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重构代码之将值类型改为引用类型

article 2024/11/29 2:31:49

将值类型改为引用类型 用于将值类型（如结构体）更改为引用类型。这种重构通常用于减少不必要的对象复制或实现更灵活的数据共享。该方法常用于以下几种场景：

一、背景和使用场景

值类型的开销：在某些情况下，值类型（如结构体）会被大量复制，导致性能问题，特别是当结构体较大或者需要频繁传递时。将这些值类型改为引用类型可以避免不必要的复制。
对象共享：如果我们希望多个对象共享同一个数据，而不是每个对象都拥有独立的数据副本，可以将值类型更改为引用类型。
修改数据的需求：在某些情况下，我们希望更改数据，而不需要创建副本（即通过引用修改数据）。这种情况也适合应用该重构。

二、如何实现

确定重构目标：首先，我们需要确认哪些值类型（如结构体）应该改为引用类型。这通常发生在我们希望多个对象共享相同数据时，或者希望避免不必要的数据复制时。
创建引用类型：将值类型（如结构体）改为引用类型（如类）。这是因为引用类型在内存中存储的是对象的地址，而不是对象本身，因此不会像值类型那样被复制。
更新数据结构：更新涉及到该值类型的其他代码，确保所有实例都使用引用类型。
处理接口和方法：更新所有与该值类型交互的方法或接口，确保它们支持引用类型的行为，而不是值类型的行为。

三、示例

假设我们有一个值类型结构体 Address，表示用户的地址信息。我们希望将其更改为引用类型，以便多个对象可以共享相同的 Address 实例。

// 原始代码，使用值类型
public struct Address
{
    public string Street;
    public string City;
    public string State;
}

public class User
{
    public string Name;
    public Address Address; // 值类型字段
}

四、重构步骤

更改结构体为类：
将 Address 从结构体（值类型）更改为类（引用类型），使得 User 可以共享同一个 Address 实例。

// 重构后的代码，使用引用类型
public class Address
{
    public string Street;
    public string City;
    public string State;
}

public class User
{
    public string Name;
    public Address Address; // 引用类型字段
}

更新代码中的使用方式：
因为 Address 是引用类型，多个 User 对象可以共享同一个 Address 实例。如果我们希望多个 User 对象使用相同的地址信息，只需要将相同的 Address 对象传递给每个 User。

var address = new Address { Street = "123 Main St", City = "Anytown", State = "CA" };
var user1 = new User { Name = "Alice", Address = address };
var user2 = new User { Name = "Bob", Address = address };

// 现在 user1 和 user2 都引用同一个 Address 实例