代碼重構：內幕交易（Insider Trading）

什么是內幕交易（Insider Trading）

定義：模塊之間互相引用，私下直接進行大量的數據訪問和交換

影響：增大模塊間的耦合，容易導致循環依賴，加快架構腐化，甚至會朝著大泥球式的架構發展，嚴重影響可維護性

改進目標：消除模塊間不合理的依賴關系（特別是循環依賴），將私下的數據訪問和交換放到明面上，使模塊間解耦，提高可維護性

方法：搬移函數、搬移字段、隱藏委托關系、以委托取代子類/超類

案例——簡化的學生選課系統

代碼背景

簡化的學生選課系統，主要功能包括：

添加學生信息

添加課程信息

添加學生選課信息（課程和學生之間的映射，多對多關系）

學生選課信息查詢

維護了單門課程和單個學生的個人信息

兩個Manager包含了多個Student和Course對象，負責學生和課程信息的添加、映射關系的創建、以及選課信息的查詢，

CourseSelectionManager負責內部Manager的統一創建和管理

CourseSelectionSystemApi包含了對外提供的接口

癥狀/問題

不合理的繼承體系常會造成“密謀”，子類直接操作父類中的屬性、字段等，加重了兩個模塊之間的耦合

CourseSelectionSystemApi中封裝的是對外暴露的接口，而CourseSelectionManager負責的是內部數據的操作和管理，二者不在一個層次，不應該直接通過繼承來實現數據的訪問和傳遞。

重構目標

消除不合理的繼承體系，合理封裝屬性、字段、方法等，使用委托進行對象間的訪問和調用

重構手法

以委托取代子類/超類

注：繼承是最常見的關系之一，這里提出的問題和重構手法，僅針對的是業務上不合理的繼承關系

癥狀/問題

模塊間私下、頻繁的數據交換，會導致循環依賴的產生，使軟件可維護性變差，架構迅速腐化，最終演變為大泥球架構

CourseManager中引入了student包下的Student對象，StudentManager中引入了course包下的Course對象，產生了包級別的循環依賴

CourseManage方法里直接引入了StudentManager對象，而StudentManager也直接引入了CourseManager，兩個類之間循環依賴

重構目標

解除循環依賴，提升可讀、可維護性。通過搬移函數和字段，將屬于各自模塊的功能搬移到一起，減少私下的數據訪問和交換；對于無法避免的依賴，可引入新的模塊作為中介，將訪問和交換放到明面上。

重構手法： 搬移函數、 搬移字段、 隱藏委托關系

IDEA——Analyze——AnalyzedependencyMatrixScope分析依賴矩陣

通過圖形化展示內幕交易引發的循環依賴：

①為類圖，可以看到Course和Student都分別與StudentManager、CourseManager有組合關系

②為package圖，可以看到Course和Student在不同的package下，package間存在循環依賴

③IDEA自帶的依賴關系矩陣，出現在對角線右上角的元素，即為不合理的反向依賴

改進路線

用委托取代子類/父類，消除CourseSelectionSystemApi和CourseSelectionManager之間不合理的繼承關系

通過隱藏委托關系，將內部的manager隱藏起來，不對api層體現

通過轉換為static（便于搬移）、搬移字段、函數等手法，將各自模塊的數據盡可能移動到一起，消除模塊間的循環依賴

繼續通過搬移字段、搬移函數、轉換為instance方法等重構手法，將student、course兩個模塊共同的行為搬移到新的模塊中CourseSelectionManager中，消除潛在的循環依賴風險，且將student和course完全解耦

重構對比

重構前

course和student模塊依賴關系混亂

依賴矩陣可直觀看出存在不合理的反向依賴

重構后

course和student模塊解耦，無反向依賴

依賴矩陣分析依賴關系正常

相關技巧（識別工具）

IDEA——Analyze——AnalyzedependencyMatrixScope：識別代碼中不合理的反向依賴關系（對角線右上角出現數字即表示模塊間依賴關系存在問題），可輔助識別內幕交易等代碼壞味道

進階：對于新增或已重構“干凈”的架構和分層，可以使用ArchUnit進行架構看護，以UT的形式定義并限制模塊間依賴關系，避免不合理的依賴引入，降低內幕交易等由依賴關系導致的壞味道出現的風險

官方文檔：https://www.archunit.org/userguide/html/000_Index.html

總結

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