Инженерная практика: Рефакторинг кода

Рефакторинг (англ. refactoring), или переработка кода — процесс изменения внутренней структуры программы, не затрагивающий её внешнего поведения и имеющий целью облегчить понимание её работы. В основе рефакторинга лежит последовательность небольших эквивалентных (то есть сохраняющих поведение) преобразований. Поскольку каждое преобразование маленькое, программисту легче проследить за его правильностью, и в то же время вся последовательность может привести к существенной перестройке программы и улучшению её согласованности и чёткости.

Цель

Цель рефакторинга — сделать код программы более легким для понимания; без этого рефакторинг нельзя считать успешным.

Рефакторинг следует отличать от оптимизации производительности. Как и рефакторинг, оптимизация обычно не изменяет поведение программы, а только ускоряет её работу. Но оптимизация часто затрудняет понимание кода, что противоположно рефакторингу.

С другой стороны, нужно отличать рефакторинг от реинжиниринга, который осуществляется для расширения функциональности программного обеспечения. Как правило, крупные рефакторинги предваряют реинжиниринг.

Причины

Рефакторинг нужно применять постоянно при разработке кода. Основными стимулами его проведения являются следующие задачи:

  1. необходимо добавить новую функцию, которая недостаточно укладывается в принятое архитектурное решение;
  2. необходимо исправить ошибку, причины возникновения которой сразу не ясны;
  3. преодоление трудностей в командной разработке, которые обусловлены сложной логикой программы.

Признаки плохого кода

Во многом при рефакторинге лучше полагаться на интуицию, основанную на опыте. Тем не менее имеются некоторые видимые проблемы в коде (англ. code smells), требующие рефакторинга:

  1. дублирование кода;
  2. длинный метод;
  3. большой класс;
  4. длинный список параметров;
  5. «жадные» функции — это метод, который чрезмерно обращается к данным другого объекта;
  6. избыточные временные переменные;
  7. классы данных;
  8. несгруппированные данные.

Рефакторинг кода

В программировании термин рефакторинг означает изменение исходного кода программы без изменения его внешнего поведения. В экстремальном программировании и других гибких методологиях рефакторинг является неотъемлемой частью цикла разработки ПО: разработчики попеременно то создают новые тесты и функциональность, то выполняют рефакторинг кода для улучшения его логичности и прозрачности. Автоматическое юнит-тестирование позволяет убедиться, что рефакторинг не разрушил существующую функциональность.

Рефакторинг изначально не предназначен для исправления ошибок и добавления новой функциональности, он вообще не меняет поведение программного обеспечения и это помогает избежать ошибок и облегчить добавление функциональности. Он выполняется для улучшения понятности кода или изменения его структуры, для удаления «мёртвого кода» — всё это для того, чтобы в будущем код было легче поддерживать и развивать. В частности, добавление в программу нового поведения может оказаться сложным с существующей структурой — в этом случае разработчик может выполнить необходимый рефакторинг, а уже затем добавить новую функциональность.

Это может быть перемещение поля из одного класса в другой, вынесение фрагмента кода из метода и превращение его в самостоятельный метод или даже перемещение кода по иерархии классов. Каждый отдельный шаг может показаться элементарным, но совокупный эффект таких малых изменений в состоянии радикально улучшить проект или даже предотвратить распад плохо спроектированной программы.

Методы рефакторинга

Наиболее употребимые методы рефакторинга:

Средства автоматизации рефакторинга

Технические критерии для инструментов рефакторинга:

  • базы данных программы;
  • деревья синтаксического разбора;
  • точность.

Практические критерии для инструментов рефакторинга:

  • скорость;
  • отмена модификаций;
  • интеграция с другими инструментами.