ترويض الوحش: استراتيجيات إعادة هيكلة الشيفرات البرمجية القديمة

الشيفرة البرمجية القديمة. يستحضر المصطلح نفسه في كثير من الأحيان صورًا لأنظمة مترامية الأطراف وغير موثقة، واعتماديات هشة، وشعورًا غامرًا بالرهبة. يواجه العديد من المطورين حول العالم تحدي صيانة وتطوير هذه الأنظمة، التي غالبًا ما تكون حيوية لعمليات الأعمال. يقدم هذا الدليل الشامل استراتيجيات عملية لإعادة هيكلة الشيفرة البرمجية القديمة، محولاً مصدر الإحباط إلى فرصة للتحديث والتحسين.

ما هي الشيفرة البرمجية القديمة؟

قبل الخوض في تقنيات إعادة الهيكلة، من الضروري تحديد ما نعنيه بـ "الشيفرة البرمجية القديمة". في حين أن المصطلح يمكن أن يشير ببساطة إلى شيفرة قديمة، فإن تعريفًا أكثر دقة يركز على قابليتها للصيانة. يعرف مايكل فيذرز، في كتابه الأساسي "العمل بفعالية مع الشيفرة البرمجية القديمة"، الشيفرة القديمة بأنها شيفرة بدون اختبارات. هذا النقص في الاختبارات يجعل من الصعب تعديل الشيفرة بأمان دون إدخال تراجعات. ومع ذلك، يمكن أن تظهر الشيفرة القديمة أيضًا خصائص أخرى:

• نقص التوثيق: ربما يكون المطورون الأصليون قد انتقلوا، تاركين وراءهم القليل من الوثائق أو لا شيء على الإطلاق يشرح بنية النظام أو قرارات التصميم أو حتى الوظائف الأساسية.
• الاعتماديات المعقدة: قد تكون الشيفرة مترابطة بشكل وثيق، مما يجعل من الصعب عزل وتعديل المكونات الفردية دون التأثير على أجزاء أخرى من النظام.
• التقنيات القديمة: قد تكون الشيفرة مكتوبة بلغات برمجة أو أطر عمل أو مكتبات قديمة لم تعد مدعومة بشكل نشط، مما يشكل مخاطر أمنية ويحد من الوصول إلى الأدوات الحديثة.
• جودة الشيفرة الرديئة: قد تحتوي الشيفرة على كود مكرر، ودوال طويلة، وروائح شيفرة أخرى تجعل من الصعب فهمها وصيانتها.
• تصميم هش: يمكن أن يكون للتغييرات الصغيرة ظاهريًا عواقب غير متوقعة وواسعة النطاق.

من المهم ملاحظة أن الشيفرة البرمجية القديمة ليست سيئة بطبيعتها. فهي تمثل في كثير من الأحيان استثمارًا كبيرًا وتجسد معرفة قيمة بالمجال. الهدف من إعادة الهيكلة هو الحفاظ على هذه القيمة مع تحسين قابلية الشيفرة للصيانة وموثوقيتها وأدائها.

لماذا نعيد هيكلة الشيفرة البرمجية القديمة؟

يمكن أن تكون إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية القديمة مهمة شاقة، لكن الفوائد غالبًا ما تفوق التحديات. فيما يلي بعض الأسباب الرئيسية للاستثمار في إعادة الهيكلة:

• تحسين قابلية الصيانة: تجعل إعادة الهيكلة الشيفرة أسهل في الفهم والتعديل والتصحيح، مما يقلل من التكلفة والجهد اللازمين للصيانة المستمرة. بالنسبة للفرق العالمية، هذا مهم بشكل خاص، لأنه يقلل من الاعتماد على أفراد محددين ويعزز تبادل المعرفة.
• تقليل الدين التقني: يشير الدين التقني إلى التكلفة الضمنية لإعادة العمل الناتجة عن اختيار حل سهل الآن بدلاً من استخدام نهج أفضل قد يستغرق وقتًا أطول. تساعد إعادة الهيكلة على سداد هذا الدين، مما يحسن الصحة العامة لقاعدة الشيفرة.
• تعزيز الموثوقية: من خلال معالجة روائح الشيفرة وتحسين بنية الشيفرة، يمكن لإعادة الهيكلة تقليل مخاطر الأخطاء وتحسين الموثوقية العامة للنظام.
• زيادة الأداء: يمكن لإعادة الهيكلة تحديد ومعالجة اختناقات الأداء، مما يؤدي إلى أوقات تنفيذ أسرع واستجابة محسنة.
• تسهيل التكامل: يمكن لإعادة الهيكلة أن تجعل من السهل دمج النظام القديم مع الأنظمة والتقنيات الجديدة، مما يتيح الابتكار والتحديث. على سبيل المثال، قد تحتاج منصة تجارة إلكترونية أوروبية إلى التكامل مع بوابة دفع جديدة تستخدم واجهة برمجة تطبيقات مختلفة.
• تحسين معنويات المطورين: العمل مع شيفرة نظيفة ومنظمة جيدًا هو أكثر متعة وإنتاجية للمطورين. يمكن لإعادة الهيكلة أن تعزز المعنويات وتجذب المواهب.

تحديد المرشحين لإعادة الهيكلة

لا تحتاج كل الشيفرات البرمجية القديمة إلى إعادة هيكلة. من المهم تحديد أولويات جهود إعادة الهيكلة بناءً على العوامل التالية:

• تكرار التغيير: الشيفرة التي يتم تعديلها بشكل متكرر هي مرشح رئيسي لإعادة الهيكلة، حيث سيكون للتحسينات في قابلية الصيانة تأثير كبير على إنتاجية التطوير.
• التعقيد: الشيفرة المعقدة وصعبة الفهم أكثر عرضة لاحتواء الأخطاء وأصعب في التعديل بأمان.
• تأثير الأخطاء: يجب إعطاء الأولوية لإعادة هيكلة الشيفرة التي تعتبر حيوية لعمليات الأعمال أو التي لديها مخاطر عالية للتسبب في أخطاء مكلفة.
• اختناقات الأداء: يجب إعادة هيكلة الشيفرة التي تم تحديدها على أنها اختناق في الأداء لتحسينه.
• روائح الشيفرة: ابق عينك على روائح الشيفرة الشائعة مثل الدوال الطويلة، والفئات الكبيرة، والشيفرة المكررة، وحسد الميزات. هذه مؤشرات على المناطق التي يمكن أن تستفيد من إعادة الهيكلة.

مثال: تخيل شركة لوجستيات عالمية لديها نظام قديم لإدارة الشحنات. يتم تحديث الوحدة المسؤولة عن حساب تكاليف الشحن بشكل متكرر بسبب تغير اللوائح وأسعار الوقود. هذه الوحدة هي مرشح رئيسي لإعادة الهيكلة.

تقنيات إعادة الهيكلة

هناك العديد من تقنيات إعادة الهيكلة المتاحة، كل منها مصمم لمعالجة روائح شيفرة معينة أو تحسين جوانب محددة من الشيفرة. فيما يلي بعض التقنيات شائعة الاستخدام:

تكوين الدوال

تركز هذه التقنيات على تقسيم الدوال الكبيرة والمعقدة إلى دوال أصغر وأكثر قابلية للإدارة. هذا يحسن قابلية القراءة، ويقلل من التكرار، ويجعل الشيفرة أسهل في الاختبار.

• استخلاص دالة (Extract Method): يتضمن ذلك تحديد كتلة من الشيفرة تؤدي مهمة محددة ونقلها إلى دالة جديدة.
• تضمين دالة (Inline Method): يتضمن ذلك استبدال استدعاء دالة بجسم الدالة. استخدم هذا عندما يكون اسم الدالة واضحًا مثل جسمها، أو عندما تكون على وشك استخدام استخلاص دالة ولكن الدالة الحالية قصيرة جدًا.
• استبدال المتغير المؤقت باستعلام (Replace Temp with Query): يتضمن ذلك استبدال متغير مؤقت باستدعاء دالة تحسب قيمة المتغير عند الطلب.
• إدخال متغير توضيحي (Introduce Explaining Variable): استخدم هذا لتعيين نتيجة تعبير إلى متغير باسم وصفي، مما يوضح الغرض منه.

نقل الميزات بين الكائنات

تركز هذه التقنيات على تحسين تصميم الفئات والكائنات عن طريق نقل المسؤوليات إلى حيث تنتمي.

• نقل دالة (Move Method): يتضمن ذلك نقل دالة من فئة إلى فئة أخرى حيث تنتمي منطقيًا.
• نقل حقل (Move Field): يتضمن ذلك نقل حقل من فئة إلى فئة أخرى حيث ينتمي منطقيًا.
• استخلاص فئة (Extract Class): يتضمن ذلك إنشاء فئة جديدة من مجموعة متماسكة من المسؤوليات المستخرجة من فئة موجودة.
• تضمين فئة (Inline Class): استخدم هذا لدمج فئة في أخرى عندما لم تعد تقوم بما يكفي لتبرير وجودها.
• إخفاء المندوب (Hide Delegate): يتضمن ذلك إنشاء دوال في الخادم لإخفاء منطق التفويض عن العميل، مما يقلل من الاقتران بين العميل والمندوب.
• إزالة الوسيط (Remove Middle Man): إذا كانت فئة تفوض معظم عملها تقريبًا، فهذا يساعد على التخلص من الوسيط.
• إدخال دالة أجنبية (Introduce Foreign Method): يضيف دالة إلى فئة العميل لخدمة العميل بميزات مطلوبة حقًا من فئة الخادم، ولكن لا يمكن تعديلها بسبب نقص الوصول أو التغييرات المخطط لها في فئة الخادم.
• إدخال ملحق محلي (Introduce Local Extension): ينشئ فئة جديدة تحتوي على الدوال الجديدة. مفيد عندما لا تتحكم في مصدر الفئة ولا يمكنك إضافة سلوك مباشرة.

تنظيم البيانات

تركز هذه التقنيات على تحسين طريقة تخزين البيانات والوصول إليها، مما يسهل فهمها وتعديلها.

• استبدال قيمة البيانات بكائن (Replace Data Value with Object): يتضمن ذلك استبدال قيمة بيانات بسيطة بكائن يغلف البيانات والسلوكيات ذات الصلة.
• تغيير القيمة إلى مرجع (Change Value to Reference): يتضمن ذلك تغيير كائن قيمة إلى كائن مرجعي، عندما تشترك كائنات متعددة في نفس القيمة.
• تغيير الارتباط أحادي الاتجاه إلى ثنائي الاتجاه (Change Unidirectional Association to Bidirectional): ينشئ رابطًا ثنائي الاتجاه بين فئتين حيث يوجد رابط أحادي الاتجاه فقط.
• تغيير الارتباط ثنائي الاتجاه إلى أحادي الاتجاه (Change Bidirectional Association to Unidirectional): يبسط الارتباطات بجعل العلاقة ثنائية الاتجاه أحادية الاتجاه.
• استبدال الرقم السحري بثابت رمزي (Replace Magic Number with Symbolic Constant): يتضمن ذلك استبدال القيم الحرفية بثوابت مسماة، مما يجعل الشيفرة أسهل في الفهم والصيانة.
• تغليف الحقل (Encapsulate Field): يوفر دالة getter و setter للوصول إلى الحقل.
• تغليف المجموعة (Encapsulate Collection): يضمن أن جميع التغييرات على المجموعة تحدث من خلال دوال يتم التحكم فيها بعناية في الفئة المالكة.
• استبدال السجل بفئة بيانات (Replace Record with Data Class): ينشئ فئة جديدة بحقول تطابق بنية السجل ودوال الوصول.
• استبدال كود النوع بفئة (Replace Type Code with Class): أنشئ فئة جديدة عندما يكون لكود النوع مجموعة محدودة ومعروفة من القيم الممكنة.
• استبدال كود النوع بفئات فرعية (Replace Type Code with Subclasses): عندما تؤثر قيمة كود النوع على سلوك الفئة.
• استبدال كود النوع بالحالة/الاستراتيجية (Replace Type Code with State/Strategy): عندما تؤثر قيمة كود النوع على سلوك الفئة، ولكن التوريث الفرعي غير مناسب.
• استبدال الفئة الفرعية بحقول (Replace Subclass with Fields): يزيل فئة فرعية ويضيف حقولًا إلى الفئة الفائقة تمثل الخصائص المميزة للفئة الفرعية.

تبسيط التعبيرات الشرطية

يمكن أن يصبح المنطق الشرطي معقدًا بسرعة. تهدف هذه التقنيات إلى التوضيح والتبسيط.

• تفكيك الشرط (Decompose Conditional): يتضمن ذلك تقسيم عبارة شرطية معقدة إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة.
• دمج التعبير الشرطي (Consolidate Conditional Expression): يتضمن ذلك دمج عبارات شرطية متعددة في عبارة واحدة أكثر إيجازًا.
• دمج الأجزاء الشرطية المكررة (Consolidate Duplicate Conditional Fragments): يتضمن ذلك نقل الشيفرة المكررة في فروع متعددة من عبارة شرطية إلى خارج الشرط.
• إزالة علامة التحكم (Remove Control Flag): تخلص من المتغيرات المنطقية المستخدمة للتحكم في تدفق المنطق.
• استبدال الشرط المتداخل بشروط الحماية (Replace Nested Conditional with Guard Clauses): يجعل الشيفرة أكثر قابلية للقراءة عن طريق وضع جميع الحالات الخاصة في الأعلى وإيقاف المعالجة إذا كان أي منها صحيحًا.
• استبدال الشرط بتعدد الأشكال (Replace Conditional with Polymorphism): يتضمن ذلك استبدال المنطق الشرطي بتعدد الأشكال، مما يسمح لكائنات مختلفة بمعالجة حالات مختلفة.
• إدخال كائن فارغ (Introduce Null Object): بدلاً من التحقق من قيمة فارغة (null)، أنشئ كائنًا افتراضيًا يوفر سلوكًا افتراضيًا.
• إدخال تأكيد (Introduce Assertion): وثق التوقعات بشكل صريح عن طريق إنشاء اختبار يتحقق منها.

تبسيط استدعاءات الدوال

• إعادة تسمية دالة (Rename Method): يبدو هذا واضحًا، ولكنه مفيد بشكل لا يصدق في جعل الشيفرة واضحة.
• إضافة معامل (Add Parameter): تسمح إضافة معلومات إلى توقيع الدالة بأن تكون الدالة أكثر مرونة وقابلية لإعادة الاستخدام.
• إزالة معامل (Remove Parameter): إذا لم يتم استخدام معامل، فتخلص منه لتبسيط الواجهة.
• فصل الاستعلام عن المُعدِّل (Separate Query from Modifier): إذا كانت الدالة تغير قيمة وتعيدها في نفس الوقت، فافصلها إلى دالتين متميزتين.
• تمرير معلمات للدالة (Parameterize Method): استخدم هذا لدمج دوال متشابهة في دالة واحدة مع معامل يغير السلوك.
• استبدال المعامل بدوال صريحة (Replace Parameter with Explicit Methods): افعل عكس تمرير المعلمات - قسم دالة واحدة إلى دوال متعددة تمثل كل منها قيمة محددة للمعامل.
• الحفاظ على الكائن بأكمله (Preserve Whole Object): بدلاً من تمرير بعض عناصر البيانات المحددة إلى دالة، مرر الكائن بأكمله حتى تتمكن الدالة من الوصول إلى جميع بياناته.
• استبدال المعامل بدالة (Replace Parameter with Method): إذا تم استدعاء دالة دائمًا بنفس القيمة المشتقة من حقل، ففكر في اشتقاق قيمة المعامل داخل الدالة.
• إدخال كائن معامل (Introduce Parameter Object): اجمع عدة معلمات معًا في كائن واحد عندما تنتمي بشكل طبيعي معًا.
• إزالة دالة الإعداد (Remove Setting Method): تجنب دوال الإعداد (setters) إذا كان يجب تهيئة الحقل فقط، ولكن لا يتم تعديله بعد الإنشاء.
• إخفاء دالة (Hide Method): قلل من رؤية الدالة إذا تم استخدامها فقط داخل فئة واحدة.
• استبدال المُنشئ بدالة مصنع (Replace Constructor with Factory Method): بديل أكثر وصفية للمُنشئات.
• استبدال الاستثناء باختبار (Replace Exception with Test): إذا تم استخدام الاستثناءات كتحكم في التدفق، فاستبدلها بمنطق شرطي لتحسين الأداء.

التعامل مع التعميم

• سحب الحقل للأعلى (Pull Up Field): انقل حقلاً من فئة فرعية إلى فئتها الفائقة.
• سحب الدالة للأعلى (Pull Up Method): انقل دالة من فئة فرعية إلى فئتها الفائقة.
• سحب جسم المُنشئ للأعلى (Pull Up Constructor Body): انقل جسم المُنشئ من فئة فرعية إلى فئتها الفائقة.
• دفع الدالة للأسفل (Push Down Method): انقل دالة من فئة فائقة إلى فئاتها الفرعية.
• دفع الحقل للأسفل (Push Down Field): انقل حقلاً من فئة فائقة إلى فئاتها الفرعية.
• استخلاص واجهة (Extract Interface): ينشئ واجهة من الدوال العامة لفئة.
• استخلاص فئة فائقة (Extract Superclass): انقل الوظائف المشتركة من فئتين إلى فئة فائقة جديدة.
• طي التسلسل الهرمي (Collapse Hierarchy): ادمج فئة فائقة وفئة فرعية في فئة واحدة.
• تشكيل دالة قالب (Form Template Method): أنشئ دالة قالب في فئة فائقة تحدد خطوات خوارزمية، مما يسمح للفئات الفرعية بتجاوز خطوات محددة.
• استبدال الوراثة بالتفويض (Replace Inheritance with Delegation): أنشئ حقلاً في الفئة يشير إلى الوظيفة، بدلاً من وراثتها.
• استبدال التفويض بالوراثة (Replace Delegation with Inheritance): عندما يكون التفويض معقدًا للغاية، انتقل إلى الوراثة.

هذه مجرد أمثلة قليلة من العديد من تقنيات إعادة الهيكلة المتاحة. يعتمد اختيار التقنية التي سيتم استخدامها على رائحة الشيفرة المحددة والنتيجة المرجوة.

مثال: دالة كبيرة في تطبيق جافا يستخدمه بنك عالمي تحسب أسعار الفائدة. يؤدي تطبيق استخلاص دالة (Extract Method) لإنشاء دوال أصغر وأكثر تركيزًا إلى تحسين قابلية القراءة وتسهيل تحديث منطق حساب سعر الفائدة دون التأثير على أجزاء أخرى من الدالة.

عملية إعادة الهيكلة

يجب التعامل مع إعادة الهيكلة بشكل منهجي لتقليل المخاطر وزيادة فرص النجاح. إليك عملية موصى بها:

1. تحديد المرشحين لإعادة الهيكلة: استخدم المعايير المذكورة سابقًا لتحديد مناطق الشيفرة التي ستستفيد أكثر من إعادة الهيكلة.
2. إنشاء اختبارات: قبل إجراء أي تغييرات، اكتب اختبارات آلية للتحقق من السلوك الحالي للشيفرة. هذا أمر بالغ الأهمية لضمان أن إعادة الهيكلة لا تؤدي إلى تراجعات. يمكن استخدام أدوات مثل JUnit (Java) أو pytest (Python) أو Jest (JavaScript) لكتابة اختبارات الوحدة.
3. إعادة الهيكلة بشكل تدريجي: قم بإجراء تغييرات صغيرة وتدريجية وقم بتشغيل الاختبارات بعد كل تغيير. هذا يسهل تحديد وإصلاح أي أخطاء يتم إدخالها.
4. الالتزام بالتغييرات بشكل متكرر (Commit Frequently): قم بتسجيل تغييراتك في نظام التحكم في الإصدار بشكل متكرر. هذا يسمح لك بالعودة بسهولة إلى إصدار سابق إذا حدث خطأ ما.
5. مراجعة الشيفرة: اطلب من مطور آخر مراجعة شيفرتك. يمكن أن يساعد هذا في تحديد المشاكل المحتملة والتأكد من أن إعادة الهيكلة تمت بشكل صحيح.
6. مراقبة الأداء: بعد إعادة الهيكلة، راقب أداء النظام للتأكد من أن التغييرات لم تؤد إلى أي تراجعات في الأداء.

مثال: يستخدم فريق يعيد هيكلة وحدة بايثون في منصة تجارة إلكترونية عالمية `pytest` لإنشاء اختبارات وحدة للوظائف الحالية. ثم يطبقون إعادة هيكلة استخلاص فئة (Extract Class) لفصل الاهتمامات وتحسين بنية الوحدة. بعد كل تغيير صغير، يقومون بتشغيل الاختبارات للتأكد من أن الوظائف لم تتغير.

استراتيجيات إدخال الاختبارات إلى الشيفرة البرمجية القديمة

كما ذكر مايكل فيذرز ببراعة، الشيفرة البرمجية القديمة هي شيفرة بدون اختبارات. قد يبدو إدخال الاختبارات إلى قواعد الشيفرة الحالية مهمة ضخمة، لكنها ضرورية لإعادة الهيكلة الآمنة. فيما يلي عدة استراتيجيات للتعامل مع هذه المهمة:

اختبارات التوصيف (المعروفة أيضًا باختبارات النسخة الذهبية)

عندما تتعامل مع شيفرة يصعب فهمها، يمكن أن تساعدك اختبارات التوصيف في التقاط سلوكها الحالي قبل البدء في إجراء التغييرات. الفكرة هي كتابة اختبارات تؤكد الناتج الحالي للشيفرة لمجموعة معينة من المدخلات. هذه الاختبارات لا تتحقق بالضرورة من الصحة؛ بل توثق ببساطة ما تفعله الشيفرة *حاليًا*.

الخطوات:

1. حدد وحدة من الشيفرة تريد توصيفها (على سبيل المثال، دالة أو طريقة).
2. أنشئ مجموعة من قيم الإدخال التي تمثل نطاقًا من السيناريوهات الشائعة والحالات الطرفية.
3. قم بتشغيل الشيفرة بتلك المدخلات والتقط المخرجات الناتجة.
4. اكتب اختبارات تؤكد أن الشيفرة تنتج تلك المخرجات بالضبط لتلك المدخلات.

تحذير: يمكن أن تكون اختبارات التوصيف هشة إذا كان المنطق الأساسي معقدًا أو يعتمد على البيانات. كن مستعدًا لتحديثها إذا احتجت إلى تغيير سلوك الشيفرة لاحقًا.

دالة الإنبات وفئة الإنبات

تهدف هذه التقنيات، التي وصفها أيضًا مايكل فيذرز، إلى إدخال وظائف جديدة في نظام قديم مع تقليل مخاطر كسر الشيفرة الحالية.

دالة الإنبات (Sprout Method): عندما تحتاج إلى إضافة ميزة جديدة تتطلب تعديل دالة موجودة، أنشئ دالة جديدة تحتوي على المنطق الجديد. ثم، استدعِ هذه الدالة الجديدة من الدالة الحالية. يتيح لك ذلك عزل الشيفرة الجديدة واختبارها بشكل مستقل.

فئة الإنبات (Sprout Class): مشابهة لدالة الإنبات، ولكن للفئات. أنشئ فئة جديدة تنفذ الوظائف الجديدة، ثم ادمجها في النظام الحالي.

العزل (Sandboxing)

يتضمن العزل فصل الشيفرة القديمة عن بقية النظام، مما يتيح لك اختبارها في بيئة خاضعة للرقابة. يمكن القيام بذلك عن طريق إنشاء كائنات وهمية (mocks) أو بدائل (stubs) للاعتماديات أو عن طريق تشغيل الشيفرة في جهاز افتراضي.

طريقة ميكادو

طريقة ميكادو هي نهج مرئي لحل المشكلات لمعالجة مهام إعادة الهيكلة المعقدة. تتضمن إنشاء مخطط يمثل الاعتماديات بين أجزاء مختلفة من الشيفرة ثم إعادة هيكلة الشيفرة بطريقة تقلل من التأثير على أجزاء أخرى من النظام. المبدأ الأساسي هو "تجربة" التغيير ورؤية ما يتعطل. إذا تعطل، فارجع إلى آخر حالة عمل وسجل المشكلة. ثم عالج تلك المشكلة قبل إعادة محاولة التغيير الأصلي.

أدوات إعادة الهيكلة

يمكن أن تساعد العديد من الأدوات في إعادة الهيكلة، وأتمتة المهام المتكررة وتوفير إرشادات حول أفضل الممارسات. غالبًا ما تكون هذه الأدوات مدمجة في بيئات التطوير المتكاملة (IDEs):

• بيئات التطوير المتكاملة (مثل IntelliJ IDEA, Eclipse, Visual Studio): توفر بيئات التطوير المتكاملة أدوات إعادة هيكلة مدمجة يمكنها أداء مهام تلقائيًا مثل إعادة تسمية المتغيرات، واستخلاص الدوال، ونقل الفئات.
• أدوات التحليل الثابت (مثل SonarQube, Checkstyle, PMD): تحلل هذه الأدوات الشيفرة بحثًا عن روائح الشيفرة، والأخطاء المحتملة، ونقاط الضعف الأمنية. يمكن أن تساعد في تحديد مناطق الشيفرة التي ستستفيد من إعادة الهيكلة.
• أدوات تغطية الشيفرة (مثل JaCoCo, Cobertura): تقيس هذه الأدوات النسبة المئوية للشيفرة التي تغطيها الاختبارات. يمكن أن تساعد في تحديد مناطق الشيفرة التي لم يتم اختبارها بشكل كافٍ.
• متصفحات إعادة الهيكلة (مثل Smalltalk Refactoring Browser): أدوات متخصصة تساعد في أنشطة إعادة الهيكلة الأكبر.

مثال: يستخدم فريق تطوير يعمل على تطبيق C# لشركة تأمين عالمية أدوات إعادة الهيكلة المدمجة في Visual Studio لإعادة تسمية المتغيرات واستخلاص الدوال تلقائيًا. كما يستخدمون SonarQube لتحديد روائح الشيفرة ونقاط الضعف المحتملة.

التحديات والمخاطر

لا تخلو إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية القديمة من التحديات والمخاطر:

• إدخال تراجعات: أكبر خطر هو إدخال أخطاء أثناء عملية إعادة الهيكلة. يمكن التخفيف من ذلك عن طريق كتابة اختبارات شاملة وإعادة الهيكلة بشكل تدريجي.
• نقص المعرفة بالمجال: إذا كان المطورون الأصليون قد انتقلوا، فقد يكون من الصعب فهم الشيفرة والغرض منها. يمكن أن يؤدي ذلك إلى قرارات إعادة هيكلة غير صحيحة.
• الاقتران الوثيق: يصعب إعادة هيكلة الشيفرة المترابطة بشكل وثيق، حيث يمكن أن يكون للتغييرات في جزء واحد من الشيفرة عواقب غير مقصودة على أجزاء أخرى من الشيفرة.
• قيود الوقت: يمكن أن تستغرق إعادة الهيكلة وقتًا، وقد يكون من الصعب تبرير الاستثمار لأصحاب المصلحة الذين يركزون على تقديم ميزات جديدة.
• مقاومة التغيير: قد يكون بعض المطورين مقاومين لإعادة الهيكلة، خاصة إذا لم يكونوا على دراية بالتقنيات المعنية.

أفضل الممارسات

للتخفيف من التحديات والمخاطر المرتبطة بإعادة هيكلة الشيفرة البرمجية القديمة، اتبع أفضل الممارسات التالية:

• الحصول على موافقة: تأكد من أن أصحاب المصلحة يفهمون فوائد إعادة الهيكلة ومستعدون لاستثمار الوقت والموارد المطلوبة.
• ابدأ صغيرًا: ابدأ بإعادة هيكلة أجزاء صغيرة ومعزولة من الشيفرة. سيساعد هذا في بناء الثقة وإظهار قيمة إعادة الهيكلة.
• إعادة الهيكلة بشكل تدريجي: قم بإجراء تغييرات صغيرة وتدريجية واختبر بشكل متكرر. سيسهل هذا تحديد وإصلاح أي أخطاء يتم إدخالها.
• أتمتة الاختبارات: اكتب اختبارات آلية شاملة للتحقق من سلوك الشيفرة قبل وبعد إعادة الهيكلة.
• استخدام أدوات إعادة الهيكلة: استفد من أدوات إعادة الهيكلة المتاحة في بيئة التطوير المتكاملة الخاصة بك أو الأدوات الأخرى لأتمتة المهام المتكررة وتوفير إرشادات حول أفضل الممارسات.
• توثيق تغييراتك: وثق التغييرات التي تجريها أثناء إعادة الهيكلة. سيساعد هذا المطورين الآخرين على فهم الشيفرة وتجنب إدخال تراجعات في المستقبل.
• إعادة الهيكلة المستمرة: اجعل إعادة الهيكلة جزءًا مستمرًا من عملية التطوير، بدلاً من أن تكون حدثًا لمرة واحدة. سيساعد هذا في الحفاظ على قاعدة الشيفرة نظيفة وقابلة للصيانة.

الخاتمة

إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية القديمة هي مسعى صعب ولكنه مجزٍ. باتباع الاستراتيجيات وأفضل الممارسات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك ترويض الوحش وتحويل أنظمتك القديمة إلى أصول قابلة للصيانة وموثوقة وعالية الأداء. تذكر أن تتعامل مع إعادة الهيكلة بشكل منهجي، واختبر بشكل متكرر، وتواصل بفعالية مع فريقك. مع التخطيط والتنفيذ الدقيقين، يمكنك إطلاق العنان للإمكانات الخفية داخل شيفرتك القديمة وتمهيد الطريق للابتكار المستقبلي.