重构极大地改变了人们考虑软件架构的方式。在我的职业生涯早期,我被告知:在任何人开始写代码之前,必须先完成软件的设计和架构。一旦代码写出来,架构就固定了,只会因为程序员的草率对待而逐渐腐败。
重构改变了这种观点。有了重构技术,即便是已经在生产环境中运行了多年的软件,我们也有能力大幅度修改其架构。正如本书的副标题所指出的,重构可以改善既有代码的设计。但我在前面也提到了,修改遗留代码经常很有挑战,尤其当遗留代码缺乏恰当的测试时。
重构对架构最大的影响在于,通过重构,我们能得到一个设计良好的代码库,使其能够优雅地应对不断变化的需求。“在编码之前先完成架构”这种做法最大的问题在于,它假设了软件的需求可以预先充分理解。但经验显示,这个假设很多时候甚至可以说大多数时候是不切实际的。只有真正使用了软件、看到了软件对工作的影响,人们才会想明白自己到底需要什么,这样的例子不胜枚举。
应对未来变化的办法之一,就是在软件里植入灵活性机制。在编写一个函数时,我会考虑它是否有更通用的用途。为了应对我预期的应用场景,我预测可以给这个函数加上十多个参数。这些参数就是灵活性机制——跟大多数“机制”一样,它不是免费午餐。把所有这些参数都加上的话,函数在当前的使用场景下就会非常复杂。另外,如果我少考虑了一个参数,已经加上的这一堆参数会使新添参数更麻烦。而且我经常会把灵活性机制弄错——可能是未来的需求变更并非以我期望的方式发生,也可能我对机制的设计不好。考虑到所有这些因素,很多时候这些灵活性机制反而拖慢了我响应变化的速度。
有了重构技术,我就可以采取不同的策略。与其猜测未来需要哪些灵活性、需要什么机制来提供灵活性,我更愿意只根据当前的需求来构造软件,同时把软件的设计质量做得很高。随着对用户需求的理解加深,我会对架构进行重构,使其能够应对新的需要。如果一种灵活性机制不会增加复杂度(比如添加几个命名良好的小函数),我可以很开心地引入它;但如果一种灵活性会增加软件复杂度,就必须先证明自己值得被引入。如果不同的调用者不会传入不同的参数值,那么就不要添加这个参数。当真的需要添加这个参数时,运用函数参数化(310)也很容易。要判断是否应该为未来的变化添加灵活性,我会评估“如果以后再重构有多困难”,只有当未来重构会很困难时,我才考虑现在就添加灵活性机制。我发现这是一个很有用的决策方法。
这种设计方法有很多名字:简单设计、增量式设计或者YAGNI\[mf-yagni\]——“你不会需要它”(you arenʼt going to need it)的缩写。YAGNI并不是“不做架构性思考”的意思,不过确实有人以这种欠考虑的方式做事。我把YAGNI视为将架构、设计与开发过程融合的一种工作方式,这种工作方式必须有重构作为基础才可靠。
采用YAGNI并不表示完全不用预先考虑架构。总有一些时候,如果缺少预先的思考,重构会难以开展。但两者之间的平衡点已经发生了很大的改变:如今我更倾向于等一等,待到对问题理解更充分,再来着手解决。演进式架构\[Ford et al.\]是一门仍在不断发展的学科,架构师们在不断探索有用的模式和实践,充分发挥迭代式架构决策的能力。
- 第1章 重构,第一个示例
- 1.1 起点
- 1.2 对此起始程序的评价
- 1.3 重构的第一步
- 1.4 分解statement函数
- 1.5 进展:大量嵌套函数
- 1.6 拆分计算阶段与格式化阶段
- 1.7 进展:分离到两个文件(和两个阶段)
- 1.8 按类型重组计算过程
- 1.9 进展:使用多态计算器来提供数据
- 1.10 结语
- 第2章 重构的原则
- 2.1 何谓重构
- 2.2 两顶帽子
- 2.3 为何重构
- 2.4 何时重构
- 2.5 重构的挑战
- 2.6 重构、架构和YAGNI
- 2.7 重构与软件开发过程
- 2.8 重构与性能
- 2.9 重构起源何处
- 2.10 自动化重构
- 2.11 延展阅读
- 第3章 代码的坏味道
- 3.1 神秘命名(Mysterious Name)
- 3.2 重复代码(Duplicated Code)
- 3.3 过长函数(Long Function)
- 3.4 过长参数列表(Long Parameter List)
- 3.5 全局数据(Global Data)
- 3.6 可变数据(Mutable Data)
- 3.7 发散式变化(Divergent Change)
- 3.8 霰弹式修改(Shotgun Surgery)
- 3.9 依恋情结(Feature Envy)
- 3.10 数据泥团(Data Clumps)
- 3.11 基本类型偏执(Primitive Obsession)
- 3.12 重复的switch (Repeated Switches)
- 3.13 循环语句(Loops)
- 3.14 冗赘的元素(Lazy Element)
- 3.15 夸夸其谈通用性(Speculative Generality)
- 3.16 临时字段(Temporary Field)
- 3.17 过长的消息链(Message Chains)
- 3.18 中间人(Middle Man)
- 3.19 内幕交易(Insider Trading)
- 3.20 过大的类(Large Class)
- 3.21 异曲同工的类(Alternative Classes with Different Interfaces)
- 3.22 纯数据类(Data Class)
- 3.23 被拒绝的遗赠(Refused Bequest)
- 3.24 注释(Comments)
- 第4章 构筑测试体系
- 4.1 自测试代码的价值
- 4.2 待测试的示例代码
- 4.3 第一个测试
- 4.4 再添加一个测试
- 4.5 修改测试夹具
- 4.6 探测边界条件
- 4.7 测试远不止如此
- 第5章 介绍重构名录
- 5.1 重构的记录格式
- 5.2 挑选重构的依据
- 第6章 第一组重构
- 6.1 提炼函数(Extract Function)
- 6.2 内联函数(Inline Function)
- 6.3 提炼变量(Extract Variable)
- 6.4 内联变量(Inline Variable)
- 6.5 改变函数声明(Change Function Declaration)
- 6.6 封装变量(Encapsulate Variable)
- 6.7 变量改名(Rename Variable)
- 6.8 引入参数对象(Introduce Parameter Object)
- 6.9 函数组合成类(Combine Functions into Class)
- 6.10 函数组合成变换(Combine Functions into Transform)
- 6.11 拆分阶段(Split Phase)
- 第7章 封装
- 7.1 封装记录(Encapsulate Record)
- 7.2 封装集合(Encapsulate Collection)
- 7.3 以对象取代基本类型(Replace Primitive with Object)
- 7.4 以查询取代临时变量(Replace Temp with Query)
- 7.5 提炼类(Extract Class)
- 7.6 内联类(Inline Class)
- 7.7 隐藏委托关系(Hide Delegate)
- 7.8 移除中间人(Remove Middle Man)
- 7.9 替换算法(Substitute Algorithm)
- 第8章 搬移特性
- 8.1 搬移函数(Move Function)
- 8.2 搬移字段(Move Field)
- 8.3 搬移语句到函数(Move Statements into Function)
- 8.4 搬移语句到调用者(Move Statements to Callers)
- 8.5 以函数调用取代内联代码(Replace Inline Code with Function Call)
- 8.6 移动语句(Slide Statements)
- 8.7 拆分循环(Split Loop)
- 8.8 以管道取代循环(Replace Loop with Pipeline)
- 8.9 移除死代码(Remove Dead Code)
- 第9章 重新组织数据
- 9.1 拆分变量(Split Variable)
- 9.2 字段改名(Rename Field)
- 9.3 以查询取代派生变量(Replace Derived Variable with Query)
- 9.4 将引用对象改为值对象(Change Reference to Value)
- 9.5 将值对象改为引用对象(Change Value to Reference)
- 第10章 简化条件逻辑
- 10.1 分解条件表达式(Decompose Conditional)
- 10.2 合并条件表达式(Consolidate Conditional Expression)
- 10.3 以卫语句取代嵌套条件表达式(Replace Nested Conditional with Guard Clauses)
- 10.4 以多态取代条件表达式(Replace Conditional with Polymorphism)
- 10.5 引入特例(Introduce Special Case)
- 10.6 引入断言(Introduce Assertion)
- 第11章 重构API
- 11.1 将查询函数和修改函数分离(Separate Query from Modifier)
- 11.2 函数参数化(Parameterize Function)
- 11.3 移除标记参数(Remove Flag Argument)
- 11.4 保持对象完整(Preserve Whole Object)
- 11.5 以查询取代参数(Replace Parameter with Query)
- 11.6 以参数取代查询(Replace Query with Parameter)
- 11.7 移除设值函数(Remove Setting Method)
- 11.8 以工厂函数取代构造函数(Replace Constructor with Factory Function)
- 11.9 以命令取代函数(Replace Function with Command)
- 11.10 以函数取代命令(Replace Command with Function)
- 第12章 处理继承关系
- 12.1 函数上移(Pull Up Method)
- 12.2 字段上移(Pull Up Field)
- 12.3 构造函数本体上移(Pull Up Constructor Body)
- 12.4 函数下移(Push Down Method)
- 12.5 字段下移(Push Down Field)
- 12.6 以子类取代类型码(Replace Type Code with Subclasses)
- 12.7 移除子类(Remove Subclass)
- 12.8 提炼超类(Extract Superclass)
- 12.9 折叠继承体系(Collapse Hierarchy)
- 12.10 以委托取代子类(Replace Subclass with Delegate)
- 12.11 以委托取代超类(Replace Superclass with Delegate)
- 参考文献
- 重构列表
- 坏味道与重构手法速查表
