设计原则—DRY

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DRY 原则

  • 它的英文描述为:Don’t Repeat Yourself。中文直译为:不要重复自己。将它应用在编程中,可以理解为:不要写重复的代码。
  • 很多人对这条原则存在的误解。实际上,重复的代码不一定违反 DRY 原则,而且有些看似不重复的代码也有可能违反 DRY 原则。
  • DRY不是只代码重复,而是“知识”的重复,意思是指业务逻辑。例如由于沟通不足,两个程序员用两种不同的方法实现同样功能的校验。
    DRY is about the duplication of knowledge, of intent. It’s about expressing the same thing in two different places, possibly in two totally different ways.

实现逻辑重复

  • 重构前
public class UserAuthenticator {
  public void authenticate(String username, String password) {
    if (!isValidUsername(username)) {
      // ...throw InvalidUsernameException...
    }
    if (!isValidPassword(password)) {
      // ...throw InvalidPasswordException...
    }
    //...省略其他代码...
  }

  private boolean isValidUsername(String username) {
    // check not null, not empty
    if (StringUtils.isBlank(username)) {
      return false;
    }
    // check length: 4~64
    int length = username.length();
    if (length < 4 || length > 64) {
      return false;
    }
    // contains only lowcase characters
    if (!StringUtils.isAllLowerCase(username)) {
      return false;
    }
    // contains only a~z,0~9,dot
    for (int i = 0; i < length; ++i) {
      char c = username.charAt(i);
      if (!(c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= '0' && c <= '9') || c == '.') {
        return false;
      }
    }
    return true;
  }

  private boolean isValidPassword(String password) {
    // check not null, not empty
    if (StringUtils.isBlank(password)) {
      return false;
    }
    // check length: 4~64
    int length = password.length();
    if (length < 4 || length > 64) {
      return false;
    }
    // contains only lowcase characters
    if (!StringUtils.isAllLowerCase(password)) {
      return false;
    }
    // contains only a~z,0~9,dot
    for (int i = 0; i < length; ++i) {
      char c = password.charAt(i);
      if (!(c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= '0' && c <= '9') || c == '.') {
        return false;
      }
    }
    return true;
  }
}
  • 重构后
public class UserAuthenticatorV2 {

  public void authenticate(String userName, String password) {
    if (!isValidUsernameOrPassword(userName)) {
      // ...throw InvalidUsernameException...
    }

    if (!isValidUsernameOrPassword(password)) {
      // ...throw InvalidPasswordException...
    }
  }

  private boolean isValidUsernameOrPassword(String usernameOrPassword) {
    //省略实现逻辑
    //跟原来的isValidUsername()或isValidPassword()的实现逻辑一样...
    return true;
  }
}
  • 我们就能发现,合并之后的 isValidUserNameOrPassword() 函数,负责两件事情:验证用户名和验证密码,违反了“单一职责原则”和“接口隔离原则”
  • 实际上,即便将两个函数合并成 isValidUserNameOrPassword(),代码仍然存在问题。因为 isValidUserName() 和 isValidPassword() 两个函数,虽然从代码实现逻辑上看起来是重复的,但是从语义上并不重复。
  • 从功能上来看,这两个函数干的是完全不重复的两件事情,一个是校验用户名,另一个是校验密码。尽管在目前的设计中,两个校验逻辑是完全一样的,但如果按照第二种写法,将两个函数的合并,那就会存在潜在的问题。在未来的某一天,如果我们修改了密码的校验逻辑,比如,允许密码包含大写字符,允许密码的长度为 8 到 64 个字符,那这个时候,isValidUserName() 和 isValidPassword() 的实现逻辑就会不相同。我们就要把合并后的函数,重新拆成合并前的那两个函数

功能语义重复


public boolean isValidIp(String ipAddress) {
  if (StringUtils.isBlank(ipAddress)) return false;
  String regex = "^(1\\d{2}|2[0-4]\\d|25[0-5]|[1-9]\\d|[1-9])\\."
          + "(1\\d{2}|2[0-4]\\d|25[0-5]|[1-9]\\d|\\d)\\."
          + "(1\\d{2}|2[0-4]\\d|25[0-5]|[1-9]\\d|\\d)\\."
          + "(1\\d{2}|2[0-4]\\d|25[0-5]|[1-9]\\d|\\d)$";
  return ipAddress.matches(regex);
}

public boolean checkIfIpValid(String ipAddress) {
  if (StringUtils.isBlank(ipAddress)) return false;
  String[] ipUnits = StringUtils.split(ipAddress, '.');
  if (ipUnits.length != 4) {
    return false;
  }
  for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    int ipUnitIntValue;
    try {
      ipUnitIntValue = Integer.parseInt(ipUnits[i]);
    } catch (NumberFormatException e) {
      return false;
    }
    if (ipUnitIntValue < 0 || ipUnitIntValue > 255) {
      return false;
    }
    if (i == 0 && ipUnitIntValue == 0) {
      return false;
    }
  }
  return true;
}
  • 尽管两段代码的实现逻辑不重复,但语义重复,也就是功能重复,我们认为它违反了 DRY 原则
  • 假设我们不统一实现思路,那有些地方调用了 isValidIp() 函数,有些地方又调用了 checkIfIpValid() 函数,这就会导致代码看起来很奇怪,相当于给代码“埋坑”
  • 如果哪天项目中 IP 地址是否合法的判定规则改变了,比如:255.255.255.255 不再被判定为合法的了,相应地,我们对 isValidIp() 的实现逻辑做了相应的修改,但却忘记了修改 checkIfIpValid() 函数。又或者,我们压根就不知道还存在一个功能相同的 checkIfIpValid() 函数,这样就会导致有些代码仍然使用老的 IP 地址判断逻辑,导致出现一些莫名其妙的 bug。

代码执行重复


public class UserService {
  private UserRepo userRepo;//通过依赖注入或者IOC框架注入

  public User login(String email, String password) {
    boolean existed = userRepo.checkIfUserExisted(email, password);
    if (!existed) {
      // ... throw AuthenticationFailureException...
    }
    User user = userRepo.getUserByEmail(email);
    return user;
  }
}

public class UserRepo {
  public boolean checkIfUserExisted(String email, String password) {
    if (!EmailValidation.validate(email)) {
      // ... throw InvalidEmailException...
    }

    if (!PasswordValidation.validate(password)) {
      // ... throw InvalidPasswordException...
    }

    //...query db to check if email&password exists...
  }

  public User getUserByEmail(String email) {
    if (!EmailValidation.validate(email)) {
      // ... throw InvalidEmailException...
    }
    //...query db to get user by email...
  }
}
  • 既没有逻辑重复,也没有语义重复,但仍然违反了 DRY 原则。这是因为代码中存在“执行重复”。
  • 重复执行最明显的一个地方,就是在 login() 函数中,email 的校验逻辑被执行了两次。一次是在调用 checkIfUserExisted() 函数的时候,另一次是调用 getUserByEmail() 函数的时候。这个问题解决起来比较简单,我们只需要将校验逻辑从 UserRepo 中移除,统一放到 UserService 中就可以了

注释重复

  • 例如一个方法。写了好多的注释解释代码的执行逻辑,后续修改的这个方法的时候可能,忘记修改注释,造成对代码理解的困难。实际应用应该使用KISS原则,将方法写的见名知意,尽量容易阅读。注释不必过多。

数据重复

class User
  String id
  Date registerDate
  int age
  int registedDays
  • 其中 age可以由身份证号码算出来,而且每年都会递增。
  • 注册会员多少天了,也可以算出来。
  • 所以是不是可以考虑,数据只存储id和注册时间。其余两个字段可以算出来。

提高代码复用性

  • 减少代码耦合
  • 满足单一职责原则
  • 模块化
  • 业务与非业务逻辑分离
  • 通用代码下沉
  • 继承、多态、抽象、封装
  • 应用模板等设计模式
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