它带来的好处相比，我们宁愿做包装。毕竟，“封装”也是OO 的基本特性之一，而且，“每个对象完成尽量少 （而且简单）的功能”，也是OO 的一个基本原则。

模型中非期望产出的处理。在DEA模型的投入产出要素中，地区生产总值为期望产出，碳排放为非期望产出，期望产出越大越好，非期望产出越少越好，违反了方程的一致性，必须进行处理。本文以非期望产出作为投入的方法处理碳排放问题。

7 类层次的最高层应该是抽象类

在许多情况下，提供一个抽象基类有利于做特性化扩展。由于在抽象基类中，大部分的功能和行为己经定义好，使我们更容易理解接口设计者的意图是什么。

由于Java 不允许“多继承”。从一个抽象基类继承，就无法再从其他基类继承了。所以，提供一个抽象接口（interface）是个好主意，一个类可以实现多个接口，从而变相地实现了“多继承”，为类的设计提供了更大的灵活性。

8 尽量减少对变量的直接访问

对数据的封装原则应该规范化，不要把一个类的属性暴露给其他类，而应该通过访问方法去保护它们，比如设置为私有方法。如果某个属性的名字改变，只需要修改它的访问方法，而不是修改所有相关的代码。

9 子类应该特性化，完成特殊功能

如果一个子类只是使一个组件变成组件管理器，而不是实现接口功能，或者，重载某个功能，那么，就应该使用一个外部的容器类，而不是创建一个子类。程序3 接口定义了组件的功能。

程序3 发送消息类接口定义

发送消息类Msgreceiver 实现了接口，而其子类Pool 只是管理多个Msgreceiver 对象，并没有提供自己的接口实现。使用继承的方式实现的代码如程序4 所示。

程序4 使用继承的方式实现接口

在这种情况下，建议使用组合方式实现，而不是继承的方式，

10 拆分大类

11 作用截然不同的对象应该拆分

类的域、方法个数太多时，应该予以适当的拆分。在构建的过程中，会遇到这样的问题：对同样的数据，有不同的视图。某些属性描述的是数据结构怎样生成，而某些属性描述的是数据结构本身。最好将这两个视图拆分到不同的类中，从类的名称上就可以区分出不同视图的作用。

12 尽量减少对参数的隐含传递

两个方法处理类内部的同一个数据（域），并不意味着它们就是对该数据（域）做处理。许多时候，该数据（域）应该作为方法的参数输入，而不是直接存取，在工具类的设计中尤其应该注意，两个方法都对List 对象pool 做了操作，但是，实际上，我们可能只是想对List接口的不同实现Vector、Array List 等做存取测试。所以，代码应该如程序7 所示。

要在不改动原有代码的前提下使用类。有两种方活：合成（composition）和继承（inheritance）。所有非primitive 对象都有一个to string（）方法，当编译器需要一个string 而它却是个对象的时候，编译器就会自动调用这个方法。所以当编译器从”Source ＝’＋Source 中看到，当想把一个字符串同一个非字符串相加的时候，它就会说“由于string 只能同string 相加，因此要调用 source 的to string（），因为只有这样才能把它转换成 string！”。于是就把这两个string 连起来，然后再以string 的形式把结果返还给输出函数system.out.print ln（）。如果想让类也具备这个功能，只要写一个to string（）的方法就行了。

为每个类都创建一个main（）方法，这也是一种值得提倡的编程方法。这样一来，测试代码就都能放进main（）方法里了。即使程序包括很多类，它也只会调用我们在命令行下给出的那个类的 main（）方法。于是，当输入“java test l”的时候，它就会调用test l.main（）。这种在每个类里都放一个main（）的做法，能让类的单元测试变得更容易一些。做完测试之后，不必移除main（），留下它可以供以后的测试用。

JSP 的编程开发中，如果遵循这些规范进行开发，逐步养成编写可复用代码的习惯，一定能体会到其中的好处。一个好的编程习惯并不容易养成，可是一旦养成了一个好的编程习惯，无论对自己还是对整个开发团队，都会受益。

[1]JSP 网站开发详解，北京：电子工业出版社2009。