典型反模式深度解析及重构方案

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反模式 1：魔法数字/字符串（Magic Numbers/Strings）

▐ 问题场景

// 订单状态校验
if (order.getStatus() == 3) {  // 3代表已发货？
    sendNotification();
}

// 折扣计算
double discount = price * 0.15;  // 0.15是什么？

危害：

• 可读性差，维护者需要猜测数字含义
• 修改时需要全局搜索，容易遗漏
• 业务规则分散，违反单一真相源原则

▐ 重构方案

步骤 1：常量替换

// 创建常量类
public class OrderConstants {
    public static final int STATUS_SHIPPED = 3;
    public static final double VIP_DISCOUNT_RATE = 0.15;
}

// 使用常量
if (order.getStatus() == OrderConstants.STATUS_SHIPPED) {
    sendNotification();
}

double discount = price * OrderConstants.VIP_DISCOUNT_RATE;

步骤 2：进阶枚举化（适合有逻辑关联的状态）

public enum OrderStatus {
    CREATED(1), PAID(2), SHIPPED(3), COMPLETED(4);

    private final int code;

    OrderStatus(int code) {
        this.code = code;
    }

    public static OrderStatus fromCode(int code) {
        return Arrays.stream(values())
                     .filter(status -> status.code == code)
                     .findFirst()
                     .orElseThrow(IllegalArgumentException::new);
    }
}

// 使用枚举
if (order.getStatus() == OrderStatus.SHIPPED) {
    sendNotification();
}

步骤 3：配置中心化（适合频繁变更的参数）

# application.properties
discount.vip.rate=0.15

@Value("${discount.vip.rate}")
private double vipDiscountRate;

▐ 检测工具

• SonarQube 规则：squid:S109（魔法数字检测）
• IDEA 插件：MagicConstant（自动提示替换）

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反模式 2：神对象（God Object）

▐ 问题场景

public class OrderProcessor {
    // 处理订单逻辑
    public void process(Order order) { /* 200行逻辑 */ }

    // 数据库操作
    public void saveToDB(Order order) { /* 直接JDBC操作 */ }

    // 日志记录
    private void log(String message) { /* 自定义日志格式 */ }

    // 发送短信
    public void sendSMS(String phone) { /* 调用第三方API */ }
}

危害：

• 单文件代码量超过1000行
• 牵一发而动全身，修改风险高
• 无法单独测试某个功能模块

▐ 重构方案

步骤 1：职责拆分

// 领域对象
public class Order {
    // 订单核心属性与方法
}

// 持久化层
@Repository
public class OrderRepository {
    public void save(Order order) { /* JPA实现 */ }
}

// 服务层
@Service
public class OrderService {
    private final OrderRepository repository;
    private final NotificationService notificationService;

    public void processOrder(Order order) {
        // 核心业务逻辑
        repository.save(order);
        notificationService.sendSMS(order.getUser());
    }
}

// 基础设施层
@Service
public class NotificationService {
    public void sendSMS(String phone) { /* 调用第三方API */ }
}

步骤 2：依赖注入

// 使用Spring的构造函数注入
@Service
public class OrderService {
    private final OrderRepository repository;
    private final NotificationService notificationService;

    public OrderService(OrderRepository repository, 
                        NotificationService notificationService) {
        this.repository = repository;
        this.notificationService = notificationService;
    }
}

步骤 3：领域驱动设计

// 订单聚合根
public class Order {
    public void ship() {
        validateShippingConditions();
        this.status = OrderStatus.SHIPPED;
    }
}

// 领域服务
public class ShippingService {
    public void scheduleShipping(Order order) {
        order.ship();
        // 调度物流系统
    }
}

▐ 重构指标验证

• 类行数：从 1000+ 行 → 每个类 < 300 行
• 单元测试覆盖率：从 10% → 85%+
• 依赖关系：从 20+ 个依赖 → 每个类 < 5 个依赖

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反模式 3：霰弹式修改（Shotgun Surgery）

▐ 问题场景

当需要修改用户身份验证规则时，需要改动：

1. LoginController.java
2. UserService.java
3. AuthFilter.java
4. SecurityConfig.java
5. audit.log

根本原因：

• 认证逻辑分散在多个层
• 没有统一的认证抽象

▐ 重构方案

步骤 1：建立防腐层

public interface AuthenticationGateway {
    User authenticate(String username, String password);
}

@Component
public class DefaultAuthGateway implements AuthenticationGateway {
    // 集中实现所有认证逻辑
}

步骤 2：统一调用点

// 所有认证入口调用网关
@Controller
public class LoginController {
    private final AuthenticationGateway authGateway;

    public void login(String user, String pwd) {
        User user = authGateway.authenticate(user, pwd);
        // ...
    }
}

// 过滤器
public class AuthFilter {
    private final AuthenticationGateway authGateway;

    public void doFilter() {
        User user = authGateway.authenticate(...);
        // ...
    }
}

步骤 3：策略模式扩展

public class OAuthAuthentication implements AuthenticationGateway {
    // 实现OAuth认证
}

// 通过配置切换实现
@ConditionalOnProperty(name = "auth.mode", havingValue = "oauth")
@Component
public class OAuthAuthConfig {
    @Bean
    public AuthenticationGateway authGateway() {
        return new OAuthAuthentication();
    }
}

▐ 重构效果验证

• 修改点：从 5 个文件 → 1 个接口+1 个实现类
• 测试用例：只需修改网关的单元测试
• 扩展性：新增认证方式无需修改业务代码

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反模式改进工作台

反模式	重构技术	风险指数	预计工时	关键检查点
魔法数字	常量提取+配置中心	★☆☆☆☆	2h	确保全量替换
神对象	DDD分层+依赖倒置	★★★☆☆	8h	接口隔离测试
霰弹式修改	防腐层+策略模式	★★☆☆☆	4h	回归测试覆盖所有调用点

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重构验证 Checklist

1. 功能等价性：

   • 新旧版本输出结果完全一致
   • 所有边界条件测试通过

2. 质量提升：

   • 圈复杂度降低30%以上
   • 单元测试覆盖率 ≥ 80%

3. 可维护性：

   • 新增功能只需修改1个文件
   • 关键类有清晰的接口文档