рефакторинг кода программного обеспечения
Что такое рефакторинг
Как сделать код чище и понятнее.
В среде разработчиков можно услышать: «Мне нужен год на рефакторинг» (полгода, месяц, неделя, хотя бы денёк). Что это значит и зачем это нужно — разберём.
На примере кафе
Представим такую ситуацию: мы открыли кафе, построили там классную кухню и наняли шеф-повара. Когда кафе только запускалось, в меню были самые простые блюда, которые можно было разогреть в микроволновке. Вы купили микроволновку и поставили на кухне. Рядом разместили стеллаж для всего нужного.
Через два месяца дела пошли лучше, и мы решили добавить в меню выпечку. Купили духовой шкаф, протянули провода, добавили рядом стойку с подносами. Место на кухне уменьшилось, повар всё время перешагивает через провода и обходит стойку, но работать можно.
Ещё через месяц поставили фритюрницу и миксер для теста. К ним тоже протянули провода, добавили рядом шкафы для утвари и наняли второго повара. В итоге на кухне полный бардак, всё друг другу мешает, а блюда готовить неудобно. Если мы захотим добавить новую плиту, то это будет уже сложно: места нет, хотя по площади можно поставить хоть две таких плиты.
В этот момент приходит кухонный проектировщик и рисует всё заново: где что должно стоять.
Через неделю на кухне всё по-другому: оборудование стоит так, чтобы не мешать поварам, провода спрятаны в короба, а стойки с оборудованием не загораживают выход. При этом меню в кафе не изменилось: посетители даже не знают, что у нас что-то происходило на кухне, потому что мы оптимизировали процессы, а не меню. Это и есть рефакторинг — когда мы меняем что-то внутри так, что снаружи это незаметно, но работать дальше становится проще.
Когда нужен рефакторинг в программировании
Есть два подхода к рефакторингу: плановый и по необходимости.
Плановый рефакторинг означает, что разработчики сразу закладывают время на рефакторинг в цикл разработки. Например, каждые четыре спринта или каждые полгода.
В больших компаниях, где много легаси-кода, могут быть вообще отдельные команды, которые занимаются только рефакторингом старья. Это помогает остальным командам быстрее понимать, что в нём происходит и как им пользоваться.
Второй подход — рефакторинг по необходимости, когда добавление новых возможностей тормозится из-за того, что их сложно интегрировать в старый код. Тогда мы говорим «Стоп машина» и берём какое-то время на реорганизацию всего, что было.
На что смотрят при рефакторинге кода
Главный показатель успешного рефакторинга — после него код стал чище, проще и понятнее.
Например, если переменная Z в программе отвечает за количество покупателей, то лучше её заменить на customerCount — так будет проще разобраться в коде и понять, что там происходит.
Если фрагмент кода повторяется больше одного раза, то его чаще всего выносят в отдельную функцию или метод. В этом случае будет легче заменить код в одном месте, чем искать повторяющиеся фрагменты по всей программе.
Ещё программисты обращают внимание на размер функций, методов и классов. Если функция получается слишком большой, чтобы поместиться на одном экране, — её разбивают на две, чтобы упростить читаемость кода.
Иногда, чтобы сделать код проще, разработчики выносят часть функций в отдельный файл и подключают его к основной программе.
А можно без рефакторинга?
Жить можно и без рефакторинга, но чем дальше без него — тем тяжелее работать. Рефакторинг — это как наведение порядка на рабочем месте. Если долго им не заниматься, со временем работать становится неудобно. Регулярный рефакторинг помогает не замедлять дальнейшую разработку в больших командах.
Без рефакторинга можно только в маленьких продуктах, которые развиваются медленно.
Что дальше
В следующей статье попробуем применить эти знания на практике и отрефакторить какой-нибудь из наших старых проектов, чтобы посмотреть, как изменится код и что получится в итоге.
Что такое рефакторинг кода? Основные принципы и правила рефакторинга
Концепция «рефакторинга» (refactoring) возникла в кругах, связанных со Smalltalk, но вскоре нашла себе дорогу и в лагеря приверженцев других языков программирования. Поскольку рефакторинг является составной частью разработки структуры приложений (framework development), этот термин сразу появляется, когда «структурщики» начинают обсуждать свои дела. Он возникает, когда они уточняют свои иерархии классов и восторгаются тем, на сколько строк им удалось сократить код. Структурщики знают, что хорошую структуру удается создать не сразу — она должна развиваться по мере накопления опыта. Им также известно, что чаще приходится читать и модифицировать код, а не писать новый. В основе поддержки читаемости и модифицируемости кода лежит рефакторинг — как в частном случае структур (frameworks), так и для программного обеспечения в целом. 
Так в чем проблема? Только в том, что с рефакторингом связан известный риск. Он требует внести изменения в работающий код, что может привести к появлению трудно находимых ошибок в программе. Неправильно осуществляя рефакторинг, можно потерять дни и даже недели. Еще большим риском чреват рефакторинг, осуществляемый без формальностей или эпизодически. Вы начинаете копаться в коде. Вскоре обнаруживаются новые возможности модификации, и вы начинаете копать глубже. Чем больше вы копаете, тем больше вскрывается нового и тем больше изменений вы производите. В конце концов, получится яма, из которой вы не сможете выбраться. Чтобы не рыть самому себе могилу, следует производить рефакторинг на систематической основе. В книге «Design Patterns» сообщается, что проектные модели создают целевые объекты для рефакторинга. Однако указать цель — лишь одна часть задачи; преобразовать код так, чтобы достичь этой цели, — другая проблема.
Существует несколько методов рефакторинга. Каждый метод описывает мотивацию и технику испытанного на практике преобразования кода. Некоторые виды рефакторинга, такие как «Выделение метода» или «Перемещение поля», могут показаться очевидными, но пусть это не вводит вас в заблуждение. Понимание техники таких методов рефакторинга важно для организованного осуществления рефакторинга. С помощью методов рефакторинга можно поэтапно модифицировать код, внося каждый раз небольшие изменения, благодаря чему снижается риск, связанный с развитием проекта. Эти методы рефакторинга и их названия быстро займут место в вашем словаре разработчика.
Что такое рефакторинг?
Рефакторинг представляет собой процесс такого изменения программной системы, при котором не меняется внешнее поведение кода, но улучшается его внутренняя структура. Это способ систематического приведения кода в порядок, при котором шансы появления новых ошибок минимальны. В сущности, при проведении рефакторинга кода вы улучшаете его дизайн уже после того, как он написан.
«Улучшение кода после его написания» — непривычная фигура речи. В нашем сегодняшнем понимании разработки программного обеспечения мы сначала создаем дизайн системы, а потом пишем код. Сначала создается хороший дизайн, а затем происходит кодирование. Со временем код модифицируется, и целостность системы, соответствие ее структуры изначально созданному дизайну постепенно ухудшаются. Код медленно сползает от проектирования к хакерству.
Рефакторинг представляет собой противоположную практику. С ее помощью можно взять плохой проект, даже хаотический, и переделать его в хорошо спроектированный код. Каждый шаг этого процесса прост до чрезвычайности. Перемещается поле из одного класса в другой, изымается часть кода из метода и помещается в отдельный метод, какой-то код перемещается в иерархии в том или другом направлении. Однако суммарный эффект таких небольших изменений может радикально улучшить проект. Это прямо противоположно обычному явлению постепенного распада программы.
При проведении рефакторинга оказывается, что соотношение разных этапов работ изменяется. Проектирование непрерывно осуществляется во время разработки, а не выполняется целиком заранее. При реализации системы становится ясно, как можно улучшить ее проект. Происходящее взаимодействие приводит к созданию программы, качество проекта которой остается высоким по мере продолжения разработки.
Правила рефакторинга
Самый важный урок, который должен преподать данный пример, это ритм рефакторинга: тестирование, малые изменения, тестирование, малые изменения, тестирование, малые изменения. Именно такой ритм делает рефакторинг быстрым и надежным.
Принципы рефакторинга
Рефакторинг (Refactoring): изменение во внутренней структуре программного обеспечения, имеющее целью облегчить понимание его работы и упростить модификацию, не затрагивая наблюдаемого поведения.
Производить рефакторинг (Refactor): изменять структуру программного обеспечения, применяя ряд рефакторингов, не затрагивая его поведения.
Рефакторинг не меняет видимого поведения программного обеспечения. Оно продолжает выполнять прежние функции. Никто — ни конечный пользователь, ни программист — не сможет сказать по внешнему виду, что что-то изменилось.
Зачем нужно проводить рефакторинг?
Когда следует проводить рефакторинг?
Рефакторингом следует заниматься постоянно понемногу. Надо не решать проводить рефакторинг, а проводить его, потому что необходимо сделать что-то еще, а поможет в этом рефакторинг.
Почему рефакторинг приносит результаты
Из-за чего бывает трудно работать с программами? В данный момент мне приходят в голову четыре причины:
Итак, нам нужны программы, которые легко читать, вся логика которых задана в одном и только одном месте, модификация которых не ставит под угрозу существующие функции и которые позволяют выражать условную логику возможно более простым способом.
Рефакторинг представляет собой процесс улучшения работающей программы не путем изменения ее функций, а путем усиления в ней указанных качеств, позволяющих продолжить разработку с высокой скоростью.
Когда рефакторинг не нужен?
В некоторых случаях рефакторинг вообще не нужен. Основной пример — необходимость переписать программу с нуля. Иногда имеющийся код настолько запутан, что подвергнуть его рефакторингу, конечно, можно, но проще начать все с самого начала.
Явный признак необходимости переписать код — его неработоспособность. Это обнаруживается только при его тестировании, когда ошибок оказывается так много, что сделать код устойчивым не удается. Помните, что перед началом рефакторинга код должен выполняться в основном корректно.
Другой случай, когда следует воздерживаться от рефакторинга, это близость даты завершения проекта. Рост производительности, достигаемый благодаря рефакторингу, проявит себя слишком поздно — после истечения срока. Правильна в этом смысле точка зрения Уорда Каннингема (Ward Cunningham). Незавершенный рефакторинг он сравнивает с залезанием в долги. Большинству компаний для нормальной работы нужны кредиты. Однако вместе с долгами появляются и проценты, то есть дополнительная стоимость обслуживания и расширения, обусловленная чрезмерной сложностью кода. Выплату каких-то процентов можно вытерпеть, но если платежи слишком велики, вы разоритесь. Важно управлять своими долгами, выплачивая их часть посредством рефакторинга.
Однако приближение срока окончания работ — единственный случай, когда можно отложить рефакторинг, ссылаясь на недостаток времени. Опыт работы над несколькими проектами показывает, что проведение рефакторинга приводит к росту производительности труда. Нехватка времени обычно сигнализирует о необходимости рефакторинга.
Рефакторинг и проектирование
Рефакторинг играет особую роль в качестве дополнения к проектированию. Если заранее подумать об архитектуре программы, то можно избежать последующей дорогостоящей переработки. Многие считают, что проектирование важнее всего, а программирование представляет собой механический процесс. Аналогией проекта служит технический чертеж, а аналогией кода — изготовление узла. Но программа весьма отличается от физического механизма. Она значительно более податлива и целиком связана с обдумыванием. Как говорит Элистер Кокберн (Alistair Cockburn):
«При наличии готового дизайна я думаю очень быстро, но в моем мышлении полно пробелов».
Рефакторинг и производительность
С рефакторингом обычно связан вопрос о его влиянии на производительность программы. С целью облегчить понимание работы программы часто осуществляется модификация, приводящая к замедлению выполнения программы. Рефакторинг, несомненно, заставляет программу выполняться медленнее, но при этом делает ее более податливой для настройки производительности. Секрет создания быстрых программ, если только они не предназначены для работы в жестком режиме реального времени, состоит в том, чтобы сначала написать программу, которую можно настраивать, а затем настроить ее так, чтобы достичь приемлемой скорости.
Второй подход предполагает постоянное внимание. В этом случае каждый программист в любой момент времени делает все от него зависящее, чтобы поддерживать высокую производительность программы. Это распространенный и интуитивно привлекательный подход, однако он не так хорош на деле. Модификация, повышающая производительность, обычно затрудняет работу с программой. Это замедляет создание программы. На это можно было бы пойти, если бы в результате получалось более быстрое программное обеспечение, но обычно этого не происходит. Повышающие скорость усовершенствования разбросаны по всей программе, и каждое из них касается только узкой функции, выполняемой программой.
С производительностью связано то интересное обстоятельство, что при анализе большинства программ обнаруживается, что большая часть времени расходуется небольшой частью кода. Если в равной мере оптимизировать весь код, то окажется, что 90% оптимизации произведено впустую, потому что оптимизировался код, который выполняется не слишком часто. Время, ушедшее на ускорение программы, и время, потерянное из-за ее непонятности — все это израсходовано напрасно.
Третий подход к повышению производительности программы основан как раз на этой статистике. Он предполагает создание программы с достаточным разложением ее на компоненты без оглядки на достигаемую производительность вплоть до этапа оптимизации производительности, который обычно наступает на довольно поздней стадии разработки и на котором осуществляется особая процедура настройки программы. Начинается все с запуска программы под профайлером, контролирующим программу и сообщающим, где расходуются время и память. Благодаря этому можно обнаружить тот небольшой участок программы, в котором находятся узкие места производительности. На этих узких местах сосредоточиваются усилия, и осуществляется та же самая оптимизация, которая была бы применена при подходе с постоянным вниманием. Но благодаря тому, что внимание сосредоточено на выявленных узких местах, удается достичь больших результатов при значительно меньших затратах труда. Но даже в этой ситуации необходима бдительность. Как и при проведении рефакторинга, изменения следует вносить небольшими порциями, каждый раз компилируя, тестируя и запуская профайлер. Если производительность не увеличилась, изменениям дается обратный ход. Процесс поиска и ликвидации узких мест продолжается до достижения производительности, которая удовлетворяет пользователей.
Разработка тестов
При проведении рефакторинга важным предварительным условием является наличие надежных тестов.
Правила разработки тестов
Что такое рефакторинг кода и зачем он нужен
Программу можно написать тысячей разных способов, и она будет работать. Но код придётся почистить.
Рефакторинг — это переработка исходного кода программы, чтобы он стал более простым и понятным.
Рефакторинг не меняет поведение программы, не исправляет ошибки и не добавляет новую функциональность. Он делает код более понятным и удобочитаемым.
Например, вот фрагмент на Python, создающий список из строки:
При рефакторинге его можно упростить, применив конструктор списков:
Результат работы программы не изменился, но код стал проще, компактнее и понятнее.
Последовательность таких небольших изменений может сильно улучшить качество проекта.
Программист, консультант, специалист по документированию. Легко и доступно рассказывает о сложных вещах в программировании и дизайне.
Зачем нужен рефакторинг
Стройный, хорошо структурированный код легко читается и быстро дорабатывается. Но редко удаётся сразу сделать его таким. Разработчики спешат, в процессе могут меняться требования к задаче, тестировщики находят баги, которые нужно быстро исправить, или возникают срочные доработки, и их приходится делать второпях.
В результате даже изначально хорошо структурированный исходник становится беспорядочным и непонятным. Программисты знают, как легко завязнуть в этом хаосе. Причём неважно, чужой это код или собственный.
Чтобы решить все эти проблемы, делается рефакторинг программы. В новом проекте он нужен, чтобы:
Но любое приложение со временем устаревает: язык программирования совершенствуется, появляются новые функции, библиотеки, операторы, делающие код проще и понятнее. То, что год назад требовало пятидесяти строк, сегодня может решаться всего одной.
Поэтому даже идеальная когда-то программа со временем требует нового рефакторинга, обновляющего устаревшие участки кода.
Программный код предназначен не только для компьютера, но и для человека, который будет его дорабатывать. Плохо, если ему придётся неделю разбираться в исходниках, чтобы изменить в программе несколько строк. И не исключено, что этим человеком окажетесь вы сами.
Чем рефакторинг отличается от оптимизации
Рефакторинг — не оптимизация, хотя и может быть с нею связан. Часто его проводят одновременно с оптимизацией, поэтому понятия кажутся синонимами. Но у этих процессов разные цели.
Цель оптимизации — улучшение производительности программы, а рефакторинга — улучшение понятности кода. После оптимизации исходный код может стать сложнее для понимания.
После рефакторинга программа может начать работать быстрее, но главное — её код становится проще и понятнее.
Когда нужно срочно улучшать код
Признаки, показывающие, что назрела необходимость в рефакторинге:
Такой код нужно срочно рефакторить, иначе он будет тормозить реализацию проекта и затруднять внесение правок.
Вообще рефакторинг нужно проводить постоянно. Делайте его каждый раз, после того как поменяли программу и убедились, что всё работает. Например, если добавили или изменили какую-то функцию, метод, класс или объявили новую переменную.
Как делают рефакторинг
Рефакторинг — это маленькие последовательные улучшения кода. Чистить можно всё, но в первую очередь найдите эти проблемы:
После каждой правки посмотрите на соседние участки кода: возможно, их тоже стоит поправить и сделать понятнее. И на те участки кода, которые давно не редактировались, — они уже могли стать некорректными.
Код чистят и на этапе тестирования, когда всё уже готово и проверяется работоспособность программы. Тут разработчик выполняет требования тестировщиков и одновременно проводит рефакторинг.
Не страдайте перфекционизмом! Если вы поправили какой-то кусочек кода, не надо перетряхивать всю программу, разыскивая, что ещё можно улучшить. Стремление к совершенству вечно, но лучше обойтись без фанатизма.
В чём опасности рефакторинга
Мы всё-таки меняем рабочий код. Тут можно не только всё упростить, но и сильно напортачить. Небрежный рефакторинг может отбросить выполнение проекта на дни и недели.
Опасно делать рефакторинг не постоянно, а от случая к случаю. Соблазн сильно улучшить код становится невыносимым. Вы всё глубже закапываетесь в программу и копаете себе яму, в которой легко увязнуть.
Рефакторьте постоянно и по чуть-чуть.
Иногда бывают злоупотребления: рефакторинг может стать способом саботажа, отговоркой, с помощью которой откладываются важные релизы и внедрение новых фич.
Но всё равно нельзя пренебрегать усовершенствованием кода, потому что это лучший способ ускорить работу в будущем.
Хотите создавать эффективные приложения с минимальным количеством ошибок, чистым и понятным кодом? На наших курсах учат не только языкам программирования, но и процессу разработки: проектированию, рефакторингу, тестированию и дебагу.
Рефакторинг
Рефакторинг — это контролируемый процесс улучшения кода, без написания новой функциональности. Результат рефакторинга — это чистый код и простой дизайн.
Грязный код является не только результатом лени и невежества, но и побочным продуктом частых изменений в процессе разработки.
Чистый код — это код, который просто читать, понимать и поддерживать. Чистый код улучшает предсказуемость разработки и повышает качество продукта.
Пошаговые изменения, сопровождаемые частыми запусками тестов — это то, что делает процесс рефакторинга эффективным и безопасным.
Запахи кода — это индикаторы проблем, на которые нужно обращать внимание при рефакторинге. Часто их легко найти и исправить, но иногда они предвещают о глубинных проблемах с кодом.
Техники рефакторинга описывают конкретные методы борьбы с грязным кодом. Большинство рефакторингов имеет как достоинства, так и недостатки. Поэтому любой рефакторинг должен быть мотивирован и обдуман.
21 запах кода, 66 рефакторингов
Живые примеры на Java/C#/PHP
Никаких лимитов по времени
Что такое рефакторинг кода?
Что такое рефакторинг кода?
Концепция «рефакторинга» возникла в кругах, связанных со Smalltalk, но вскоре нашла себе дорогу и в лагеря приверженцев других языков программирования. Поскольку рефакторинг является составной частью разработки структуры приложений (framework development), этот термин сразу появляется, когда «структурщики» начинают обсуждать свои дела. Он возникает, когда они уточняют свои иерархии классов и восторгаются тем, на сколько строк им удалось сократить код. Структурщики знают, что хорошую структуру удается создать не сразу — она должна развиваться по мере накопления опыта. Им также известно, что чаще приходится читать и модифицировать код, а не писать новый. В основе поддержки читаемости и модифицируемости кода лежит рефакторинг — как в частном случае структур (frameworks), так и для программного обеспечения в целом.
Так в чем проблема? Только в том, что с рефакторингом связан известный риск. Он требует внести изменения в работающий код, что может привести к появлению трудно находимых ошибок в программе. Неправильно осуществляя рефакторинг, можно потерять дни и даже недели. Еще большим риском чреват рефакторинг, осуществляемый без формальностей или эпизодически. Вы начинаете копаться в коде. Вскоре обнаруживаются новые возможности модификации, и вы начинаете копать глубже. Чем больше вы копаете, тем больше вскрывается нового и тем больше изменений вы производите. В конце концов, получится яма, из которой вы не сможете выбраться. Чтобы не рыть самому себе могилу, следует производить рефакторинг на систематической основе. В книге «Design Patterns» сообщается, что проектные модели создают целевые объекты для рефакторинга. Однако указать цель — лишь одна часть задачи; преобразовать код так, чтобы достичь этой цели, — другая проблема.
Существует несколько методов рефакторинга. Каждый метод описывает мотивацию и технику испытанного на практике преобразования кода. Некоторые виды рефакторинга, такие как «Выделение метода» или «Перемещение поля», могут показаться очевидными, но пусть это не вводит вас в заблуждение. Понимание техники таких методов рефакторинга важно для организованного осуществления рефакторинга. С помощью методов рефакторинга можно поэтапно модифицировать код, внося каждый раз небольшие изменения, благодаря чему снижается риск, связанный с развитием проекта. Эти методы рефакторинга и их названия быстро займут место в вашем словаре разработчика.
Что такое рефакторинг?
Рефакторинг или реорганизация кода — процесс изменения внутренней структуры программного продукта, не затрагивающий её внешнего поведения и имеющий целью облегчение понимания программного кода и, пусть и не всегда, оптимизацию производительности.
В основе рефакторинга лежит последовательность небольших преобразований программного кода, сохраняющих его поведение. Так как каждое преобразование по объёму незначительно, то программисту легче проследить за его правильностью, а вся последовательность этих изменений может привести к существенной перестройке программы и улучшению её согласованности, четкости и простоты понимания её кода другими разработчиками.
«Улучшение кода после его написания» — непривычная фигура речи. В нашем сегодняшнем понимании разработки программного обеспечения мы сначала создаем дизайн системы, а потом пишем код. Сначала создается хороший дизайн, а затем происходит кодирование. Со временем код модифицируется, и целостность системы, соответствие ее структуры изначально созданному дизайну постепенно ухудшаются. Код медленно сползает от проектирования к хакерству.
Рефакторинг представляет собой противоположную практику. С ее помощью можно взять плохой проект, даже хаотический, и переделать его в хорошо спроектированный код. Каждый шаг этого процесса прост до чрезвычайности. Перемещается поле из одного класса в другой, изымается часть кода из метода и помещается в отдельный метод, какой-то код перемещается в иерархии в том или другом направлении. Однако суммарный эффект таких небольших изменений может радикально улучшить проект. Это прямо противоположно обычному явлению постепенного распада программы.
При проведении рефакторинга оказывается, что соотношение разных этапов работ изменяется. Проектирование непрерывно осуществляется во время разработки, а не выполняется целиком заранее. При реализации системы становится ясно, как можно улучшить ее проект. Происходящее взаимодействие приводит к созданию программы, качество проекта которой остается высоким по мере продолжения разработки.
Правила рефакторинга
Самый важный урок, который должен преподать данный пример, это ритм рефакторинга: тестирование, малые изменения, тестирование, малые изменения, тестирование, малые изменения. Именно такой ритм делает рефакторинг быстрым и надежным.
Принципы рефакторинга
Рефакторинг (Refactoring): изменение во внутренней структуре программного обеспечения, имеющее целью облегчить понимание его работы и упростить модификацию, не затрагивая наблюдаемого поведения.
Производить рефакторинг (Refactor): изменять структуру программного обеспечения, применяя ряд рефакторингов, не затрагивая его поведения.
Рефакторинг не меняет видимого поведения программного обеспечения. Оно продолжает выполнять прежние функции. Никто — ни конечный
Без рефакторинга не обходится ни один действительно сложный и долгоживущий проект
Обойтись без рефакторинга можно лишь в том случае, если разрабатывается что-то, что будет использовано лишь однажды, а потом просто выброшено. Во всех остальных случаях рефакторинг необходим. Проявляться он, конечно, может по разному.
В самом простом случае, рефакторинг осуществляется в процессе написания кода. Разработчик реализует функционал, добивается работоспособности, а затем проводит оптимизацию и рефакторинг написанного кода. К сожалению, сложно написать сложный программный компонент сразу идеально: полное понимание взаимосвязей, логики и вариантов реализации, как правило, приходит в процессе разработки.
Тем не менее, рефакторинга только в процессе разработки отдельных компонентов не достаточно. Если разрабатываемый компонент не изолирован, а взаимодействует с другими, то обычно есть необходимость в рефакторинге программных интерфейсов, через которые это самое взаимодействие реализуется.
В рамках всей программной системы перед рефакторингом стоит еще задача унификации именования функций и переменных, форматирования и достижения соблюдения прочих стандартов кодирования.
Наиболее частые причины для рефакторинга:
Когда следует проводить рефакторинг?
В жизни каждой программы, по крайней мере, в жизни тех, что разрабатываются на заказ, наступает этап, когда основные функциональные требования заказчика, по мнению разработчика, выполнены, и программный продукт поступает на тестирование. А может быть даже в опытную эксплуатацию. В ходе тестирования, если у того, кто его проводит, руки растут из нужного места и мозги работают в правильном направлении, на разработчика начинает валиться большое число bug-ов, связанных с исключительными ситуациями, “защитой от дурака”, экстремальными объемами данных, неприемлемым быстродействием и так далее (идеально работающие программы сразу не пишутся). Разработчик старается быстро реагировать на вызовы судьбы и вносит большое количество локальных исправлений, а иногда и “заплат”, вследствие чего код теряет первоначальную стройность и сбалансированность. Вот в моменты между основными волнами наплывов претензий со стороны отдела технического контроля или просто ОТК и следует проводить рефакторинг кода: анализировать код и, используя ряд эффективных приемов, преобразовывать его к более согласованному и “прозрачному виду.” Естественно, что этап рефакторинга нельзя считать однократным.
Также, уместно проводить рефакторинг кода после добавления новой функциональности, поскольку такие действия легко могут привести к необходимости провести ряд преобразований, связанных с манипуляцией классами и их элементами. Довольно часто новая функциональность является причиной извлечения новых методов или даже новых классов и/или переименования их, поскольку роль последних может быть расширена, уточнена или специализирована.
Как мне кажется, отдельного внимания, помимо прочих, должны быть удостоены и те части кода, которые давно не редактировались (не были затронуты в процессе исправления ошибок или расширения функциональности), поскольку вряд ли они настолько невосприимчивы к вносимым вами изменениям, хотя и сохраняют корректное поведение. Но это уже ответ скорее не на вопрос “Когда уместно…”, а на вопрос “Где искать…”
Почему рефакторинг приносит результаты
Из-за чего бывает трудно работать с программами? Есть, как минимум, 4 причины:
Итак, нам нужны программы, которые легко читать, вся логика которых задана в одном и только одном месте, модификация которых не ставит под угрозу существующие функции и которые позволяют выражать условную логику возможно более простым способом.
Рефакторинг представляет собой процесс улучшения работающей программы не путем изменения ее функций, а путем усиления в ней указанных качеств, позволяющих продолжить разработку с высокой скоростью.
Когда рефакторинг не нужен?
В некоторых случаях рефакторинг вообще не нужен. Основной пример — необходимость переписать программу с нуля. Иногда имеющийся код настолько запутан, что подвергнуть его рефакторингу, конечно, можно, но проще начать все с самого начала.
Явный признак необходимости переписать код — его неработоспособность. Это обнаруживается только при его тестировании, когда ошибок оказывается так много, что сделать код устойчивым не удается. Помните, что перед началом рефакторинга код должен выполняться в основном корректно.
Другой случай, когда следует воздерживаться от рефакторинга, это близость даты завершения проекта. Рост производительности, достигаемый благодаря рефакторингу, проявит себя слишком поздно — после истечения срока. Правильна в этом смысле точка зрения Уорда Каннингема (Ward Cunningham). Незавершенный рефакторинг он сравнивает с залезанием в долги. Большинству компаний для нормальной работы нужны кредиты. Однако вместе с долгами появляются и проценты, то есть дополнительная стоимость обслуживания и расширения, обусловленная чрезмерной сложностью кода. Выплату каких-то процентов можно вытерпеть, но если платежи слишком велики, вы разоритесь. Важно управлять своими долгами, выплачивая их часть посредством рефакторинга.
Однако приближение срока окончания работ — единственный случай, когда можно отложить рефакторинг, ссылаясь на недостаток времени. Опыт работы над несколькими проектами показывает, что проведение рефакторинга приводит к росту производительности труда. Нехватка времени обычно сигнализирует о необходимости рефакторинга.
Рефакторинг vs Реинжиниринг?
Если рефакторинг кода не меняет поведения программы, то реинжиниринг на такое способен. Можно рассматривать реинжиниринг, как крайнюю форму рефакторинга, но мне кажется, что это не вполне корректно. Скорее, рефактиринг может стать причиной легкого реинжиниринга. Рассмотрим вариант, когда периодический рефакторинг в процессе интенсивного тестирования программного продукта может привести к реинженирингу:
Специалисты ОТК, а возможно, уже и пользователи (зависит от этапа жизненного цикла программного продукта) постоянно регистрируют ошибки, непосредственно связанные с особенностью принятых вами решений при проектировании программы. Возможно, вы некорректно выбрали шаблон проектирования в процессе разработки архитектуры вашей программы. Инспекция кода и периодический рефакторинг могут выявить такие места – они выглядят громоздкими, нелогичными и не поддаются общеизвестным правилам рефакторинга. Вы принимаете решение внести изменения в архитектуру программы, оцениваете последствия и грядущие изменения в ее поведении, согласуете и объявляете о планируемых изменениях и приступаете к реинжинирингу.
Также, часто возникает потребность в реинжиниринге, когда необходимо расширить имеющуюся функциональность, или перейти на использование иных библиотек сторонних производителей, или на использование другой базы данных ну и т.д. и т.п.
Рефакторинг vs Оптимизация
Ну тут совсем все легко, потому как рефакторинг кода и оптимизация кода преследуют разные цели, и, как это обычно бывает, оказывают противоположный эффект на читаемость кода, хотя и тот и другой не меняют логику работы программы. В процессе оптимизации программного кода главной целью является обеспечение приемлемой скорости выполнения (или рационального расходования памяти в ходе выполнения) критических участков — “узких мест” в программе. В жертву могут быть принесены не только логичность и “красота” программного кода, но и основные догмы объектно-ориентированного подхода. Результатами оптимизации могут стать и появление глобальных переменных, и “лишние” отрытые методы и свойства, раскрывающие детали реализации ваших классов и т.п. безобразия. На мой взгляд, нужно уделять особое внимание рефакторингу, а необходимость в оптимизации стараться сводить к минимуму за счет уместного использования качественных библиотек сторонних производителей.
Разработка тестов
При проведении рефакторинга важным предварительным условием является наличие надежных тестов.
Правила разработки тестов
Признаки, что Вам нужен рефакторинга
Рефакторинг очень существенно влияет на сопровождаемость проекта
Любой проект без регулярного рефакторинга за несколько лет (или даже месяцев) становится трудным для понимания, процессы изменений замедляются и становятся дороже, а иногда такие проекты доходят до состояния «проще переписать тут всё с нуля, чем разбираться». Таким образом затраты на рефакторинг окупаются за счёт того, что изменения вносить становится проще и процесс модернизации обходится значительно дешевле.