为什么要重构？
好的软件除了满足功能需求之外，还应从长期维护的角度来考虑可读性、可扩展性等。没有明显问题，不代表明显没有问题。
然而，随着时间的推移，任何原本设计良好的代码都必然会逐渐腐坏，产生各种代码坏味道，变得难以理解，难以维护，缺陷频出。
随着代码质量下降，问题越来越多，程序员压力也越来越大，而士气也会受到影响，甚至原本的设计队伍都不在了。因而当需要修改bug或添加新需求时，人们更倾向于采用快速的打补丁方式来维护本已不堪的代码，致使代码质量进一步下降，从而造成更多的代码坏味道(Code Smell)，形成恶性循环。
采用重构以后，可以有助于改善软件设计，使软件更加容易理解，发现潜在缺陷，从而使未来的编码更加快速。
什么是重构?
重构是指在保持程序的全部功能的基础上重新组织代码结构，以更好地适应将来的变化。重构的类型有很多，如更改类名，改变方法名，或者提取代码到方法中。每一次重构，都要执行一系列的步骤，这些步骤要保证代码和原代码相一致。
如何重构？
在重构时，测试是十分重要的。因为重构改变了代码的结构，你要保证重构后代码的功能没有被改变。手工重构时，很容易在代码中引入错误，例如拼写错误或者漏掉了重构的某一步。为了防止引入错误，在每次重构前后，都要执行充分的测试。
如果使用自动重构工具，测试也是有必要的，但不需要很频繁，因为自动重构工具不会产生手工重构时的那些错误，如拼写错误。
Eclipse、VisualStudio、IntelliJ、XCode等IDE都提供了自动重构工具，能够对相应编程语言的项目、类或成员进行多种类型的自动重构。
为某些元素进行重构的前提是你必须选中他们。你可以在多个视图中选择这些元素，像大纲视图或包浏览视图。可以按住Ctrl或Shift键，在视图中选择多个 元素。另外一种选择的方法是使该元素的编辑区高亮显示，或者把鼠标定位到源程序文件。在选中希望重构的元素后，可以从重构菜单的下拉项选择重构，也可以从右键单击后弹出菜单中选择重构子菜单。同时，各个IDE也都提供了重构的快捷键操作。
某些重构可以应用在任意元素上，有些则只能用在特定类型的元素上，如类或方法。
重构类型
下面以Eclipse为例，其他IDE大同小异。
看一下Eclipse的重构菜单，一般可以看到提供了三种类型的重构。
| 类型 | 手段 |
|---|---|
| 物理结构 | Rename 重命名 |
| Move 搬移代码 | |
| Change Method signature 修改方法签名 | |
| Convert Member Type to New File 将嵌套类转换为单独类 | |
| 类层次结构 | Push Down 下推 |
| Push Up 上移 | |
| Extract Interface 抽取接口 | |
| Generalize Type 类型泛化 | |
| 类内部结构 | Inline 内联 |
| Extract Method 抽取方法 | |
| Extract Local Variable 抽取本地变量 | |
| Extract Constant 抽取常量 | |
| Introduce Parameter 引入参数 | |
| Introduce Factory 引入工厂 | |
| Convert Local Variable to Field 将本地变量转为类成员 | |
| Encapsulate Field 封装成员变量 |
每种重构的目的和用法
Rename
Rename用来改变一个元素的名字。虽然你可以手工改变元素的名字，但是这样不能自动更新所有引用它们的文件或元素。你必须在项目中搜索文件然后手工替换这些引用。很可能你就会漏掉一个或者改错一个。Rename重构会智能的更新所有有此引用的地方。
有时候，元素的名字不是很明了，或者它的功能已经改变了。为了保持代码的可读性，该元素的名字也要更新。使用Rename重构，能够十分快捷的更新元素的名字和所有引用它的地方。
要为一个元素改名，在包浏览视图或大纲视图选中该元素，从重构菜单中选择Rename项，或者使用快捷键。Rename对话框会出现。在这里添入新的名字，选择是否更新该元素的引用。点击回车，重构生效。
Move
Move和Rename很相似。它用来把元素从一个位置移动到另一个位置。它主要用来将类从一个包移动到另一个包。选中要移动的元素，从重构菜单中选择 Move，或者使用快捷键，在弹出窗口中选择要移动的目的地。你仍然可以用预览功能检查一下有什么改变，也可以按OK按钮直接让其生效。
Change Method Signature
更改方法签名能够改变参数名，参数类型，参数顺序，返回类型，以及方法的可见性。也可以添加、删除参数。
要执行此重构，选择要重构的方法，选中重构菜单的更改方法签名项，会出现更改方法签名对话框。
在此对话框中选择方法的修饰词，返回类型，参数。参数的添加、修改、移动，删除可以通过右边的按钮控制。当添加新的参数时，会自动赋予默认值。凡是调用此方法的地方都会用此默认值作为参数输入。
改变方法签名可能在方法中导致问题，如果有问题，当你点击预览或OK时，会被标记出来。
Move Members Type to New File
此重构将嵌套类转为一个单独类。将会创建一个新的文件包含此嵌套类。选中要重构的类，在重构菜单上选择Move Member Type to New File项，在弹出的对话框中添入要创建的实例的名字。
Push Down
此重构将算中的方法和成员从父类中移动到它的直接子类中，所有下推的方法都可选作为一个抽象方法留在父类中。下推重构对于重新构建项目设计十分有用。
选择若干方法或成员，从重构菜单中选择下推项，弹出下推对话框。
在此对话框中，可以分别选择方法或成员，所有选中元素都会移动到当前类的子类中。当点击Add Required按钮时，所有已选择元素所必需的元素也会自动选上，此行为并不能保证所有必须的元素都能自动选中，还是需要人工确认。当有方法被选中时， 编辑按钮就会可用，点击编辑按钮，弹出编辑对话框。在其中可以选择为选中方法在当前类中遗留抽象方法，还是在当前类中删除这些方法。双击一天选中的方法， 也可以打开编辑对话框。在方法的Action列点击，会出现一个下拉列表，可以在其中选择遗留抽象方法还是在当前类中删除方法。按回车键确认编辑结果。
Pull Up
上移与下推类似，也是在类之间移动方法和成员。上移将方法或成员从一个类移动到它的一个父类中。选中若干个方法或成员，在重构菜单中选择上移项，上移向导马上会出现。
在选择目标类多选框中，列出了当前类继承的所有父类。你只能将方法或成员移动到它们其中的一个里面。
如果在选中方法的Action列，被设置成在目标类中声明抽象方法，那么在目标类的非抽象子类中创建必须的方法选项变为可选。当它选中时，目标类的所有子类，如果它们中没有选中的方法，则会为它们创建选中的方法。
和在下推中一样，选择多个方法，点击编辑按钮，或者双击一个方法，都会打开编辑成员对话框。其中有两个选项，上移和在目标类中声明抽象方法。上移只是简单 的复制方法到到父类中，并提供选择是否在当前类中删除该方法。在目标类中声明抽象方法会在父类中创建一个选中方法的抽象方法，如果父类不是抽象类则置为抽 象类，最后选中方法留在当前类中。和在下推中一样，也可以点击Action列，可以在出现的下拉列表中选择。
如果方法的Action列选为上移，在下一步的向导中，将会要求你选择是否在当前类中删除这些方法，选中的方法会在当前类中被删除。
在向导的任意一步都可以按完成按钮，结束重构操作，此时按照默认规则进行重构。
Extract Interface
抽取接口可以从一个存在的类中创建一个接口。你可以选择在接口中包含着个类的那些方法。选中一个类，从重构菜单选择抽取接口项，就可以打开抽取接口对话框。
这此对话框中添入接口的名字，选择希望包含的方法，在这个列表里面只列出了公共方法。选中改变对类[当前类名]的应用为对接口的引用选择框，将把所有对当前类的引用更新为对此接口的引用。
Generalize Type
泛化类型重构可以将一个声明对象的类型改变为它的超类，选择变量，参数，对象成员，方法返回类型，然后选择重构菜单的泛化类型项。在打开的泛化类型对话框，选择希望的新类型，然后点击完成按钮，结束重构。
Use Supertype Where Possible
使用超类会将对一个特定类型的引用改变为对它的超类的引用。选择一个类，选中重构菜单的使用超类项，会打开使用超类对话框。选中希望的超类类型，点击完成按钮完成重构。重构后，instanceof 表达式也会做相应的替换。
Inline
内联是用代码或值来取代调用方法的地方，静态final对象成员，或局部变量。比如说，如果你内联一个方法调用，这个调用的地方就会被替换为该方法体。要 内联一个方法，静态final对象成员，局部变量，选中这些元素，在重构菜单中选择内联项，或者使用快捷键。在随后打开的内联对话框，你可以选择是否要内联所有的调用，或者是选择的调用。如果选择所有调用，你还可以选择是否删除声明本身。
Extract Method
如果方法中含有过多特定的操作，方法太长，或者其中的某段代码被多次使用，这时，可以用抽取方法重构将这部分代码提取到单独的方法中。在Eclipse中应用此重构方便快捷。
选中要抽取的代码段，从重构菜单中选择抽取方法项，或者使用快捷键。
在抽取方法对话框中，输入新方法的名字，选择修饰词，选择是否让新方法抛出运行时异常。在底部提供了新方法的预览。
Extract Local Variable
使用一个变量来代替一个表达式有很多好处。如果表达式在多处被使用，这样能够提高性能，而且也提高了代码的可读性。要把一个表达式抽取为局部变量，选择要抽取的表达式，从重构菜单中选择抽取局部变量项，或者使用快捷键。
在抽取局部变量对话框中输入新变量的名字，选择是否要替换所有的表达式，是否使此变量为final。在对话框的底部提供变量的预览。
Extract Constant
抽取常量与抽取局部变量很相似，唯一的区别是抽取常量重构可以选择抽取出的常量的修饰词，而且此常量将作为类的成员变量。
Introduce Parameter
引入参数重构在方法中创建新的参数，然后用此新参数取代局部变量或者成员变量的实例。要是用此重构，选中方法中一个成员变量或局部变量的引用，然后从重构菜单中选择介绍参数项。
Introduce Factory
工厂是用来创建新对象，返回新创建对象的方法。你可以选择一个类的构造方法，从重构菜单中选择介绍工厂项，应用此重构，为此类创建工厂方法。
在介绍工厂对话框，输入工厂方法的名字和需要工厂方法创建的对象的名字。选择构造方法的修饰词是否为私有。
点击OK按钮后，在指定的类中会出现此指定工厂方法。此方法创建一个当前类的实例，然后返回此实例。
Convert Local Variable to Field
转换局部变量为成员变量重构，将方法内的变量声明移动到方法所在类中，使该变量对整个类可见。选择一个局部变量，从重构菜单中选择转换局部变量为成员变量项，随后打开配置的对话框。
在此对话框中，添入成员变量的名字，选择修饰词，选择在哪里实例化此成员变量。随后的声明为静态，声明为final 选择项是否可以使用，取决于实例化位置的选择情况。
Encapsulate Field
要正确的实践面向对象编程，应该将成员变量的修饰词置为私有，提供相应的访问器来访问这些成员变量。但是这些操作很烦琐。如果使用了封装成员变量重构，则十分方便。选择一个成员变量，从重构菜单中选择封装成员变量项。
在封装局部变量对话框中，添入Getter, Setter方法的名字，选择新方法在哪个方法后出现。选择合适的修饰词。应用了此重构会创建两个新方法，将此成员变量的修饰词置为私有，将对此成员变量的引用改变为对新方法的引用。
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