静态类的原罪

黑格尔有句名言:存在即合理。以此为论据的话,静态类的存在自然有其合理性。不过物极必反,一旦代码过于依赖静态类,其劣化的结局则不可避免。这就好比罂粟作为一种草本植物,有其在药理上的价值,但如果肆无忌惮的大量使用,它就变成了毒品。

什么是静态类

所谓静态类指的是无需实例化成对象,直接通过静态方式调用的类。代码如下:

<?php

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

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

?>

此时类所扮演的角色更像是命名空间,这或许是很多人喜欢使用静态类最直接的原因。

静态类的问题

本质上讲,静态类是面向过程的,因为通常它只是机械的把原本面向过程的代码集合到一起,虽然结果是以类的方式存在,但此时的类更像是一件皇帝的新衣,所以可以说静态类实际上是披着面向对象的皮儿,干着面向过程的事儿。

面向对象的设计原则之一:针对接口编程,而不是针对实现编程。这有什么不同?打个比方来说:抛开价格因素,你喜欢独立显卡的电脑还是集成显卡的电脑?我想绝大多数人会选择独立显卡。独立显卡可以看做是针对接口编程,而集成显卡就就可以看做是针对实现编程。如此说来针对实现编程的弊端就跃然纸上了:它丧失了变化的可能性。

下面杜撰一个文章管理系统的例子来具体说明一下:

<?php

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

?>

Article实现必要的领域逻辑,然后把数据持久化交给ArticleDAO去做,而ArticleDAO是一个静态类,就好像焊在主板上的集成显卡一样难以改变,假设我们为了测试代码可能需要Mock掉ArticleDAO的实现,但因为调用时使用的是静态类的名字,等同于已经绑定了具体的实现方式,Mock几乎不可能,当然,实际上有一些方法可以实现:

<?php

class Article
{
    private static $dao;

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

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

        $dao::save();
    }
}

?>

有了变量的介入,可以在运行时设定具体使用哪个静态类:

<?php

Article::setDao('MockArticleDAO');

Article::save();

?>

虽然这样的实现方式看似解决了Mock的问题,但是首先它修改的原有的代码,违反了开闭原则,其次它引入了静态变量,而静态变量是共享的状态,有可能会干扰其它代码的执行,所以并不是一个完美的解决方案。

补充说明,利用动态语言的特性,其实可以简单的通过require一个不同的类定义文件来实现Mock,但这样做同样有弊端,设想我们在脚本里需要多次变换实现方式,但实际上我们只有一次require的机会,否则就会出现重复定义的错误。

注:某些情况下,利用静态延迟绑定也可以提高静态类的可测试性,参考PHPUnit

对象的价值

如果放弃静态类,转而使用对象,应该如何实现文章管理系统的例子?代码如下:

<?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();
    }
}

?>

实际上,这里用到了人们常说的依赖注入技术,通过构造器或者Setter注入依赖的对象:

<?php

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

$article->save();

?>

对象有自己的状态,不会发生共享状态干扰其它代码的执行的情况。

当然,静态类有好的一面,比如说很适合实现一些无状态的工具类,但多数时候,我的主观倾向很明确,多用对象,少用静态类,避免系统过早的固化。顺便说一句,希望别有人告诉我静态类比对象快之类的说教,谢谢。

相关链接:static considered harmful

静态类的原罪》上有14个想法

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  2. 复杂的系统,面向对象还是挺不错的
    至于一般的应用,如商城、文章等,不纯粹的面向对象会比较有优势

  3. 就像你提到的“静态变量是共享的状态”,静态类应该也是如此。我有时看到一些国外的开源代码,都有意的把需要使用的静态类,都定义为抽象类,这样就保证了不能作为对象类来使用。这样你再不会说它是“披着面向对象的皮儿”吧
    abstract class Article
    {
    public function save()
    {
    ArticleDAO::save();
    }
    }

  4. Pingback引用通告: warpig's blog » 静态类的原罪

  5. 个人观点:
    存在即合理。静态类和new的使用更应该考虑参考的是需求。
    对于固定的,不大容易变化的需求,可以考虑使用静态的方法和属性。
    对于易变需求,或者语义上有”创建”含义的需求应该更考虑new对象

  6. Pingback引用通告: 静态类的原罪 | 莲娜用户体验研究日志 Lyna UED

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