Eclipse 自動重構實戰：以《重構》經典範例深度解析

前言

Martin Fowler 經典名著《重構：改善既有程式的設計》第一章的「影片出租計費程式」是學習重構技法的最佳教材。本文實際操作 Eclipse（含中文化語言包）的自動重構功能，逐步重構該範例，並深度分析 Eclipse 在程式碼層級與設計層級重構的支援程度與限制。

一、重構前準備

• 範例來源：《重構》第一章程式碼（附件提供各步驟前後對照）
• 工具版本：Eclipse 3.x + 中文語言包
• 核心類別：Customer（客戶）、Rental（租借）、Movie（影片）

二、重構第一步：分解並重組 statement()

目標

1. 將 statement() 中的 switch 邏輯提煉為獨立方法 amountFor()
2. 修正參數命名：each → aRental，區域變數 thisAmount → result

實作過程與 Eclipse 行為分析

步驟 1：Extract Method
初次選取 switch 區塊執行「重構/抽取方法」，Eclipse 將 each（唯讀）與 thisAmount（寫入）同視為參數，不符合重構規則（應為參數與回傳值）。

解決方案：先將 double thisAmount = 0; 移至 switch 之前，再選取整個 switch 區塊重新抽取，Eclipse 即能正確識別 each 為參數、thisAmount 為回傳值。

步驟 2：Rename
對參數 each、區域變數 thisAmount 分別執行「重構/重命名」，Eclipse 同步更新所有引用，展現優秀的語意感知能力。

重構後 amountFor()

private double amountFor(Rental aRental) {
    double result = 0;
    switch (aRental.getMovie().getPriceCode()) {
        case Movie.REGULAR:
            result += 2;
            if (aRental.getDaysRented() > 2)
                result += (aRental.getDaysRented() - 2) * 1.5;
            break;
        case Movie.NEW_RELEASE:
            result += aRental.getDaysRented() * 3;
            break;
        case Movie.CHILDRENS:
            result += 1.5;
            if (aRental.getDaysRented() > 3)
                result += (aRental.getDaysRented() - 3) * 1.5;
            break;
    }
    return result;
}

三、重構第二步：搬移「金額計算」至 Rental 類別

目標

1. 將 amountFor() 移至 Rental 並更名 getCharge()
2. 移除 Customer 中的委託代碼與暫時變數 thisAmount

關鍵步驟與 Eclipse 互動

1. Move Method：選取 amountFor() → 「重構/移動」 → 目標 Rental → 新名稱 getCharge。Eclipse 在 Customer 保留委託 stub：return aRental.getCharge();
2. Change Method Signature：將 Rental.getCharge() 由 private 改為 public，消除編譯錯誤。
3. Inline Method：對 Customer.amountFor() 執行「內聯」，所有呼叫點直接改呼叫 each.getCharge()。
4. Inline Temp：對暫時變數 thisAmount 執行「內聯」，徹底移除。

重構後 statement() 片段

while (rentals.hasMoreElements()) {
    Rental each = (Rental) rentals.nextElement();
    frequentRenterPoints++;
    if (each.getMovie().getPriceCode() == Movie.NEW_RELEASE
        && each.getDaysRented() > 1)
        frequentRenterPoints++;
    result += "\t" + each.getMovie().getTitle() + "\t"
            + String.valueOf(each.getCharge()) + "\n";
    totalAmount += each.getCharge();
}

四、重構第三步：提煉「常客積點計算」

挑戰

原始碼中積點邏輯包含 frequentRenterPoints++ 兩次，且第二次在 if 區塊內。Eclipse Extract Method 無法直接產生 frequentRenterPoints += getFrequentRenterPoints(each) 形式，因為區域變數在等式左邊會被修改。

解決策略：手動微調 + Eclipse 輔助

1. 先手動改寫為回傳 int 的方法：
   private int getFrequentRenterPoints(Rental each) { ... return 2; } else return 1; }
2. 再用 Move Method 移至 Rental，Change Signature 改 public。
3. 最後對 Customer 的舊方法執行 Inline Method。

五、重構第四步：移除暫時變數 totalAmount、frequentRenterPoints

Replace Temp with Query 需將累加邏輯提煉為查詢方法，但 Eclipse 目前 不支援此重構。需手動完成：

• 新增 getTotalCharge()、getTotalFrequentRenterPoints() 於 Customer，內部迭代計算。
• 以方法呼叫取代變數引用。

六、重構第五步：以多態取代價格條件邏輯

目標

將 Rental.getCharge()、getFrequentRenterPoints() 移至 Movie，並引入 State/Strategy 模式消除 switch。

Eclipse 限制實測

1. Move Method 失敗：因方法內呼叫 getMovie().getPriceCode()，Eclipse 找不到合適接收者。
2. Inline getMovie()：先將 getMovie() 內聯為直接存取 _movie 欄位，再嘗試移動，僅部分成功。
3. 參數調整需手動：移動後方法簽名變為 getCharge(Rental)，需手動改為 getCharge(int daysRented) 並移除對 Rental 依賴。

手動完成多態重構

建立 Price 抽象類別與 RegularPrice、NewReleasePrice、ChildrensPrice 具體類別，Movie 持有 Price 參考，徹底消除 switch。此層級的設計重構超出 Eclipse 自動化能力範圍。

七、Eclipse 重構功能總結與心得

核心結論

「自動重構工具的定位應為『工具輔助下的重構工作』，人仍承擔大部分設計決策與複雜轉換。」

• Eclipse 在程式碼結構層級（重命名、抽取、移動、內聯、變更簽名）極為成熟，配合 Undo/Redo、Preview 可安心實驗。
• 設計層級重構（引入繼承、多態、設計模式）仍需開發者具備領域知識與重構素養手動主導。
• 善用 Eclipse 重構功能可將「機械性、易出錯」的程式碼搬移自動化，讓開發者專注於「語意性、創造性」的設計改善。

附錄：Eclipse 內建重構清單（中文說明）

• Undo/Redo：重構專用緩衝區，非重構操作會清空
• Rename：方法、欄位、區域變數、參數、類型、套件、專案等
• Move：實例方法、靜態方法/欄位、類型、編譯單元、套件
• Change Method Signature：參數名稱/型別/順序、增減參數、回傳型別、可視性
• Extract Method/Variable/Constant：從陳述式/運算式建立新方法/變數/常數
• Inline：方法、靜態常數、區域變數內聯
• Encapsulate Field：產生 getter/setter 並取代直接存取
• Pull Up / Push Down：方法/欄位在繼承體系上下移動
• Extract Interface / Superclass：從現有類別萃取介面/超類別
• Convert Anonymous to Nested / Nested to Top-level：匿名/巢狀類別轉換