代码味道-数据模块

以下是关于**代码坏味道-Data Module（数据模块）**的技术解析与实践指南，包含定义、特征分析、重构方案及完整的C++代码示例：

一、Data Module 的定义与核心特征

  1. 定义 Data Module（又称数据模块）是一种典型的代码坏味道，表现为仅包含数据字段和简单访问方法（如 getter/setter），却缺乏业务逻辑和职责的类。它本质上是“哑数据容器”，违背了面向对象设计中“数据与行为绑定”的原则。
  2. 特征与问题

特征

问题分析

数据暴露

字段公开或仅通过 getter/setter 暴露，破坏封装性。

行为缺失

无业务逻辑方法，操作数据的逻辑散落在其他类中（依恋情结）。

高耦合性

外部类频繁访问其字段，修改数据结构需同步修改多处。

贫血模型

导致系统设计为“贫血域模型”，数据与行为分离。

二、重构解决方案 重构原则：封装数据 + 搬移行为

  1. 封装字段（Encapsulate Field） 将字段设为私有，通过方法控制访问。
  2. 搬移函数（Move Method） 将与数据紧密相关的逻辑移入数据模块中。
  3. 移除设值函数（Remove Setting Method） 对不应外部修改的字段移除 setter。

三、C++ 示例：重构前后对比 重构前：典型的 Data Module

// EmployeeData.h（数据模块）
class EmployeeData {
public:std::string name;int age;double salary;
};// 业务逻辑散落在外部类
class ReportGenerator {
public:void generateReport(const EmployeeData& emp) {std::cout << "Name: " << emp.name  << ", Age: " << emp.age  << ", Salary: $" << emp.salary; }
};

问题分析：

EmployeeData 仅有数据字段，无行为逻辑。 generateReport 方法在外部类中，直接访问 EmployeeData 的内部字段（依恋情结）。 重构后：内聚行为的数据模块

// Employee.h（封装数据与行为）
class Employee {
private:  // 封装字段std::string name;int age;double salary;public:Employee(std::string name, int age, double salary) : name(std::move(name)), age(age), salary(salary) {}// 搬移行为到数据模块void generateReport() const {std::cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << ", Salary: $" << salary;}// 只读访问（移除不必要的setter）std::string getName() const { return name; }double getSalary() const { return salary; }
};

优化点：

字段私有化，通过构造函数初始化7； 业务逻辑 generateReport 内聚到类中； 移除 age 的 setter，避免随意修改。

四、重构过程流程图

graph TDA[识别Data Module] --> B{检查字段暴露}B -->|字段公开| C[封装字段为私有]B -->|依赖外部逻辑| D[查找依恋情结方法]D --> E[搬移方法到数据模块]C --> F[移除不必要setter]E --> G[验证行为内聚性]G --> H[重构完成]

五、类结构变化图 重构前结构

classDiagram class EmployeeData {+string name +int age+double salary }class ReportGenerator {+generateReport(EmployeeData)}EmployeeData <.. ReportGenerator : 依赖

重构后结构

classDiagramclass Employee {-string name -int age-double salary +generateReport()+getName()+getSalary()}
``` }

关键改进：

数据与行为绑定，消除跨类依赖； 类职责单一化，符合高内聚原则。

六、分析与总结 为什么重构有效？

  1. 降低耦合：外部类无需感知数据细节；
  2. 提高内聚：数据操作逻辑集中在同一类中；
  3. 增强可维护性：修改数据格式只需调整一个类。

何时使用 Data Module？ 仅当类需作为纯数据传输对象（DTO） 时（如 API 接口传参），可保留简单结构。其他场景应避免6。

核心准则：面向对象设计中，数据与操作数据的行为应共存于同一抽象层次。

如需完整代码或扩展案例，可参考：

重构实践：Data Class 的深度解析 重构手法：搬移函数与封装字段