121-java-object-oriented-design

Java 面向对象设计指南

根据对请求和受影响代码的评估，选用有针对性的面向对象设计参考资料，审查并改进 Java 代码。

此技能涵盖哪些内容？

• 基本设计原则（SOLID、DRY、YAGNI）
• 类和接口设计：组合优于继承、不可变性、尽量缩小可访问范围、访问器方法
• 核心面向对象概念：封装、继承、多态
• 对象创建模式：静态工厂方法、Builder、Singleton、依赖注入、避免创建不必要的对象
• 面向对象设计中的代码异味：上帝类、Feature Envy、不恰当的亲密关系、拒绝的遗赠、霰弹式修改、数据泥团
• 方法设计：参数校验、防御性复制、谨慎设计方法签名、使用空集合而非 null、Optional 的用法
• 异常处理：受检异常与运行时异常、标准异常、捕获失败时的消息、不得静默忽略异常

**范围：**首先对适用的面向对象设计问题进行分类，然后只加载这些问题所需的针对性参考资料。如果重构涉及多个问题领域，则加载多份参考资料。

约束

应用任何面向对象设计改动之前，先确保项目能够编译。如果编译失败，立即停止，解决问题后再继续。完成改进后，运行完整验证。

• 强制要求：应用任何改动之前，运行 ./mvnw compile 或 mvn compile
• 安全性：如果编译失败，立即停止，不得继续——编译失败属于阻断性问题
• 验证：应用改进后，运行 ./mvnw clean verify 或 mvn clean verify
• 渐进式披露：阅读参考资料前，先对适用的面向对象设计问题进行分类，然后只阅读与这些问题对应的参考资料
• 多问题领域改动：仅当请求或已诊断的代码问题涉及多个问题领域时，才阅读多份针对性参考资料
• 保持行为不变：进行有针对性、渐进式的重构，不改变可观察到的业务行为
• 渐进式安全：每次重要重构后都运行编译，并确保改动易于回退，以便在验证发现回归问题时进行回退
• 依赖安全：确认重构不会破坏导入、依赖、类关系或既有契约
• 相邻技能：专门处理类型设计时使用技能 122，专门处理异常时使用技能 126；只有当这些主题属于范围更广的面向对象设计审查的一部分时，才使用重叠的技能 121 参考资料
• 边界情况：如果请求范围不明确，请先停止并提出澄清问题，再应用改动
• 边界情况：如果缺少必需的输入、文件或工具，请说明缺少的内容，并询问是否继续提供设置指导

何时使用此技能

• 审查 Java 代码的面向对象设计
• 重构 Java 代码的面向对象设计
• 改进 Java 代码的面向对象设计
• 修正 Java 代码中对面向对象概念的误用
• 识别并解决 Java 代码中的代码异味
• 改进 Java 代码中的对象创建模式
• 改进 Java 代码中的方法设计
• 改进 Java 代码中的异常处理

工作流

1. 进行 OOD 更改前编译项目

运行 ./mvnw compile 或 mvn compile；如果编译失败，立即停止。

2. 评估代码并分类 OOD 问题

在阅读实现指南之前，先分析请求和受影响的 Java 代码。将每个相关问题归入一个或多个关注点：

• 基本原则：违反 SOLID、DRY 或 YAGNI。
• 核心 OOP 概念：误用封装、继承或多态。
• 代码异味：上帝类、特性嫉妒、不当亲密关系、拒绝继承、散弹式修改或数据泥团。
• 对象创建：工厂、构建器、单例、依赖注入或不必要的对象创建。
• 类和接口：可访问性、公共字段、可变性、组合或继承设计。
• 枚举和注解：整型常量、序数值、位字段、序数值索引或缺少 @Override。
• 方法：参数验证、防御性副本、签名、空集合或 Optional。
• 异常：更广泛的 OOD 审查中涉及的异常契约。

如果请求专门针对类型设计，请使用 skill 122。如果专门针对异常处理，请使用 skill 126。

3. 仅读取适用的 OOD 参考资料

将分类后的关注点映射到相关参考资料：

• 对于 SOLID、DRY 或 YAGNI，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-principles.md。
• 对于封装、继承或多态，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-oop-concepts.md。
• 对于面向对象的代码异味，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-code-smells.md。
• 对于工厂、构建器、单例、依赖注入或不必要的对象，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-object-creation.md。
• 对于类和接口边界、可访问性、可变性、组合或继承设计，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-classes-interfaces.md。
• 对于枚举、序数值、位字段、枚举查找或 @Override，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-enums-annotations.md。
• 对于方法契约、验证、防御性副本、签名、集合返回值或 Optional，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-methods.md。
• 对于更广泛的 OOD 审查中涉及的异常契约，请阅读 references/121-java-object-oriented-design-exceptions.md。

对于涉及多个关注点的重构，请阅读所有必需的参考资料，但不要阅读无关资料。

4. 实施有针对性的重构

按影响程度排列问题优先级：CRITICAL、MAINTAINABILITY、FLEXIBILITY 或 CODE_QUALITY。针对每个已诊断的问题，实施适当且最小的重构，同时保留可观察行为：

• 提取类或方法，以恢复职责聚焦。
• 引入或完善抽象，以支持扩展、接口隔离和依赖倒置。
• 修正继承层次以保持可替换性，或用组合替代继承。
• 移动行为以消除特性嫉妒并改善封装。
• 针对数据泥团引入内聚的值对象或参数对象。
• 隐藏暴露的状态并减少不必要的耦合。

逐步实施更改，并在每次重要重构后编译。

5. 通过完整构建进行验证

应用改进后运行 ./mvnw clean verify 或 mvn clean verify。

6. 报告已实施的 OOD 改进

按影响程度和关注点报告发现、使用的相关参考资料、实施的重构、对可维护性／灵活性／可测试性的益处、保留行为的证据，以及最终的编译和测试结果。

参考资料

如需详细指导、示例和约束，请参阅：

• references/121-java-object-oriented-design-principles.md
• references/121-java-object-oriented-design-oop-concepts.md
• references/121-java-object-oriented-design-code-smells.md
• references/121-java-object-oriented-design-object-creation.md
• references/121-java-object-oriented-design-classes-interfaces.md
• references/121-java-object-oriented-design-enums-annotations.md
• references/121-java-object-oriented-design-methods.md
• references/121-java-object-oriented-design-exceptions.md