使用封装打破大Class的设计方法

Question

我有一个大数据 class (D)（总共约 3000 行）。其用途可分为以下小节：

I/O - Read/Write/Import/Create/Copy...（主要是解析二进制数据文件和建立数据结构——这部分本身就占代码的三分之一左右）
分析 - 大约 10 个函数来分析代码而不对其进行操作（每个函数彼此完全独立，但存在一些通用的辅助函数）
Manipulation - 大约 10 个函数来操作数据集（与 Analysis 相同，除辅助函数外，方法之间没有交叉交互）
Visualization - 可视化数据（这主要是将一个或多个数据集绘制到一个 matlab 图形中并使用 axes/cursor/zoom 句柄 - 但它需要将数据存储到图形中）
常用辅助函数 - 私有函数（如输入解析等）

我已经把可视化作为一个单独的 class (V) 吐出来了。这主要是因为我可以将所有必要的可视化信息标记到 matlab figure（使用 setappdata），从而使可视化独立于 D。为了直接调用 V 我在 D.

中创建了一个包装器

我现在的问题是，这么大的class，我该如何进行拆分？我能想到的唯一三个选项是：

将方法转化为函数，全部放入文件夹
创建静态 classes 来模拟命名空间并以与要点相同的方式对方法进行排序。
留下怪物，看着它成长。

由于第一个和最后一个选项相当简单，我将举一个小例子说明第二个选项的含义：

我有一个主class:

classdef main < handle
    properties (SetAccess = private)
        analysis
    end

    methods
        function obj = main
           obj.analysis = analysis(obj);

           ...
        end

       ...  
    end
end

和子classes

classdef analysis < handle
    properties(SetAccess = private)
        parent
    end

    methods
        function obj = analysis(parent)
            obj.parent = parent;
        end

        ...
    end
end

这会以某种方式对方法进行分组。

语言是 Matlab 重要的情况。

Answer 1

我拆分代码的解决方案是确保将内容分解为合理的组件。在这种情况下，我假设您要存储很多变量。这里的关键是功能化一切，并使用封装进行有意义的抽象。您可以运行通过此清单：

是否有某些函数是您始终使用一堆变量的？如果是这样，将它们分组到 class.
是否有某些 class 您在稍作修改后反复使用的东西？如果是这样，请使用 class 继承。
是否有某些 class 具有相似结构，但实现功能不同的东西？如果是这样，请使用抽象 classes.
不要忘记使用局部函数并尽可能尝试矢量化。

对于您的情况，在信息有限的情况下，我会将您的工作流程分开如下。

I/O操作，应该大概应该抽象Read/Write/Import/Create/Copy到DataReader下的方法或更多classes（如果代码比你描述的更复杂）class
分析 - 如果每个功能相似，则创建 class 继承。否则，将其放入 DataAnalyzer class 并相应地使用本地函数。
Manipulation - 根据这些操作的优先级，为每个级别的操作创建不同级别的类。可能在 DataManipulator class 下完成所有操作，并使用 getter 进行计算。
Visualization - 类似于 Manipulation，也为每种类型的可视化封装到 classes 中。您可能可以将其全部封装在 DataVisualizer class 下，并为您正在绘制的每个图形设置一个 plot/print 函数。
关于Local/Private函数，尝试为简单的计算创建匿名函数，如果更复杂则为局部函数。如果您发现在多个地方使用本地函数，您可能需要重新设计 class，在某处输入函数句柄，或在子文件夹中使用私有函数。

也许如果你概述你正在做什么以及你想做的更详细的行动，我可以提供进一步的帮助。

编辑： 添加了一些代码来举例说明：

我假设您的数据在操作过程中没有被覆盖。如果是，只需将其存储在同一个变量中。如果 algo1 与 algo2 相同，那么您可以在 functions/classes 之间进行一些互连以进一步减少代码。您可以通过使用继承或从 algo1() 调用 algo2() 来互连。

script.m

D = DataReader.readData( 'file.txt' );
A = DataAnalyzer.analyzeData( D );
M = DataManipulator.manipData( D );
DataVisualizer.plotGraphs( M );

DataAnalyzer.m

classdef DataAnalyzer
    properties (SetAccess = private)
        ...
    end

    methods
        function obj = DataAnalyzer( D )
           ...
        end

        function A = analyzeData( obj.D )
           A.algo1 = obj.algo1(D);
           A.algo2 = obj.algo2(D);
           ...
        end

        function a = algo1( obj, D );
           ...(algo here)
        end
       ...  
    end
end

使用封装打破大Class的设计方法

Design Method to Break Large Class Using Encapsulation

matlab

design-patterns

class