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我們一直在尋找各種方法來清理代碼、降低復(fù)雜性和改善功能。而重構(gòu)為我們指明了前進的方向。
1、什么是重構(gòu)？
Martin Fowler曾出版了兩本有關(guān)重構(gòu)的書籍，他認為：
重構(gòu)指的是，在不改變代碼的外部行為，只改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方式下，修改軟件系統(tǒng)的過程。重構(gòu)是一種有條理的清理代碼的方式，可以最大程度地減少引入bug的機會。本質(zhì)上，重構(gòu)意味著在代碼編寫完成后，改進代碼的設(shè)計。
2、重構(gòu)有什么好處？
重構(gòu)源代碼有數(shù)不清的好處。首先，重構(gòu)可以將混亂、不正確和/或重復(fù)的代碼轉(zhuǎn)換成整潔的代碼。它可以解決多位開發(fā)人員協(xié)同工作時可能引發(fā)的代碼標準化問題。重構(gòu)可以提高可讀性，改善源代碼的可維護性以及整體結(jié)構(gòu)和功能。重構(gòu)可以使代碼更易于擴展和添加新功能。刪除不必要的代碼（比如重復(fù)代碼）可以減少代碼所使用的內(nèi)存，并加快執(zhí)行速度。
例如，在2014年，Kickstarter的工程師面臨著一個巨大的挑戰(zhàn)：由于用戶數(shù)量呈指迅速增長，導(dǎo)致查詢性能下降。為此，他們將MySQL查詢重構(gòu)為Redis，減少了100毫秒的加載時間，從而減少了加載時間的差異并提高了網(wǎng)站的整體速度。
3、技術(shù)負債與重構(gòu)
簡而言之，重構(gòu)是消除或減少技術(shù)負債的一種方式。
重構(gòu)對于長期維持的代碼質(zhì)量、安全性和性能至關(guān)重要。如果沒有定期的重構(gòu)，開發(fā)人員就會承受巨大的技術(shù)負債。重構(gòu)代碼的機會越少，技術(shù)負債就會越多，開發(fā)新功能也會變得越來越難。
4、重構(gòu)的指標
我們可以通過各種指標，衡量重構(gòu)代碼的優(yōu)先級。在指標的幫助下，我們可以有條不紊地計劃重構(gòu)，每一次都專心完成最重要的任務(wù)。
此外，你需要通過指標來衡量重構(gòu)的效果。我們不僅需要重構(gòu)低效的代碼，而且還可以通過修改低效代碼增加價值。為了獲得真正的價值，你需要進行測試，包括單元測試和功能測試。除此之外，還有一些其他方面的指標，比如發(fā)現(xiàn)的bug數(shù)減少，以及降低循環(huán)復(fù)雜性（重構(gòu)的目標是降低復(fù)雜性）。高度復(fù)雜的方法或功能（比如超過350行的方法或功能）就是良好的重構(gòu)對象。
此外，我們還需要考慮，如何將重構(gòu)融合到更廣泛的團隊目標或有關(guān)工作流和任務(wù)的里程碑中。
5、代碼重構(gòu)示例
代碼重構(gòu)的示例非常多，為了簡潔起見，我們介紹以下幾種：
紅色，綠色和重構(gòu)
重構(gòu)與單元測試息息相關(guān)。最常見的形式之一就是敏捷方法固有的測試驅(qū)動開發(fā)（Test-Driven Development，即TDD）。你可以在編寫代碼之前先編寫測試。從本質(zhì)上來說，應(yīng)該由測試來驅(qū)動程序，說明代碼應(yīng)該執(zhí)行的操作。
紅色，綠色和重構(gòu)是測試驅(qū)動開發(fā)的一個示例：
紅色：編寫沒有實現(xiàn)代碼的測試套件，必然會失敗。
綠色：編寫實現(xiàn)代碼，剛剛好可以通過測試套件。
重構(gòu)：尋找優(yōu)化和改進代碼的方法。
提取方法（又名提取函數(shù)）
將代碼片段從現(xiàn)有方法移到新方法中，而新方法的名稱明確說明了其功能。這種技術(shù)有助于降低復(fù)雜性并提高代碼的可讀性，另外《Java開發(fā)手冊（嵩山版）》你需要好好看下。
提取變量
如果遇到難以理解的表達式，或者該表達式在整個代碼中重復(fù)了多次，則可以通過提取變量重構(gòu)，將表達式或其中一部分放入一個復(fù)雜度較低且更易于理解的變量中。這樣可以減少復(fù)雜性和代碼重復(fù)。
按抽象建立分支
按抽象建立分支可以逐步對軟件系統(tǒng)進行大規(guī)模地修改，而你則可以一邊修改代碼，一邊定期發(fā)布系統(tǒng)。這種方法可以降低在分支上重構(gòu)代碼的復(fù)雜性，避免在合并代碼時出現(xiàn)問題。
方法組合
代碼過長不便于理解，而且也不方便修改。方法組合指的是一系列的操作，將方法改成順序結(jié)構(gòu)并刪除重復(fù)的代碼。這些操作包括內(nèi)聯(lián)方法、內(nèi)聯(lián)模板、用查詢代替模板、拆分臨時變量以及刪除對參數(shù)的賦值等。
6、重構(gòu)代碼的工具
你需要專業(yè)的重構(gòu)工具嗎？Martin Fowler表示，自動化的工具有幫助但不是必需的。另外，Java 工具系列教程全部整理好了，微信搜索互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師，在后臺發(fā)送：2T，可以在線閱讀。
他指出：
“許多語言都有IDE，可以自動執(zhí)行許多常見的重構(gòu)。這些是非常有價值的工具，可以幫助我更快地重構(gòu)代碼。但是，這些工具不是必不可少的，我經(jīng)常在沒有工具支持的情況下編寫程序，每次只邁出一小步，并通過頻繁的測試來發(fā)現(xiàn)錯誤?！?/p>
許多開發(fā)環(huán)境都可以自動化重構(gòu)，一些常見的重構(gòu)工具包括：
Visual studio intellicodeEclipse IDESpring Tool Suite 4RiderIntelliJ IDEASonarQube
7、重構(gòu)與工程經(jīng)理的難題
為了解決引發(fā)重構(gòu)需求的問題，首先我們需要弄清楚公司的運營方式。另外《Java開發(fā)手冊（嵩山版）》你需要好好看下。在著手重構(gòu)之前，請先回答下列幾個問題：
哪些任務(wù)最優(yōu)先？開發(fā)的速度如何？開發(fā)人員是否感覺到了快速交付代碼的壓力？解決技術(shù)負債的流程都有哪些？實施了哪些類型的代碼審核？團隊成員是否具備適當(dāng)?shù)闹貥?gòu)技能？公司的文檔標準是什么？
如果不解決引發(fā)重構(gòu)需求的根本問題，那么問題只會愈演愈糟。
8、高級管理層對重構(gòu)的支持
你們公司可能并沒有在基礎(chǔ)設(shè)施和維護上投入太多資金。
可能會有人說，應(yīng)該將花費在重構(gòu)上的時間投入到新功能開發(fā)上。
但是，我們?nèi)匀粦?yīng)該看一看重構(gòu)的好處，以及它們與工作流程、客戶、收入和業(yè)務(wù)增長的關(guān)系。重構(gòu)得當(dāng)可以改善代碼，交付有效更新以及急需的功能，從而吸引新客戶和回頭客。即使在成功發(fā)布產(chǎn)品之后，軟件公司也可以通過這種方式保持競爭力。
為了獲取高層管理的支持，還有一個更好的方法，即量化團隊當(dāng)前花費在修復(fù)原始代碼中的錯誤或bug上的時間。具體一點，比如每天一個小時？每天兩個小時？持續(xù)記錄一個星期，你就會驚訝地發(fā)現(xiàn)原來團隊每年需要花費數(shù)周或數(shù)月時間來修復(fù)遺留的代碼。
9、團隊支持與重構(gòu)：一個Sprint還是馬拉松？
很難在團隊內(nèi)部開展重構(gòu)工作？提及重構(gòu)就會哀聲載道？順利開展重構(gòu)的最重要的標志就是有計劃、有目標以及有文檔記錄的行動。Ron Jeffries（極限編程的三大創(chuàng)始人之一）將重構(gòu)比喻為清道：
“花些時間清出一條道來，那么下一次我們就可以直奔我們要構(gòu)建的下一個功能，而無需繞過雜草和灌木叢?！?/p>
但是，他強調(diào)指出，糟糕的代碼需要花費很長的時間來清理，而且重構(gòu)應(yīng)該經(jīng)過深思熟慮：
“如果我們只改進手頭的代碼，而忽略目前不涉及的代碼，那么以后必然會走回頭路。”
在同一個Sprint中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)后面的功能用到了我們之前清理過的代碼。我們就會立即享受重構(gòu)的好處。如果我們等積攢了一堆技術(shù)負債，再開始重構(gòu)，那么我們享受的好處會延遲，甚至可能會在一些沒大有用的地方浪費精力。
產(chǎn)品工程師兼首席技術(shù)官Andreas Klinger是Fix-it Friday的粉絲，他表示：
“Fix-it Friday的規(guī)則很簡單：除非當(dāng)前的項目十萬火急，否則周五的工作就應(yīng)該是重構(gòu)。讓工程師選擇他們的工作。我們不應(yīng)該因為微觀管理而抹殺這種樂趣。有些人會嘗試新的庫。有些人會修復(fù)積壓的bug。這兩種工作都很好。我們嘗試鼓勵大家平衡這些任務(wù)?！?/p>
無論采用哪種方法，你都需要慎重思考，詢問團隊哪些代碼最影響他們的效率。
修復(fù)哪些代碼對你的其他代碼產(chǎn)生的影響最大？解決哪些問題得到的回報最多？你不太可能找到一整塊專門的時間來重構(gòu)代碼，重構(gòu)代碼必然會犧牲你花費在其他項目上的時間，但請不要低估定期堅持開展小范圍的重構(gòu)帶來的影響。聚沙成塔，集腋成裘，最終你會獲得豐厚的回報。
10、文檔與重構(gòu)
標準化命名約定之類的文檔可以讓每個人都達成共識。Xerox的高級開發(fā)人員的研究發(fā)現(xiàn)，缺乏文檔是重構(gòu)最大的難題之一。
記錄重構(gòu)的工作內(nèi)容不僅可以記錄花費的時間，而且還可以為將來的團隊成員提供說明。另外，關(guān)注公眾號互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師，在后臺回復(fù)：2T，可以獲取我整理的 Java 系列面試題和答案，非常齊全。
最后，你還通過文檔記錄下自己的成功：重構(gòu)帶來的最大成功是什么？這些可以成為代碼審核的考慮因素嗎？
