Що таке рефакторинг коду і навіщо його проводити

Рефакторинг коду – це процес реструктуризації коду без зміни його вихідної функціональності. Мета рефакторингу – поліпшити внутрішній код шляхом внесення безлічі невеликих корегувань без зміни зовнішньої поведінки коду. Можна розробити програму на власний розсуд, забезпечивши її функціональність, однак необхідно провести рефакторинг вихідного коду, щоб поліпшити його структуру і читабельність. Навіщо, запитаєш ти, проводити рефакторинг програмного коду, якщо він не вносить змін до функціонала програми? Саме про це ми поговоримо в статті.

Що таке рефакторинг

Рефакторинг коду визначається як метод реструктуризації та очищення наявного коду без будь-якої зміни його функції (або зовнішньої поведінки). Це також один із поширених підходів до модернізації застарілого програмного забезпечення. Основна мета рефакторингу коду полягає в скороченні технічних витрат шляхом своєчасного очищення коду зі збереженням його функціональності. Під час рефакторингу розробники застосовують стандартизовану основу мікрорефакторингу, що дає змогу вихідному коду зберігати зовнішню поведінку програмного забезпечення. Оскільки кожне перетворення коду являє собою невелику зміну, вірогідність того, що воно піде не так і порушить код, менша.

Варто також підкреслити різницю між рефакторингом і переписуванням коду, оскільки ці два поняття зазвичай плутають. На відміну від переписування коду, рефакторинг коду не змінює функціональність програмного забезпечення: він лише очищає код, роблячи його простішим та оптимізованим.

Коли і навіщо потрібен рефакторинг?

Основні цілі проведення рефакторингу:

• підвищення читабельності коду;
• зменшення складності;
• удосконалення ремонтопридатності вихідного коду;
• поліпшення розширюваності;
• підвищення продуктивності;
• полегшення швидкого виконання програми.

Перш ніж визначити етапи проєкту, на яких потрібен рефакторинг і оптимізація програмного коду, давайте розглянемо поширені ситуації, коли його варто провести:

1. Код складно читати і розуміти.

Наприклад, якщо програмний продукт розроблявся роками, цілком імовірно, що команда розробників змінилася, тому рефакторинг буде гарною ідеєю, щоб допомогти новим членам команди зрозуміти код і допомогти процесу розробки пройти гладко.

2. Необхідно масштабуватися.

Щоб оптимізувати ресурс під час додавання нового функціонала і виправити проблеми, які можуть виникнути на шляху (через брудний код), варто провести рефакторинг коду. Рефакторинг може усунути дрібні помилки до того, як вони перетворяться на серйозні проблеми.

3. За наявності дублювання ділянок коду.

Коли є дублювання частин коду, які часто використовуються в програмному забезпеченні, рефакторинг значно спрощує зміни в коді.

Етапи розробки для проведення рефакторингу

Отже, якщо ти плануєш рефакторити свій код, ось етапи розробки програмного забезпечення, на яких проведення рефакторингу коду підходить найбільше:

Стадія розробки

З огляду на тенденцію, яка полягає в тому, що через вимоги бізнесу розробникам здебільшого доводиться прискорювати реалізацію проєкту, який згодом необхідно буде рефакторити, завжди корисно очистити код перед випуском продукту. Так, ти можеш зробити це після запуску продукту; однак через помилки коду, що спричиняють зниження продуктивності, перше враження користувачів може бути зіпсоване. Тому не нехтуй важливістю рефакторингу.

Застосування нових функцій

Якщо ти хочеш оновити продукт, рефакторинг є обов’язковим, щоб очистити код від проблем до того, як вони почнуть поширюватися. Отже, у довгостроковій перспективі ти заощадиш час і гроші для себе або інших команд розробників.

Коли з’являються помилки

Безладний код впливає на якість обслуговування клієнтів, і замість того, щоб витрачати гроші на маркетинг, зверни увагу на рефакторинг коду, оскільки які б маркетингові методи ти не застосовував, нікому не потрібен продукт, якщо він несправний. Ба більше, бізнес-процеси можуть опинитися під загрозою через порушення безпеки, які можуть виникнути під час виявлення помилок у внутрішніх системах.

А коли не варто застосовувати рефакторинг коду?

Рефакторинг коду може виявитися більш витратним, ніж переписувати його з нуля. Такі випадки трапляються, коли код абсолютно нечитабельний і застарілий, що його неможливо підтримувати і розширювати. Також якщо продукт має суворі терміни доставки на ринок. Можливо, це здається парадоксальним (з огляду на вищенаведену пораду про рефакторинг коду на етапі розробки), але іноді процес рефакторингу може зайняти набагато більше часу, ніж планувалося. Таким чином, буде розумно відкласти рефакторинг і провести його після закінчення крайнього терміну.

Основні принципи та методи рефакторингу

Основні принципи рефакторингу включають:

Незмінність поведінки

Головне правило рефакторингу полягає в тому, що після зміни коду його зовнішня поведінка не повинна змінюватися. Рефакторинг – це поліпшення внутрішньої структури без зміни зовнішнього функціонала.

Маленькі кроки

Варто проводити рефакторинг невеликими, послідовними кроками. Кожен крок має бути невеликою зміною, яку легко перевірити і яка не порушує працездатність системи.

Часті коміти

Регулярно зберігай зміни в системі контролю версій. Це дає змогу швидко повертатися до попередніх станів коду, якщо щось іде не так, і полегшує спільну роботу.

Самодокументований код

Прагни до написання коду, який говорить сам за себе. Назви змінних, функцій і класів мають ясно відображати їхнє призначення та використання.

Зменшення дублювання

Уникай повторення коду. Якщо в тебе є фрагменти, що повторюються, винеси їх в окремі функції або класи.

Поліпшення читабельності

Зроби код більш читабельним. Це охоплює правильне форматування, зрозумілі коментарі, а також використання осмислених імен для змінних і функцій.

Тестування

Проводь тестування після кожного рефакторингу, щоб упевнитися, що зміни не вплинули на коректність роботи програми.

Оцінювання ефективності

Оцінюй ефективність рефакторингу. Якщо зміни не призвели до поліпшення, можливо, варто переглянути підхід або вибрати іншу ділянку коду для поліпшення.

Тепер поговоримо про методи рефакторингу. Існує безліч методів рефакторингу, ми розглянемо найпоширеніші з них.

Червоно-зелений рефакторинг

Бувши одним із найпопулярніших методів рефакторингу коду, процес червоно-зеленого рефакторингу застосовується в гнучкій розробці через тестування. Він складається з двох основних етапів:

Червоний (Red): На цьому етапі розробник створює тест, який описує бажану поведінку коду, який ще не існує або потребує змін. Тест поки що не проходить (червоне світло), тому що відповідний код ще не написаний або не пройшов рефакторинг.

Зелений (Green): Потім розробник пише мінімальний обсяг коду, достатній для того, щоб зробити тест таким, що проходить (зелене світло). На цьому етапі мета – написати код, який розв’язує поточну проблему і проходить наявний тест.

Після того як тест стає зеленим, відбувається наступний крок:

Рефакторинг (Refactor): Розробник покращує структуру коду, не змінюючи його зовнішньої поведінки. Рефакторинг проводиться з упевненістю, що, завдяки наявним тестам, будь-які потенційні помилки будуть швидко виявлені.

Рефакторинг абстракції

Це процес поліпшення структури та рівня абстракції в програмному коді. Рефакторинг абстракції часто пов’язаний із роботою з узагальненнями, де розробник прагне поліпшити рівень абстракції, щоб код став більш читабельним, гнучким і зрозумілим.

У процесі рефакторингу абстракції зазвичай проводяться такі дії:

• Виділення загальних понять.
• Створення абстракцій.
• Спрощення ієрархії.
• Поліпшення назв.
• Робота з інтерфейсами.
• Узагальнення.
• Поділ відповідальностей.

Переміщення об’єктів між об’єктами

За допомогою цих методів можна створювати нові класи та безпечно переміщувати функціональні можливості між класами. Наприклад, якщо в класі не заплановано жодних додаткових обов’язків, ти захочеш перемістити всі функції з класу до іншого та видалити їх усі разом; або коли клас відповідає за роботу двох, можна створити новий клас і помістити в нього поля, що відповідають за певний функціонал.

Методи створення

Це звичайна практика, коли на етапах розроблення фахівці використовують надто довгі методи, які впливають на логіку виконання і, як наслідок, ускладнюють розуміння та зміну коду. Таким чином, складання методу допомагає оптимізувати методи та усунути дублювання коду. Є два популярні методи створення композиції:

• Метод Extract – дає змогу розбити код на фрагменти, які можна згрупувати. Ці фрагменти коду винесені в окремі методи і замінені викликом цього методу.
• Вбудований метод – використовується для спрощення коду і скорочення кількості методів шляхом заміни виклику методів вмістом методу.

Спрощувальні методи

Рефакторинг спрощення умовних виразів обробляє складну логіку в коді, яка з часом стає складною і важкою для розуміння. Спрощувальні виклики методів спрощують взаємодію між класами шляхом поліпшення інтерфейсів.

Висновок

У цьому матеріалі ми розповіли, що таке рефакторинг, коли його потрібно проводити, які є етапи розробки для проведення рефакторингу, а також назвали основні принципи та методи рефакторингу.