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05 | 大类：如何避免写出难以理解的大类？
你好，我是郑晔。
上一讲我们讲了长函数，一个让你感受最直观的坏味道。这一讲，我们再来讲一个你一听名字就知道是怎么回事的坏味道：大类。
一听到大类，估计你的眼前已经浮现出一片无边无际的代码了。类之所以成为了大类，一种表现形式就是我们上节课讲到的长函数，一个类只要有几个长函数，那它就肯定是一眼望不到边了（长函数的话题，我们上一讲已经讨论过了，这里就不再赘述了）。
大类还有一种表现形式，类里面有特别多的字段和函数，也许，每个函数都不大，但架不住数量众多啊，这也足以让这个类在大类中占有一席之地。这一讲，我们就主要来说说这种形式的大类。
分模块的程序
我先来问你一个问题，为什么不把所有的代码都写到一个文件里？
你可能会觉得这个问题很傻，心里想：除了像练习之类的特定场景，谁会在一个正经的项目上把代码写到一个文件里啊？
没错，确实没有人这么做，但你思考过原因吗？把代码都写到一个文件里，问题在哪里呢？
事实是，把代码写到一个文件里，一方面，相同的功能模块没有办法复用；另一方面，也是更关键的，把代码都写到一个文件里，其复杂度会超出一个人能够掌握的认知范围。简言之，一个人理解的东西是有限的，没有人能同时面对所有细节。
人类面对复杂事物给出的解决方案是分而治之。所以，我们看到几乎各种程序设计语言都有自己的模块划分方案，从最初的按照文件划分，到后来，使用面向对象方案按照类进行划分，本质上，它们都是一种模块划分的方式。这样，人们面对的就不再是细节，而是模块，模块的数量显然会比细节数量少，人们的理解成本就降低了。
好，你现在已经理解了，对程序进行模块划分，本质上就是在把问题进行分解，而这种做法的背后原因，就是人类的认知能力是有限的。
理解了这一点，我们再回过头来看大类这个坏味道，你就知道问题出在哪了。如果一个类里面的内容太多，它就会超过一个人的理解范畴，顾此失彼就在所难免了。
按照这个思路，解决大类的方法也就随之而来了，就是把大类拆成若干个小类。你可能会想，这我也知道，问题是，怎么拆呢？
大类的产生
想要理解怎么拆分一个大类，我们需要知道，这些类是怎么变成这么大的。
- 职责不单一
最容易产生大类的原因在于职责的不单一。我们先来看一段代码：
public class User {
private long userId;
private String name;
private String nickname;
private String email;
private String phoneNumber;
private AuthorType authorType;
private ReviewStatus authorReviewStatus;
private EditorType editorType;
...
}
这个 User 类拥有着一个大类的典型特征，其中包含着一大堆的字段。面对这样一个类时，我们要问的第一个问题就是，这个类里的字段都是必需的吗？
我们来稍微仔细地看一下这个类，用户 ID（userId）、姓名（name）、昵称（nickname） 之类应该是一个用户的基本信息，后面的邮箱（email）、电话号码（phoneNumber） 也算是和用户相关联的。今天的很多应用都提供使用邮箱或电话号码登录的方式，所以，这个信息放在这里，也算是可以理解。
再往后看，作者类型（authorType），这里表示作者是签约作者还是普通作者，签约作者可以设置作品的付费信息，而普通作者不能。后面的字段是作者审核状态（authorReviewStatus），就是说，作者成为签约作者，需要有一个申请审核的过程，这个状态就是审核的状态。
再往后，又出现了一个编辑类型（editorType），编辑可以是主编，也可以是小编，他们的权限是不一样的。
这还不是这个 User 类的全部。但是，即便只看这些内容，也足以让我们发现一些问题了。
首先，普通的用户既不是作者，也不是编辑。作者和编辑这些相关的字段，对普通用户来说，都是没有意义的。其次，对于那些成为了作者的用户，编辑的信息意义也不大，因为作者是不能成为编辑的，反之亦然，编辑也不会成为作者，作者信息对成为编辑的用户也是没有意义的。
在这个类的设计里面，总有一些信息对一部分人是没有意义，但这些信息对于另一部分人来说又是必需的。之所以会出现这样的状况，关键点就在于，这里只有“一个”用户类。
普通用户、作者、编辑，这是三种不同角色，来自不同诉求的业务方关心的是不同的内容。只是因为它们都是这个系统的用户，就把它们都放到用户类里，造成的结果就是，任何业务方的需求变动，都会让这个类反复修改。这种做法实际上是违反了单一职责原则。
在《软件设计之美》中，我曾经专门用了一讲的篇幅讲单一职责原则，它让我们把模块的变化纳入考量。单一职责原则是衡量软件设计好坏的一把简单而有效的尺子，通常来说，很多类之所以巨大，大部分原因都是违反了单一职责原则。而想要破解“大类”的谜题，关键就是能够把不同的职责拆分开来。
回到我们这个类上，其实，我们前面已经分析了，虽然这是一个类，但其实，它把不同角色关心的东西都放在了一起，所以，它变得如此庞大。我们只要把不同的信息拆分开来，问题也就迎刃而解了。下面就是把不同角色拆分出来的结果：
public class User {
private long userId;
private String name;
private String nickname;
private String email;
private String phoneNumber;
...
}
public class Author {
private long userId;
private AuthorType authorType;
private ReviewStatus authorReviewStatus;
...
}
public class Editor {
private long userId;
private EditorType editorType;
...
}
这里，我们拆分出了 Author 和 Editor 两个类，把与作者和编辑相关的字段分别移到了这两个类里面。在这两个类里面分别有一个 userId 字段，用以识别这个角色是和哪个用户相关。这个大 User 类就这样被分解了。
- 字段未分组
大类的产生往往还有一个常见的原因，就是字段未分组。
有时候，我们会觉得有一些字段确实都是属于某个类，结果就是，这个类还是很大。比如，我们看一下上面拆分的结果，那个新的 User 类：
public class User {
private long userId;
private String name;
private String nickname;
private String email;
private String phoneNumber;
...
}
前面我们分析过，这些字段应该都算用户信息的一部分。但是，即便相比于原来的 User 类小了许多，这个类依然也不算是一个小类，原因就是，这个类里面的字段并不属于同一种类型的信息。比如，userId、name、nickname 几项，算是用户的基本信息，而 email、phoneNumber 这些则属于用户的联系方式。
从需求上看，基本信息是那种一旦确定就不怎么会改变的内容，而联系方式则会根据实际情况调整，比如，绑定各种社交媒体的账号。所以，如果我们把这些信息都放到一个类里面，这个类的稳定程度就要差一些。所以，我们可以根据这个理解，把 User 类的字段分个组，把不同的信息放到不同的类里面。
public class User {
private long userId;
private String name;
private String nickname;
private Contact contact;
...
}
public class Contact {
private String email;
private String phoneNumber;
...
}
这里我们引入了一个 Contact 类（也就是联系方式），把 email 和 phoneNumber 放了进去，后面再有任何关于联系方式的调整就都可以放在这个类里面。经过这次调整，我们把不同的信息重新组合了一下，但每个类都比原来要小。
对比一下，如果说前后两次拆分有什么不同，那就是：前面是根据职责，拆分出了不同的实体，后面是将字段做了分组，用类把不同的信息分别做了封装。
或许你已经发现了，所谓的将大类拆解成小类，本质上在做的工作是一个设计工作。我们分解的依据其实是单一职责这个重要的设计原则。没错，很多人写代码写不好，其实是缺乏软件设计的功底，不能有效地把各种模型识别出来。所以，想要写好代码，还是要好好学学软件设计的。
学了这一讲，如果你还想有些极致的追求，我给你推荐《ThoughtWorks文集》这本书里“对象健身操”这一篇，这里提到一个要求：每个类不超过 2 个字段。《ThoughtWorks文集》是我当年参与翻译的一本书，今天看来，里面的内容大部分都过时了，但“对象健身操”这一篇还是值得一读的。
关于大类的讨论差不多就接近尾声了，但我估计结合这一讲最初的讨论，有些人心中会升起一些疑问：如果我们把大类都拆成小类，类的数量就会增多，那人们理解的成本是不是也会增加呢？
其实，这也是很多人不拆分大类的借口。
在这个问题上，程序设计语言早就已经有了很好的解决方案，所以，我们会看到在各种程序设计语言中，有诸如包、命名空间之类的机制，将各种类组合在一起。在你不需要展开细节时，面对的是一个类的集合。再进一步，还有各种程序库把这些打包出来的东西再进一步打包，让我们只要面对简单的接口，而不必关心各种细节。
如此层层封装，软件不就是这样构建出来的吗？
总结时刻
我们今天讲了大类这个坏味道，这是程序员日常感知最为深刻的坏味道之一。
应对大类的解决方案，主要是将大类拆分成小类。我们需要认识到，模块拆分，本质上是帮助人们降低理解成本的一种方式。
我们还介绍了两种产生大类的原因：
- 职责不单一；
- 字段未分组。
无论是哪种原因，想要有效地对类进行拆分，我们需要对不同内容的变动原因进行分析，而支撑我们来做这种分析的就是单一职责原则。将大类拆分成小类，本质上在做的是设计工作，所以，想要写好代码，程序员需要学好软件设计。
有人觉得拆分出来的小类过多，不易管理，但其实程序设计语言早就为我们提供了各种构造类集合的方式，比如包、命名空间等，再进一步，还可以封装出各种程序库。
如果今天的内容你只能记住一件事，那请记住：把类写小，越小越好。
思考题
你在实际工作中遇到过多大的类，你分析过它是怎样产生的吗？又是如何拆分的呢？欢迎在留言区分享你的经历。如果你身边有同事总是写出大类，你不妨把这节课分享给他，帮他解决大类的烦恼。
感谢阅读，我们下一讲再见！
参考资料：