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代码的坏味道和重构 |
2018-10-13 15:48:00 -0700 |
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第一次读《重构:改善既有代码的设计》时，我曾整理过一个简单的笔记。最近，因为参与一个重构项目，再一次温习了《重构:改善既有代码的设计》。过程中，萌发了认真总结、整理重构方法的冲动，于是有了这系列文字。
“有病要早治，不要放弃治疗”。多么朴素的道理 ，人人都懂。
病，就是不健康。
人有病，可以通过打针、吃药、做手术来进行治疗。
如果把代码的坏味道（代码质量问题）比作病症，那么重构就是治疗代码的坏味道的药。
个人认为，在重构这件事上，也可以应用治病的道理：
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防患于未然。 —— 春秋战国时期的一代名医扁鹊，曾经有个很著名的医学主张：防患于未然。 我觉得这个道理应用于软件代码的重构亦然。编程前要有合理的设计、编程时要有良好的编程风格，尽量减少问题。从这个层面上说，了解代码的坏味道，不仅仅是为了发现问题、解决问题。更重要的作用是：指导我们在编程过程中有意识的去规避这些问题。
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小病不医，易得大病。 —— 刘备说过：“勿以善小而不为，勿以恶小而为之”。发现问题就及时修改，代码质量自然容易进入良性循环；反之，亦然。要重视积累的力量，别总以为代码出现点小问题，那都不是事儿。
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对症下药。 —— 程序出现了问题，要分析出问题的根本，有针对性的制定合理的重构方案。大家都知道吃错药的后果，同样的，瞎改还不如不改。
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忌猛药 —— 医病用猛药容易产生副作用。换一句俗语：步子大了容易扯着蛋。重构如果大刀阔斧的干，那你就要有随时可能扑街的心理准备。推倒重来不是重构，而是重写。重构应该是循序渐进，步步为营的过程。当你发现重写代码比重构代码更简单，往往说明你早就该重构了。
前面把代码质量问题比作病症，而把重构比作药。这里，我们再进一步讨论一下重构的原则。
重构（Refactoring） 的常见定义是：不改变软件系统外部行为的前提下，改善它的内部结构。
个人觉得这个定义有点生涩。不妨理解为：重构是给代码治病的行为。而代码有病是指代码的质量（可靠性、安全性、可复用性、可维护性）和性能有问题。
重构的目的是为了提高代码的质量和性能。
注：功能不全或者不正确，那是残疾代码。就像治病治不了残疾，重构也解决不了功能问题。
翻翻书，上网搜一下，谈到重构的理由大体相同：
- 重构改进软件设计
- 重构使软件更容易理解
- 重构帮助找到 bug
- 重构提高编程速度
总之就是，重构可以提高代码质量。
关于何时重构，我先引用一下 重构并非难在如何做，而是难在何时开始做 一文的观点。
对于一个高速发展的公司来说，停止业务开发，专门来做重构项目，从来就不是一个可接受的选项，“边开飞机边换引擎”才是这种公司想要的。
我们不妨来衡量一下重构的成本和收益。
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重构的成本
重构是有成本的，费时费力（时间、人力）不说，还有可能会使本来正常运行的程序出错。所以，很多人都抱着“不求有功，但求无过”的心理得过且过。
还有一种成本：重构使用较新且较为复杂的技术，学习曲线不平滑，团队成员技术切换困难，短期内开发效率可能不升反降。
但是，如果一直放任代码腐朽下去，技术债务会越来越沉重。当代码最终快要跑不动时，架构师们往往还是不得不使用激进的手段来治疗代码的顽疾。但是，这个过程通常都是非常痛苦的，而且有着很高的失败风险。
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重构的收益
重构的收益是提高代码的质量和性能，并提高未来的开发效率。但是，应当看到，重构往往并不能在短期内带来实际的效益，或者很难直观看出效益。而对于一个企业来说，没有什么比效益更重要。换句话说，没有实际效益的事，通常也没有价值。很多领导，尤其是非技术方向的领导，并不关心你应用了什么新技术，让代码变得多么优雅等等。
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重构的合适时机
从以上来看，重构实在是个吃力不讨好的事情。
于是，很多人屈服于万恶的 KPI 和要命的 deadline，一边吐槽着以前的代码是垃圾，一边自己也在造垃圾。
但是，重构本应该是个渐进式的过程，不是只有伤筋动骨的改造才叫重构。如果非要等到代码已经烂到病入膏肓，再使用激进方式来重构，那必然是困难重重，风险极高。
《重构》书中提到的重构时机应该在添加功能、修复功能、审查代码时，不建议专门抽出时间专门做重构项目。
我认为，其思想就是指：重构应该是在开发过程中实时的、渐进的演化过程。
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重构的不恰当时机
但是，这里我也要强调一下：不是所有软件开发过程都一定要重构。
较能凸显重构价值的场景是：代码规模较大、生命周期还较长、承担了较多责任、有一个较大（且较不稳定，人员流动频繁）团队在其上工作的单一代码库。
与之相反，有一些场景的重构价值就很小：
- 代码库生命周期快要走到尾声，开发逐渐减少，以维护为主。
- 代码库当前版本马上要发布了，这时重构无疑是给自己找麻烦。
- 重构代价过于沉重：重构后功能的正确性、稳定性难以保障；技术过于超前，团队成员技术迁移难度太大。
重构行为在我看来，也是可以分层级的。由高到低，越高层级难度越大：
- 系统架构、集群架构、框架、服务、数据库：这个层面的重构属于战略级重构。现代软件往往业务复杂、庞大。使用微服务、数据迁移来拆分业务，降低业务复杂度成为了主流。但是，这些技术的测试、部署复杂，技术难度很高。
- 组件、模块、接口：这个层面的重构属于战术级重构。组件、模块、框架的重构，主要是针对代码的设计问题。解决的是代码的整体结构问题。需要对框架、设计模式、分布式、并发等等有足够的了解。
- 类、接口、函数、字段等：这个层面的重构属于战法级重构。《重构》一书提到了 代码的坏味道 以及相关的重构方法。这些都是对类、接口、函数、字段级别代码的重构手段。由于这一级别的重构方法较为简单，所以可操作性较强。具体细节可以阅读《代码的坏味道》篇章。
前两种层级的重构已经涉及到架构层面，影响较大，难度较高，如果功力不够不要轻易变动。由于这两个层级涉及领域较广，这里不做论述。
此处为分割线。下面是代码的坏味道系列。。。
《重构:改善既有代码的设计》中介绍了 22 种代码的坏味道以及重构手法。这些坏味道可以进一步归类。我总觉得将事物分类有助于理解和记忆。所以本系列将坏味道按照特性分类，然后逐一讲解。
代码臃肿(Bloated)这组坏味道意味着：代码中的类、函数、字段没有经过合理的组织，只是简单的堆砌起来。这一类型的问题通常在代码的初期并不明显，但是随着代码规模的增长而逐渐积累（特别是当没有人努力去根除它们时）。
滥用面向对象(Object-Orientation Abusers)这组坏味道意味着：代码部分或完全地违背了面向对象编程原则。
变革的障碍(Change Preventers)这组坏味道意味着：当你需要改变一处代码时，却发现不得不改变其他的地方。这使得程序开发变得复杂、代价高昂。
非必要的(Dispensables)这组坏味道意味着：这样的代码可有可无，它的存在反而影响整体代码的整洁和可读性。
耦合(Couplers)这组坏味道意味着：不同类之间过度耦合。