Prof. Marco Tulio Valente
Objetivo: realizar alguns refactorings em um sistema hipotético, também usado nos capítulos iniciais do livro do Fowler, que é o livro clássico sobre o tema.
Para tirar proveito do exercício:
- É importante não apenas seguir o roteiro mecanicamente, mas também analisar os benefícios alcançados com cada refactoring.
- Ou seja, pense sempre nos motivos que tornam o código refatorado melhor do que o código anterior.
Importante também: o roteiro baseia-se em uma parte (incompleta) de um sistema. Logo, você não vai executá-lo. O foco não é no funcionamento do sistema, mas na melhoria de sua estrutura interna (design) após cada passo do roteiro.
Em caso de dúvida sobre os refactorings propostos, você pode consultar o Capítulo 9 do nosso livro.
O exemplo está em Java, mas a sintaxe é familiar mesmo para aqueles que nunca programaram na linguagem. Infelizmente, não é possível fazer em uma outra linguagem, pois a correção será automática. Você pode usar uma IDE Java (Eclipse, NetBeans, IntelliJ) ou então uma IDE online (como repl.it).
Instruções:
-
Primeiro, crie um repositório no GitHub.
-
Vá seguindo o roteiro, refactoring a refactoring.
-
Após cada etapa, dê um COMMIT & PUSH, adicionado uma descrição (mensagem) no commit conforme as instruções do roteiro. Esses commits serão usados na correção, para garantir que você realizou todos os refactorings solicitados.
Observações:
-
Os código e refactorings realizados nesta aula prática podem ser usados em nossas aulas e artigos futuros. Evidentemente, sempre de forma anônima (isto é, sem qualquer possibilidade de identificar os alunos ou mesmo a turma). Caso você não se sinta à vontade com isso, basta nos enviar um e-mail, solicitando que seu código não seja usado futuramente.
-
Códigos que não compilam -- em qualquer um dos refactorings e passos -- serão avaliados com nota zero pelo nosso sistema de correção automática
As classes que vamos usar fazem parte de um sistema de video-locadora, para aluguel de vídeos.
Inicialmente, são três classes: Movie
(filmes que podem ser alugados), Rental
(dados de um aluguel) e Customer
(clientes da locadora).
- Copie o código da classe
Movie
para um arquivo chamadoMovie.java
:
public class Movie {
public static final int CHILDRENS = 2;
public static final int REGULAR = 0;
public static final int NEW_RELEASE = 1;
private String _title;
private int _priceCode;
public Movie(String title, int priceCode) {
_title = title;
_priceCode = priceCode;
}
public int getPriceCode() {
return _priceCode;
}
public void setPriceCode(int arg) {
_priceCode = arg;
}
public String getTitle (){
return _title;
}
}
- Copie o código da classe
Rental
para um arquivo chamadoRental.java
:
public class Rental {
private Movie _movie;
private int _daysRented;
public Rental(Movie movie, int daysRented) {
_movie = movie;
_daysRented = daysRented;
}
public int getDaysRented() {
return _daysRented;
}
public Movie getMovie() {
return _movie;
}
}
- Copie o código da classe
Customer
para um arquivo chamadoCustomer.java
:
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
public class Customer {
private String _name;
private Vector _rentals = new Vector();
public Customer (String name){
_name = name;
}
public void addRental(Rental arg) {
_rentals.addElement(arg);
}
public String getName (){
return _name;
}
public String statement() {
double totalAmount = 0;
int frequentRenterPoints = 0;
Enumeration rentals = _rentals.elements();
String result = "Rental Record for " + getName() + "\n";
while (rentals.hasMoreElements()) {
double thisAmount = 0;
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
//determine amounts for each line
switch (each.getMovie().getPriceCode()) {
case Movie.REGULAR:
thisAmount += 2;
if (each.getDaysRented() > 2)
thisAmount += (each.getDaysRented() - 2) * 1.5;
break;
case Movie.NEW_RELEASE:
thisAmount += each.getDaysRented() * 3;
break;
case Movie.CHILDRENS:
thisAmount += 1.5;
if (each.getDaysRented() > 3)
thisAmount += (each.getDaysRented() - 3) * 1.5;
break;
}
// add frequent renter points
frequentRenterPoints ++;
// add bonus for a two day new release rental
if ((each.getMovie().getPriceCode() == Movie.NEW_RELEASE) &&
each.getDaysRented() > 1) frequentRenterPoints ++;
//show figures for this rental
result += "\t" + each.getMovie().getTitle()+ "\t" +
String.valueOf(thisAmount) + "\n";
totalAmount += thisAmount;
}
//add footer lines
result += "Amount owed is " + String.valueOf(totalAmount) + "\n";
result += "You earned " + String.valueOf(frequentRenterPoints) +
" frequent renter points";
return result;
}
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código. Códigos com erros de compilação serão avaliados com zero.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 1")
Observação: descrição é a string que descreve a modificação realizada no commit.
-
Extrair um método chamado
amountFor(Rental each)
deCustomer.statement()
; já que esse último é um método maior e que faz muitas coisas. O método extraído vai conter o código relativo ao comentário determine amounts for each line, ou seja, você deve extrair o trecho de código referente aoswitch-case
. -
Lembre-se de atualizar a chamada em
statement()
após as modificações:
class Customer ...
public String statement() {
...
thisAmount = amountFor(each);
...
}
private double amountFor(Rental each) {
//Adicionar o trecho de código extraído.
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 2")
- Renomear o parâmetro de
amountFor
para ter o nomeaRental
, ou seja, você precisa modificar:
private double amountFor(Rental each){
...
}
Para:
private double amountFor(Rental aRental){
...
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 3")
-
Mover o método
amountFor(Rental each)
da classeCustomer
para a classeRental
, já que esse método não usa informações da primeira, mas sim da segunda classe. O método deve ser movido com um novo nomegetCharge()
. A ideia é que refactorings devem ser feitos em pequenos passos, para garantir que nada está sendo quebrado. -
Lembre-se de atualizar a chamada em
statement()
, ou seja:
class Customer ...
public String statement() {
...
thisAmount = each.getCharge();
...
}
class Rental ...
public double getCharge() {
...
}
Dica: Observe que após mover e renomear o método, você deve remover o parâmetro Rental
. Este parâmetro é desnecessário, já que os métodos chamados estão na mesma classe.
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 4")
Esse refactoring substitui uma variável local e temporária (temp) por uma chamada de função (query). No caso, vamos substituir toda referência a thisAmount
por uma chamada a each.getCharge()
em Customer.statement()
. Veja o código após o refactoring:
public String statement() {
double totalAmount = 0;
int frequentRenterPoints = 0;
Enumeration rentals = _rentals.elements();
String result = "Rental Record for " + getName() + "\n";
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
// add frequent renter points
frequentRenterPoints ++;
// add bonus for a two day new release rental
if ((each.getMovie().getPriceCode() == Movie.NEW_RELEASE) &&
each.getDaysRented() > 1) frequentRenterPoints ++;
// show figures for this rental
result += "\t" + each.getMovie().getTitle()+ "\t" + String.valueOf
(each.getCharge()) + "\n";
totalAmount += each.getCharge();
}
// add footer lines
result += "Amount owed is " + String.valueOf(totalAmount) + "\n";
result += "You earned " + String.valueOf(frequentRenterPoints)
+ " frequent renter points";
return result;
}
Resumindo o que foi feito acima: thisAmount
sumiu e, nos dois pontos em que era usada, substitui-se por uma chamada a getCharge()
.
Motivação para esse refactoring (chamado Replace Temp with Query): ficar livre de variáveis temporárias, que tendem a dificultar o entendimento do código; pois você tem que lembrar o que elas armazenam. Claro, pode-se alegar que isso causa um problema de performance. Porém, esse possível problema pode ser inclusive resolvido pelo compilador (isto é, pelas estratégias de otimização de código implementadas pelo compilador de Java).
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 5")
-
Vamos decompor mais uma vez
statement()
, para ir diminuindo o seu tamanho e complexidade. Para isso, vamos extrair um método chamadogetFrequentRenterPoints()
com o código relativo ao comentário add frequent renter points. Você precisa mover o método extraído para a classeRental
. -
A variável
frequentRenterPoints
receberá o retorno da função extraída:
class Customer ...
public String statement() {
...
frequentRenterPoints += each.getFrequentRenterPoints();
...
}
class Rental ...
public int getFrequentRenterPoints() { {
//Adicionar o trecho de código extraído.
}
Dica: Você deve extrair a condição que verifica se o filme refere-se a um novo lançamento (NEW_RELEASE). Se a condição for verdadeira, getFrequentRenterPoints()
retorna 2. Caso contrário, retorna 1, ou seja, sem bônus.
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 6")
Mais duas variáveis locais (temp) vão ser extraídas para funções (queries) na classe Customer
. São elas:
totalAmount
vai ser substituída porgetTotalCharge()
frequentRenterPoints
vai ser substituída porgetTotalFrequentRenterPoints()
.
Veja como deve ficar o código após esses dois refactorings:
class Customer...
public String statement() {
Enumeration rentals = _rentals.elements();
String result = "Rental Record for " + getName() + "\n";
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
// show figures for this rental
result += "\t" + each.getMovie().getTitle()+ "\t" +
String.valueOf(each.getCharge()) + "\n";
}
// add footer lines
result += "Amount owed is " + String.valueOf(getTotalCharge()) + "\n";
result += "You earned " + String.valueOf(getTotalFrequentRenterPoints()) +
" frequent renter points";
return result;
}
private double getTotalCharge() {
double result = 0;
Enumeration rentals = _rentals.elements();
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
result += each.getCharge();
}
return result;
}
private int getTotalFrequentRenterPoints(){
int result = 0;
Enumeration rentals = _rentals.elements();
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
result += each.getFrequentRenterPoints();
}
return result;
}
Dois comentários breve, sobre alguns pontos que você já pode estar pensando sobre os últimos refactorings:
- Eles aumentaram o tamanho do código: porém, também não foi tanto assim ...
- Eles fizeram com o que o loop de
rentals
seja percorrido três vezes; na primeira versão do código, esse loop era executado uma única vez. Isso vai gerar problemas de performance? Talvez sim; mas, provavelmente na maioria dos casos, não vai fazer diferença, pois um cliente não tem tantos filmes alugados.
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 7")
Neste passo, não vamos refatorar, mas introduzir uma nova feature: imprimir o comprovante de aluguel em HTML.
Para isso, vamos criar um novo método, chamado htmlstatement
na classe Customer
:
class Customer ...
public String htmlStatement() {
Enumeration rentals = _rentals.elements();
String result = "<H1>Rentals for <EM>" + getName() + "</EM></H1><P>\n";
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
// show figures for each rental
result += each.getMovie().getTitle()+ ": " +
String.valueOf(each.getCharge()) + "<BR>\n";
}
// add footer lines
result += "<P>You owe <EM>" + String.valueOf(getTotalCharge()) + "</EM><P>\n";
result += "On this rental you earned <EM>" +
String.valueOf(getTotalFrequentRenterPoints()) +
"</EM> frequent renter points<P>";
return result;
}
Vantagem: conseguimos reusar todos os métodos criados anteriormente, incluindo: getCharge()
, getTotalCharge()
e getTotalFrequentRenterPoints()
. Por isso, a criação do novo método foi bem rápida e não causou duplicação de código (ou uma duplicação pequena, assumindo que ainda existe alguma lógica repetida, com o método statement
).
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 8")
Nós vamos realizar este refactoring em sete passos.
-
Primeiro, não faz sentido ter um switch que depende de um atributo (
_priceCode
) de uma outra classe (Movie
). Logo, você deve extrair e mover o código degetCharge()
na classe Rental para um método chamadogetCharge(int daysRented)
na classe Movie. -
O método antigo agora apenas inclui uma chamada para o método novo:
class Rental ...
public double getCharge(){
return _movie.getCharge(_daysRented);
}
class Movie ...
public double getCharge(int daysRented){
//Adicionar o trecho de código extraído.
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 9")
-
Vamos agora também extrair o código de
getFrequentRenterPoints()
paragetFrequentRenterPoints(int daysRented)
e movê-lo para a classeMovie
; ou seja, é melhor que métodos que usam informações sobre tipos de filme estejam todos na classeMovie
. -
O método antigo agora apenas inclui uma chamada para o método novo:
class Rental ...
public int getFrequentRenterPoints(){
return _movie.getFrequentRenterPoints(_daysRented);
}
class Movie ...
public int getFrequentRenterPoints(int daysRented){
//Adicionar o trecho de código extraído.
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 10")
Por fim, herança, como no diagrama abaixo (errata: existe um erro no diagrama, que está no livro; onde consta getCharge
, leia-se getPriceCode
).
- Isto é, copie o código da classe
Price
para um arquivo chamadoPrice.java
:
public abstract class Price {
public abstract int getPriceCode();
}
- Copie o código da classe
ChildrensPrice
para um arquivo chamadoChildrensPrice.java
:
public class ChildrensPrice extends Price {
public int getPriceCode() {
return Movie.CHILDRENS;
}
}
- Copie o código da classe
NewReleasePrice
para um arquivo chamadoNewReleasePrice.java
:
public class NewReleasePrice extends Price {
public int getPriceCode() {
return Movie.NEW_RELEASE;
}
}
- Finalmente, copie o código da classe
RegularPrice
para um arquivo chamadoRegularPrice.java
:
public class RegularPrice extends Price {
public int getPriceCode() {
return Movie.REGULAR;
}
}
Agora, em Movie
, vamos:
- remover o campo
_priceCode
- criar um campo
_price
do tipoPrice
- alterar o construtor, para chamar
_price.setPriceCode
- atualizar os métodos
getPriceCode
esetPriceCode
- remover o campo
_priceCode
, criar um campo_price
do tipoPrice
, alterar o construtor, e atualizar os métodosgetPriceCode
esetPriceCode
:
class Movie...
private Price _price;
public Movie(String name, int priceCode) {
_title = name;
setPriceCode(priceCode);
}
public int getPriceCode() {
return _price.getPriceCode();
}
public void setPriceCode(int arg) {
switch (arg) {
case REGULAR:
_price = new RegularPrice();
break;
case CHILDRENS:
_price = new ChildrensPrice();
break;
case NEW_RELEASE:
_price = new NewReleasePrice();
break;
default:
throw new IllegalArgumentException("Incorrect Price Code");
}
}
...
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 11")
-
Mais um refactoring, agora você precisa extrair e mover
getCharge(int)
da classeMovie
paragetCharge(int)
na classePrice
. -
O método antigo agora apenas inclui uma chamada para o método novo:
class Movie ...
public double getCharge(int daysRented) {
return _price.getCharge(daysRented);
}
class Price ...
public double getCharge(int daysRented) {
//Adicionar o trecho de código extraído.
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 12")
- Caminhando para o final, vamos decompor
getCharge
, criando métodos específicos nas subclasses dePrice
(veja que na classePrice
, propriamente dita,getCharge
vai ficar como um método abstrato):
class Price...
public abstract double getCharge(int daysRented);
class ChildrensPrice ...
public double getCharge(int daysRented) {
double result = 1.5;
if (daysRented > 3)
result += (daysRented - 3) * 1.5;
return result;
}
class NewReleasePrice ...
public double getCharge(int daysRented){
return daysRented * 3;
}
class RegularPrice ...
public double getCharge(int daysRented) {
double result = 2;
if (daysRented > 2)
result += (daysRented - 2) * 1.5;
return result;
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 13")
-
E agora vamos fazer algo bem parecido com o método
getFrequentRenterPoints(int)
. Para isso, como um primeiro passo, ainda intermediário, você precisa extrair e mover o código degetFrequentRenterPoints(int)
da classeMovie
para o métodogetFrequentRenterPoints(int)
emPrice
. -
O método antigo agora apenas inclui uma chamada para o método novo:
class Movie ...
public int getFrequentRenterPoints(int daysRented) {
return _price.getFrequentRenterPoints(daysRented);
}
class Price ...
public int getFrequentRenterPoints(int daysRented) {
//Adicionar o trecho de código extraído.
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 14")
- E agora vamos decompor
getFrequentRenterPoints
; ele vai ficar com uma versão "genérica e concreta" emPrice
e, outra, para tratar um caso especial, emNewReleasePrice
:
class Price...
public int getFrequentRenterPoints(int daysRented) {
return 1;
}
class NewReleasePrice
public int getFrequentRenterPoints(int daysRented) {
return (daysRented > 1) ? 2: 1;
}
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 15")
A classe Customer
possui dois métodos para imprimir informações sobre a dívida dos clientes.
O método statement()
imprime os dados em formato ASCII e o método htmlStatement()
em formato HTML:
class Customer...
public String statement() {
...
}
public String htmlStatement() {
...
}
Podemos observar que os métodos acima possuem trechos de código similares. Este código seria duplicado novamente para adicionarmos um novo formato (por exemplo, teríamos um novo método para impressão em formato XML).
Podemos refatorar estes métodos para usar o padrão Template Method. Dessa forma, evitamos a duplicação de código para cada tipo de impressão. Este refactoring será realizado em dois passos.
Inicialmente, precisamos organizar estes métodos em duas classes com uma superclasse em comum, como no diagrama abaixo:
- Isto é, copie o código da classe
Statement
para um arquivo chamadoStatement.java
:
public class Statement {
}
- Copie o código da subclasse
TextStatement
para um arquivo chamadoTextStatement.java
:
public class TextStatement extends Statement {
}
- Copie o código da subclasse
HtmlStatement
para um arquivo chamadoHtmlStatement.java
:
public class HtmlStatement extends Statement {
}
- Em seguida, você deve extrair e mover o código de
statement()
para um método chamadovalue
na classeTextStatement
. O método antigo agora apenas inclui uma chamada para o método novo:
class Customer...
public String statement() {
return new TextStatement().value(this);
}
import java.util.Enumeration;
class TextStatement...
public String value(Customer aCustomer) {
Enumeration rentals = aCustomer.getRentals();
String result = "Rental Record for " + aCustomer.getName() +
"\n";
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
//show figures for this rental
result += "\t" + each.getMovie().getTitle()+ "\t" +
String.valueOf(each.getCharge()) + "\n";
}
//add footer lines
result += "Amount owed is " +
String.valueOf(aCustomer.getTotalCharge()) + "\n";
result += "You earned " +
String.valueOf(aCustomer.getTotalFrequentRenterPoints()) +
" frequent renter points";
return result;
}
- Precisamos tornar os métodos
getTotalFrequentRenterPoints()
egetTotalCharge()
públicos na classeCustomer
para acessá-los emTextStatement
. Além disso, precisamos adicionargetRentals()
class Customer ...
public Enumeration getRentals() {
return _rentals.elements();
}
public double getTotalCharge() {
...
}
public int getTotalFrequentRenterPoints(){
...
}
- Da mesma forma, você deve extrair e mover o código de
htmlStatement()
para um método chamadovalue
na classeHtmlStatement
. O método antigo agora apenas inclui uma chamada para o método novo:
class Customer...
public String htmlStatement() {
return new HtmlStatement().value(this);
}
import java.util.Enumeration;
class HtmlStatement...
public String value(Customer aCustomer) {
Enumeration rentals = aCustomer.getRentals();
String result = "<H1>Rentals for <EM>" + aCustomer.getName() +
"</EM></H1><P>\n";
while (rentals.hasMoreElements()) {
Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
//show figures for each rental
result += each.getMovie().getTitle()+ ": " +
String.valueOf(each.getCharge()) + "<BR>\n";
}
//add footer lines
result += "<P>You owe <EM>" +
String.valueOf(aCustomer.getTotalCharge()) + "</EM><P>\n";
result += "On this rental you earned <EM>" +
String.valueOf(aCustomer.getTotalFrequentRenterPoints()) +
"</EM> frequent renter points<P>";
return result;
}
Agora, nós temos dois métodos similares nas respectivas subclasses.
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 16")
Neste passo, nós temos dois métodos similares nas subclasses. Portanto, podemos usar o padrão Template Method. Siga as instruções abaixo para criar o método template, bem como os métodos abstratos que ele chama, na superclasse Statement
.
class TextStatement...
public String value(Customer aCustomer) {
...
}
class HtmlStatement...
public String value(Customer aCustomer) {
...
}
Observe os dois métodos value
e aplique todas as refatorações necessárias para remover os trechos de código que são diferentes. O objetivo é tornar estes dois métodos iguais.
Verifique se existem erros de compilação no seu código.
COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 17")
Nesta última etapa do exercício, temos dois métodos value
idênticos nas subclasses TextStatement
e HtmlStatement
. Aplique uma última refatoração para remover este código duplicado. Ou seja, value
será um template.
Ao final, verifique se não existem erros de compilação.
Pronto, com isso terminamos: COMMIT & PUSH (Adicione a seguinte descrição nesse commit → "Commit 18")