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靜态類的原罪

黑格爾有句名言:存在即合理。以此為論據的話,靜态類的存在自然有其合理性。不過物極必反,一旦代碼過于依賴靜态類,其劣化的結局則不可避免。這就好比罂粟作為一種草本植物,有其在藥理上的價值,但如果肆無忌憚的大量使用,它就變成了毒品。

什麼是靜态類

所謂靜态類指的是無需執行個體化成對象,直接通過靜态方式調用的類。代碼如下:

<?php

class Math
{
    public static function ceil($value)
    {
        return ceil($value);
    }

    public static function floor($value)
    {
        return floor($value);
    }
}

?>           

複制

此時類所扮演的角色更像是命名空間,這或許是很多人喜歡使用靜态類最直接的原因。

靜态類的問題

本質上講,靜态類是面向過程的,因為通常它隻是機械的把原本面向過程的代碼集合到一起,雖然結果是以類的方式存在,但此時的類更像是一件皇帝的新衣,是以可以說靜态類實際上是披着面向對象的皮兒,幹着面向過程的事兒。

面向對象的設計原則之一:針對接口程式設計,而不是針對實作程式設計。這有什麼不同?打個比方來說:抛開價格因素,你喜歡獨立顯示卡的電腦還是內建顯示卡的電腦?我想絕大多數人會選擇獨立顯示卡。獨立顯示卡可以看做是針對接口程式設計,而內建顯示卡就就可以看做是針對實作程式設計。如此說來針對實作程式設計的弊端就躍然紙上了:它喪失了變化的可能性。

下面杜撰一個文章管理系統的例子來具體說明一下:

<?php

class Article
{
    public function save()
    {
        ArticleDAO::save();
    }
}

?>           

複制

Article實作必要的領域邏輯,然後把資料持久化交給ArticleDAO去做,而ArticleDAO是一個靜态類,就好像焊在主機闆上的內建顯示卡一樣難以改變,假設我們為了測試代碼可能需要Mock掉ArticleDAO的實作,但因為調用時使用的是靜态類的名字,等同于已經綁定了具體的實作方式,Mock幾乎不可能,當然,實際上有一些方法可以實作:

<?php

class Article
{
    private static $dao;

    public static funciton setDao($dao)
    {
        self::$dao = $dao;
    }

    public static function save()
    {
        $dao = self::$dao;

        $dao::save();
    }
}

?>           

複制

有了變量的介入,可以在運作時設定具體使用哪個靜态類:

<?php

Article::setDao('MockArticleDAO');

Article::save();

?>           

複制

雖然這樣的實作方式看似解決了Mock的問題,但是首先它修改的原有的代碼,違反了開閉原則,其次它引入了靜态變量,而靜态變量是共享的狀态,有可能會幹擾其它代碼的執行,是以并不是一個完美的解決方案。

補充說明,利用動态語言的特性,其實可以簡單的通過require一個不同的類定義檔案來實作Mock,但這樣做同樣有弊端,設想我們在腳本裡需要多次變換實作方式,但實際上我們隻有一次require的機會,否則就會出現重複定義的錯誤。

注:某些情況下,利用靜态延遲綁定也可以提高靜态類的可測試性,參考PHPUnit。

對象的價值

如果放棄靜态類,轉而使用對象,應該如何實作文章管理系統的例子?代碼如下:

<?php

class Article
{
    private $dao;

    public function __construct($dao)
    {
        $this->setDao($dao);
    }

    public function setDao($dao)
    {
        $this->dao = $dao;
    }

    public function save()
    {
        $this->dao->save();
    }
}

?>           

複制

實際上,這裡用到了人們常說的依賴注入技術,通過構造器或者Setter注入依賴的對象:

<?php

$article = new Article(new MockArticleDAO());

$article->save();

?>           

複制

對象有自己的狀态,不會發生共享狀态幹擾其它代碼的執行的情況。

當然,靜态類有好的一面,比如說很适合實作一些無狀态的工具類,但多數時候,我的主觀傾向很明确,多用對象,少用靜态類,避免系統過早的固化。順便說一句,希望别有人告訴我靜态類比對象快之類的說教,謝謝。

相關連結:static considered harmful