2018年7月5日 星期四

C# Switch 重構 Refactoring 2 : 使用資料字典與多型或委派方法或 Lambda

在上一篇文章中, 
C# Switch 重構 Refactoring 1 : 使用資料字典
,我們嘗試要將複雜的 Switch 敘述,透過資料字典的方式,重構這個 Switch 需要做到的功能,我們可以看得出來,當我們透過了 資料字典 Data Dictionary 的方式重構之後,因為透過了資料字典,可以快速的找到需要進行顏色轉換的方法 (為什麼會比較快呢?);現在,當我們在每個 case 中需要處理的工作,不是短短的一行程式碼就可以解決的,我們該如何處理這樣的問題呢?在這裡,我們將嘗試透過重構的方法,搭配使用資料字典與委派方法或者 Lambda 匿名委派方法,將可以解決此一問題。
在這裡,我會建立 RefactorSwitchDelegate 專案來進行說明 (這裡的練習專案,將會建立一個 .NET Core 主控制台應用程式專案)
首先,我們原來使用 Switch 關鍵字的程式碼如下,我們有個類別 StringToColor,裡面僅有一個方法 Transfer,在此方法內,使用 Switch 來判斷傳入的字串顏色名稱,產生出該顏色的 Color 類別物件。
C Sharp / C#
public class StringToColor
{
    public Color Transfer(string name)
    {
        Color transferResult;

        switch (name.ToLower())
        {
            case "red":
                transferResult = Color.FromArgb(0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00);
                break;
            case "green":
                transferResult = Color.FromArgb(0xFF, 0x80, 0x80, 0x80);
                break;
            case "blue":
                transferResult = Color.FromArgb(0xFF, 0x00, 0x00, 0xFF);
                break;
            default:
                throw new ArgumentException("不正確的顏色名稱");
        }
        return transferResult;
    }
}
在這裡,我們來看看如何使用這個支援類別的將字串轉換成為 Color 類別物件。
首先,我們建立一個 StringToColor 類別的物件,緊接著呼叫 Transfer 方法,我們在這個方法傳入一個字串 (Red) 進去,當然,我們將會取得一個 Color 物件,並且把這個物件的顏色屬性顯示在螢幕上。
C Sharp / C#
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    { 
        string MyColorName = "Blue";

        Console.WriteLine("使用 Swith 來設計方法");

        StringToColor foo = new StringToColor();
        Color fooColor = foo.Transfer(MyColorName);

        Console.WriteLine($"{MyColorName} =  A:{fooColor.A} R:{fooColor.R} G:{fooColor.G} B:{fooColor.B}");
        Console.WriteLine("Press any key for continuing...");
    }
}
這裡是執行結果
Console
使用 Swith 來設計方法
Blue =  A:255 R:0 G:0 B:255
Press any key for continuing...
現在,我們要將顏色轉換的敘述,分別產生一個類別,將這些敘述轉移到那哩,例如,想要取得紅色顏,建立一個 TransferToRed 類別執行個體,透過該執行個體中的 MakeTransfer 方法,就可以取得 紅色的 Color 物件。
不過,當我們需要依據各種不同顏色文字,自己判斷要呼叫哪個類別的執行個體,這樣的話,似乎又回到了 if ... else if ... / switch 的作法,因此,在這裡,我們將要透過繼承的方式來進行實作,所以,在這裡,我們建立了一個抽象類別 ColorTransfer,這個抽象類別中,僅有一個抽象方法 Transfer,所以,在我們的用戶端中,我們只需要面對 ColorTransfer 這個型別的變數,便可以套用多型的規則,自動產生出相對應的顏色物件。
經過這樣的重構,下次當我們有新的顏色文字要對應產生 Color 物件的時候,我們僅需要建立一個 TransferToNewColor 這樣的類別,並且要繼承抽象類別 ColorTransfer與實作該抽象類別中的抽象方法即可,如此,便又有新的顏色轉換規則可以使用了。
C Sharp / C#
namespace RefactorSwitchDictionary.Refactoring
{
    #region 將不同顏色名稱轉換成為顏色物件的過程,設計成為不同的類別
    public abstract class ColorTransfer
    {
        public abstract Color Transfer();
    }
    public class TransferToRed : ColorTransfer
    {
        public override Color Transfer()
        {
            return Color.FromArgb(0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00);
        }
    }
    public class TransferToGreen : ColorTransfer
    {
        public override Color Transfer()
        {
            return Color.FromArgb(0xFF, 0x80, 0x80, 0x80);
        }
    }
    public class TransferToBlue : ColorTransfer
    {
        public override Color Transfer()
        {
            return Color.FromArgb(0xFF, 0x00, 0x00, 0xFF);
        }
    }
    #endregion
}
好的,讓我們回到我們最初的類別 StringToColor,我們要如何套用剛剛寫好的抽象類別與顏色轉換具體實作類別到這個 StringToColor 類別內呢?在這裡,我們先使用相同 資料字典 的模式,不過,在這裡,我們定義的資料字典為 Dictionary ,鍵值 Key 一樣是 字串,也就是要轉換的顏色文字敘述,而 值 Value 部分,我們將會變更成為各個顏色轉換的類別而產生的物件,在這裡,我們使用了 ColorTransfer 這個抽象類別,因為,所有的顏色轉換實作類別,都會繼承與實作這個抽象類別,透過多型的特色,我們可以依據當時真正物件的型別,來呼叫 Transfer 方法,進行顏色物件的產生。
C Sharp / C#
namespace RefactorSwitchDictionary.Refactoring
{
    public class StringToColor
    {
        Dictionary<string, ColorTransfer> _colorMaps;
        public StringToColor()
        {
            _colorMaps = new Dictionary<string, ColorTransfer>()
            {
                {"Red", new TransferToRed() },
                {"Green", new TransferToGreen() },
                {"Blue", new TransferToBlue() },
            };
        }
        public Color Transfer(string name)
        {
            if (!_colorMaps.ContainsKey(name))
                throw new ArgumentException("不正確的顏色名稱");
            return _colorMaps[name].Transfer();
        }
    }
    #endregion
}
我們來看看重構之後對於 StringToColor 這個類別的用法,有沒有甚麼不同;由於我們將重構完成的 StringToColor 類別設計在 RefactorSwitchDictionary.Refactoring 命名空間之內,因此,在這裡,我們引用 StringToColor 類別的時候,將會加入 RefactorSwitchDictionary.Refactoring 命名空間到這個類別前。
您將會發現到,我們重構後的類別用法,與重構前的用法沒有不同,不過,是不是程式碼變成更加精簡與容易閱讀和維護了呢?
C Sharp / C#
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    { 
        string MyColorName = "Blue";

            Console.WriteLine("使用 資料字典與多型 來重構方法,進行 Swith 需求設計");

            RefactorSwitchDictionary.Refactoring.StringToColor fooRefactoring = new RefactorSwitchDictionary.Refactoring.StringToColor();
            Color fooRefactoringColor = fooRefactoring.Transfer(MyColorName);

            Console.WriteLine($"{MyColorName} =  A:{fooRefactoringColor.A} R:{fooRefactoringColor.R} G:{fooRefactoringColor.G} B:{fooRefactoringColor.B}");
            Console.WriteLine("Press any key for continuing...");
            Console.ReadKey();
    }
}
執行結果內容
Console
使用 資料字典與多型 來重構方法,進行 Swith 需求設計
Blue =  A:255 R:0 G:0 B:255
Press any key for continuing...

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