Что такое рефакторинг кода и зачем его проводить

Рефакторинг кода — это процесс реструктуризации кода без изменения его исходной функциональности. Цель рефакторинга — улучшить внутренний код путем внесения множества небольших изменений без изменения внешнего поведения кода. Можно разработать программу по своему усмотрению, обеспечив ее функциональность, однако необходимо провести рефакторинг исходного кода, чтобы улучшить его структуру и читаемость. Зачем, спросишь ты, проводить рефакторинг программного кода, если он не вносит изменений в функционал приложения? Именно об этом мы поговорим в данной статье.

Что такое рефакторинг

Рефакторинг кода определяется как метод реструктуризации и очистки существующего кода без какого-либо изменения функции кода (или внешнего поведения). Это также один из распространенных подходов к модернизации устаревшего программного обеспечения. Основная цель рефакторинга кода заключается в сокращении технических затрат за счет своевременной очистки кода с сохранением его функциональности. При рефакторинге разработчики применяют стандартизированную основу микрорефакторинга, позволяющую исходному коду сохранять внешнее поведение программного обеспечения. Поскольку каждое преобразование кода представляет собой небольшое изменение, вероятность того, что оно пойдет не так и нарушит код, меньше.

Стоит также подчеркнуть разницу между рефакторингом и переписыванием кода, поскольку эти два понятия обычно путают. В отличие от переписывания кода, рефакторинг кода не меняет функциональность программного обеспечения: он лишь очищает код, делая его более простым и оптимизированным.

Когда и зачем нужен рефакторинг?

Основные цели проведения рефакторинга: 

• повышение читаемости кода; 
• уменьшение сложности; 
• усовершенствование ремонтопригодности исходного кода;
• улучшение расширяемости;
• повышение производительности;
• облегчение быстрого выполнения программы. 

Прежде чем определить этапы проекта, на которых требуется рефакторинг и оптимизация программного кода, давайте рассмотрим распространенные ситуации, когда его стоит провести:

1. Код сложно читать и понимать.

Например, если программный продукт разрабатывался годами, вполне вероятно, что команда разработчиков изменилась, поэтому рефакторинг будет хорошей идеей, чтобы помочь новым членам команды понять код и помочь процессу разработки пройти гладко.

2. Необходимо масштабироваться.

Чтобы сократить время при добавлении нового функционала и исправить проблемы, которые могут возникнуть в пути (из-за грязного кода), стоит провести рефакторинг кода. Рефакторинг может устранить мелкие ошибки до того, как они превратятся в серьезные проблемы.

3. При наличии дублирования участков кода.

Когда есть дублирования частей кода, которые часто используются в программном обеспечении, рефакторинг значительно упрощает изменения в коде.

Этапы разработки для проведения рефакторинга 

Итак, если ты планируешь рефакторить свой код, вот этапы разработки программного обеспечения, на которых проведение рефакторинга кода подходит больше всего:

Стадия разработки

Учитывая тенденцию, заключающуюся в том, что из-за требований бизнеса разработчикам в большинстве случаев приходится ускорять реализацию проекта, который впоследствии необходимо будет рефакторить, всегда полезно очистить код перед выпуском продукта. Да, ты можешь сделать это после запуска продукта; однако из-за ошибок кода, вызывающих снижение производительности, первое впечатление  пользователей может быть испорчено. Поэтому не пренебрегай важностью рефакторинга.

Применение новых функций

Если ты хочешь обновить продукт, рефакторинг является обязательным, чтобы очистить код от проблем до того, как они начнут распространяться. Следовательно, в долгосрочной перспективе ты сэкономишь время и деньги для себя или других команд разработчиков.

Когда появляются ошибки

Беспорядочный код влияет на качество обслуживания клиентов, и вместо того, чтобы тратить деньги на маркетинг, обрати внимание на рефакторинг кода, поскольку какие бы маркетинговые методы ты ни применял, никому не нужен продукт, если он неисправен. Более того, бизнес-процессы могут оказаться под угрозой из-за нарушений безопасности, которые могут возникнуть при обнаружении ошибок во внутренних системах.

А когда не стоит применять рефакторинг кода? 

Рефакторинг кода может оказаться более затратным, чем переписывать его с нуля. Такие случаи случаются, когда код совершенно нечитаем и устарел, что его невозможно поддерживать и расширять. Также если продукт имеет строгие сроки доставки на рынок. Может быть, это кажется парадоксальным (учитывая вышеприведенный совет о рефакторинге кода на этапе разработки), но иногда процесс рефакторинга может занять гораздо больше времени, чем планировалось. Таким образом, будет разумно отложить рефакторинг и провести его после истечения крайнего срока.

Основные принципы и методы рефакторинга

Основные принципы рефакторинга включают:

Неизменность поведения

Главное правило рефакторинга заключается в том, что после изменения кода его внешнее поведение не должно меняться. Рефакторинг — это улучшение внутренней структуры без изменения внешнего функционала.

Маленькие шаги 

Стоит проводить рефакторинг небольшими, последовательными шагами. Каждый шаг должен быть небольшим изменением, которое легко проверить и которое не нарушает работоспособность системы.

Частые коммиты 

Регулярно сохраняйте изменения в системе контроля версий. Это позволяет быстро возвращаться к предыдущим состояниям кода, если что-то идет не так, и облегчает совместную работу.

Самодокументируемый код 

Стремись к написанию кода, который говорит сам за себя. Названия переменных, функций и классов должны ясно отражать их назначение и использование.

Уменьшение дублирования 

Избегай повторения кода. Если у тебя есть повторяющиеся фрагменты, выноси их в отдельные функции или классы.

Улучшение читаемости 

Сделай код более читаемым. Это включает в себя правильное форматирование, понятные комментарии, а также использование осмысленных имен для переменных и функций.

Тестирование 

Проводи тестирование после каждого рефакторинга, чтобы удостовериться, что изменения не повлияли на корректность работы приложения.

Оценка эффективности 

Оценивай эффективность рефакторинга. Если изменения не привели к улучшению, возможно, стоит пересмотреть подход или выбрать другой участок кода для улучшения.

Теперь поговорим о методах рефакторинга. Существует множество методов рефакторинга, мы рассмотрим наиболее распространенные из них.

Красно-зеленый рефакторинг

Будучи одним из самых популярных методов рефакторинга кода, процесс красно-зеленого рефакторинга применяется в гибкой разработке через тестирование. Он состоит из двух основных этапов:

Красный (Red): На этом этапе разработчик создает тест, который описывает желаемое поведение кода, который еще не существует или требует изменений. Тест пока что не проходит (красный свет), потому что соответствующий код еще не написан или не прошел рефакторинг.

Зелёный (Green): Затем разработчик пишет минимальный объем кода, достаточный для того, чтобы сделать тест проходящим (зеленый свет). На этом этапе цель — написать код, который решает текущую проблему и проходит существующий тест.

После того как тест становится зелёным, происходит следующий шаг:

Рефакторинг (Refactor): Разработчик улучшает структуру кода, не изменяя его внешнего поведения. Рефакторинг проводится с уверенностью, что, благодаря существующим тестам, любые потенциальные ошибки будут быстро обнаружены.

Рефакторинг абстракции 

Это процесс улучшения структуры и уровня абстракции в программном коде. Рефакторинг абстракции часто связан с работой с обобщениями, где разработчик стремится улучшить уровень абстракции, чтобы код стал более читаемым, гибким и понятным.

В процессе рефакторинга абстракции обычно проводятся следующие действия:

• Выделение общих понятий.
• Создание абстракций.
• Упрощение иерархии.
• Улучшение названий. 
• Работа с интерфейсами.
• Обобщение.
• Разделение ответственностей.

Перемещение объектов между объектами

С помощью этих методов можно создавать новые классы и безопасно перемещать функциональные возможности между классами. Например, если в классе не запланировано никаких дополнительных обязанностей, ты захочешь переместить все функции из класса в другой и удалить их все вместе; или когда класс отвечает за работу двоих, можно создать новый класс и поместить в него поля, отвечающие за соответствующий функционал.

Методы создания

Это обычная практика, когда на этапах разработки специалисты используют слишком длинные методы, которые влияют на логику выполнения и, как следствие, затрудняют понимание и изменение кода. Таким образом, составление метода помогает оптимизировать методы и устранить дублирование кода. Есть два популярных метода создания композиции:

• Метод Extract — позволяет разбить код на фрагменты, которые можно сгруппировать. Эти фрагменты кода вынесены в отдельные методы и заменены вызовом этого метода.
• Встроенный метод – используется для упрощения кода и сокращения количества методов за счет замены вызова методов содержимым метода.

Упрощающие методы

Рефакторинг упрощения условных выражений обрабатывает сложную логику в коде, которая со временем становится сложной и трудной для понимания. Упрощающие вызовы методов упрощают взаимодействие между классами за счет улучшения интерфейсов.

Заключение 

В этом материале мы рассказали, что такое рефакторинг, когда его нужно проводить, какие есть этапы разработки для проведения рефакторинга, а также назвали основные принципы и методы рефакторинга.