Static Substitution 静态替换（译）
Martin Fowler
原文：http://martinfowler.com/bliki/StaticSubstitution.html
当我听我们的开发组讨论他们的工作时，一个常常听到的话题是他们不喜欢使用存放在静态（static）变量中的东西。我们通常会看到，一些services或components会在静态的初始化代码块中，被存放在静态变量中。不能通过多态性来把一种具体的实现（implementation）替换成为另外一种，是使用静态变量（大部分语言都有此特性）的最大问题之一。这样会对我们造成很大的约束，因为我们是测试（驱动开发）的超级Fans――用Service Stub来代替Service，对于很好地进行测试是十分重要的。
这里有一个这种静态变量的例子。
public class AddressBook {
private static String connectionString, username, password;
static {
Properties props = getProperties();
connectionString =(String) props.get("db.connectionString");
password = (String) props.get("db.password");
username = (String) props.get("db.username");
}
public static Person findByLastName(String s) {
String query = "SELECT lastname, firstname FROM PEOPLE where lastname = ?";
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = DriverManager.getConnection(connectionString, username, password);
st = conn.prepareStatement(query);
st.setString(1, s);
rs = st.executeQuery();
rs.next();
Person result = new Person (rs.getString(2), rs.getString(1));
return result;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
cleanUp(conn, st, rs);
}
}
例子中我们有一些在静态初始化代码块中初始化的配置值，和一个在数据库上执行查询的静态方法。
使用这种方式，对程序作某些改变是很容易实现的。例如通过更改properties文件，我们可以很容易地更换程序使用的数据库。但是对测试来说，我们也许根本不用数据库――使用一个简单的返回打包好的数据的stub就行了。
为了允许这种简单的替换，我们需要做一些简单的重构。第一步是把静态变量转为单例（singleton）。
public class AddressBook {
private static AddressBook soleInstance = new AddressBook();
private String connectionString, username, password;
public AddressBook() {
Properties props = getProperties();
connectionString =(String) props.get("db.connectionString");
password = (String) props.get("db.password");
username = (String) props.get("db.username");
}
public static Person findByLastName(String s) {
return soleInstance.findByLastNameImpl(s);
}
public Person findByLastNameImpl(String s) {
String query = "SELECT lastname, firstname FROM PEOPLE where lastname = ?";
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = DriverManager.getConnection(connectionString, username, password);
st = conn.prepareStatement(query);
st.setString(1, s);
rs = st.executeQuery();
rs.next();
Person result = new Person (rs.getString(2), rs.getString(1));
return result;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
cleanUp(conn, st, rs);
}
}
这是一个相当简单明了的重构。
我们先把旧类中的静态数据转为实例数据。 然后把静态的初始化代码移到构造函数中。 最后我们把所有的公共方法的实现移到实例中，原来的静态方法中只是简单地调用实例方法。在重构的分类中没有这个方法――也许我们应该把它称作“用单例替换静态变量”（Replace Statics With Singleton）。至此为止，这个重构并没有改变原来程序的任何功能，但已经使程序在支持替换的能力上迈进了一步。下一步是引入一个加载单独实例的方法。
public static void loadInstance(AddressBook arg) {
soleInstance = arg;
}
现在，我们已经准备好为测试（或者其他的目的）进行替换了。在一个测试用例中，我们可以在测试的setUp方法中添加一个合适的方法调用：AddressBook.loadInstance(new StubAddressBook());
只要编写一个继承自AddressBook的子类，我们就可以用它来代替实际的东西（如数据库）进行测试了。
事情并没有到此结束。在上面的代码中，即使从来不使用，我们也会创建一个service的实例――因为单独的实例是在静态的初始化代码中进行初始化的。这样使service的使用和创建的代码有了依赖关系，代码的灵活性降低了。要解决这个问题，我们需要把这样的静态初始化代码移到一个可以替换的初始化类中。（可以参考Chris以获得更多这方面的信息）。但至少，我们所做的重构为处理这样的问题提供了很有用的一步。
这个重构还带来了使用单例模式可能带来的问题。特别要注意，如果使用单例（或者其他形式的Registry），要保证这些单例和他们的实例化方式都是可以很容易替换的。
我刚拿到Michael Feathers 的新书Working Effectively With Legacy Code，他在书中谈到更多（和更好的）关于处理类似问题的方法。
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