Slovenščina

Praktični vodnik za preoblikovanje podedovane kode, ki zajema identifikacijo, prioritizacijo, tehnike in najboljše prakse za posodobitev in vzdrževanje.

Krotenje zveri: Strategije za preoblikovanje podedovane kode

Podedovana koda. Že sam izraz pogosto prikliče podobe razvejanih, nedokumentiranih sistemov, krhkih odvisnosti in prežemajočega občutka groze. Mnogi razvijalci po svetu se soočajo z izzivom vzdrževanja in razvijanja teh sistemov, ki so pogosto ključni za poslovanje. Ta celovit vodnik ponuja praktične strategije za preoblikovanje podedovane kode, s katerimi vir frustracij spremenimo v priložnost za posodobitev in izboljšave.

Kaj je podedovana koda?

Preden se poglobimo v tehnike preoblikovanja, je bistveno opredeliti, kaj mislimo s "podedovano kodo". Čeprav se izraz lahko preprosto nanaša na starejšo kodo, se bolj natančna definicija osredotoča na njeno vzdrževalnost. Michael Feathers v svoji temeljni knjigi "Working Effectively with Legacy Code" opredeljuje podedovano kodo kot kodo brez testov. Zaradi pomanjkanja testov je težko varno spreminjati kodo brez uvajanja regresij. Vendar pa lahko podedovana koda kaže tudi druge značilnosti:

Pomembno je omeniti, da podedovana koda sama po sebi ni slaba. Pogosto predstavlja pomembno naložbo in vsebuje dragoceno domensko znanje. Cilj preoblikovanja je ohraniti to vrednost, hkrati pa izboljšati vzdrževalnost, zanesljivost in zmogljivost kode.

Zakaj preoblikovati podedovano kodo?

Preoblikovanje podedovane kode je lahko zastrašujoča naloga, vendar koristi pogosto odtehtajo izzive. Tu je nekaj ključnih razlogov za vlaganje v preoblikovanje:

Prepoznavanje kandidatov za preoblikovanje

Ni treba preoblikovati vse podedovane kode. Pomembno je, da si prizadevanja za preoblikovanje prednostno razvrstite na podlagi naslednjih dejavnikov:

Primer: Predstavljajte si globalno logistično podjetje s podedovanim sistemom za upravljanje pošiljk. Modul, odgovoren za izračun stroškov pošiljanja, se pogosto posodablja zaradi spreminjajočih se predpisov in cen goriva. Ta modul je odličen kandidat za preoblikovanje.

Tehnike preoblikovanja

Na voljo so številne tehnike preoblikovanja, od katerih je vsaka zasnovana za odpravljanje določenih "vonjav kode" ali izboljšanje določenih vidikov kode. Tu je nekaj pogosto uporabljenih tehnik:

Sestavljanje metod

Te tehnike se osredotočajo na razbijanje velikih, kompleksnih metod v manjše, bolj obvladljive metode. To izboljša berljivost, zmanjša podvajanje in olajša testiranje kode.

Premikanje funkcionalnosti med objekti

Te tehnike se osredotočajo na izboljšanje zasnove razredov in objektov s premikanjem odgovornosti tja, kamor spadajo.

Organiziranje podatkov

Te tehnike se osredotočajo na izboljšanje načina shranjevanja in dostopa do podatkov, kar olajša njihovo razumevanje in spreminjanje.

Poenostavljanje pogojnih izrazov

Pogojna logika lahko hitro postane zapletena. Te tehnike so namenjene pojasnjevanju in poenostavljanju.

Poenostavljanje klicev metod

Ukvarjanje s posploševanjem

To je le nekaj primerov številnih razpoložljivih tehnik preoblikovanja. Izbira tehnike je odvisna od specifične "vonjave kode" in želenega rezultata.

Primer: Velika metoda v aplikaciji Java, ki jo uporablja globalna banka, izračunava obrestne mere. Uporaba tehnike izločitve metode (Extract Method) za ustvarjanje manjših, bolj osredotočenih metod izboljša berljivost in olajša posodabljanje logike izračuna obrestnih mer, ne da bi to vplivalo na druge dele metode.

Postopek preoblikovanja

Preoblikovanja se je treba lotiti sistematično, da se zmanjša tveganje in povečajo možnosti za uspeh. Tu je priporočen postopek:

  1. Prepoznajte kandidate za preoblikovanje: Uporabite zgoraj omenjena merila za prepoznavanje področij kode, ki bi jim preoblikovanje najbolj koristilo.
  2. Ustvarite teste: Preden naredite kakršne koli spremembe, napišite avtomatizirane teste za preverjanje obstoječega vedenja kode. To je ključnega pomena za zagotovitev, da preoblikovanje ne uvede regresij. Za pisanje enotskih testov lahko uporabite orodja, kot so JUnit (Java), pytest (Python) ali Jest (JavaScript).
  3. Preoblikujte postopoma: Delajte majhne, postopne spremembe in po vsaki spremembi zaženite teste. To olajša prepoznavanje in odpravljanje morebitnih napak.
  4. Pogosto shranjujte spremembe (commit): Pogosto shranjujte spremembe v sistem za nadzor različic. To vam omogoča enostavno vrnitev na prejšnjo različico, če gre kaj narobe.
  5. Preglejte kodo: Naj vašo kodo pregleda drug razvijalec. To lahko pomaga prepoznati morebitne težave in zagotoviti, da je preoblikovanje izvedeno pravilno.
  6. Spremljajte zmogljivost: Po preoblikovanju spremljajte zmogljivost sistema, da zagotovite, da spremembe niso uvedle nobenih regresij v zmogljivosti.

Primer: Ekipa, ki preoblikuje Python modul na globalni platformi za e-trgovino, uporablja `pytest` za ustvarjanje enotskih testov za obstoječo funkcionalnost. Nato uporabijo tehniko izločitve razreda (Extract Class) za ločevanje odgovornosti in izboljšanje strukture modula. Po vsaki majhni spremembi zaženejo teste, da zagotovijo, da funkcionalnost ostane nespremenjena.

Strategije za uvajanje testov v podedovano kodo

Kot je primerno izjavil Michael Feathers, je podedovana koda koda brez testov. Uvajanje testov v obstoječe kodne zbirke se lahko zdi ogromen podvig, vendar je ključnega pomena za varno preoblikovanje. Tu je več strategij za pristop k tej nalogi:

Karakterizacijski testi (tudi testi Golden Master)

Ko se ukvarjate s kodo, ki jo je težko razumeti, vam lahko karakterizacijski testi pomagajo zajeti njeno obstoječe vedenje, preden začnete s spremembami. Ideja je, da napišete teste, ki potrjujejo trenutni izhod kode za določen nabor vhodov. Ti testi ne preverjajo nujno pravilnosti; preprosto dokumentirajo, kaj koda *trenutno* počne.

Koraki:

  1. Prepoznajte enoto kode, ki jo želite karakterizirati (npr. funkcijo ali metodo).
  2. Ustvarite nabor vhodnih vrednosti, ki predstavljajo vrsto pogostih in robnih primerov.
  3. Zaženite kodo s temi vhodi in zajemite dobljene izhode.
  4. Napišite teste, ki potrjujejo, da koda za te vhode ustvari natančno te izhode.

Pozor: Karakterizacijski testi so lahko krhki, če je osnovna logika kompleksna ali odvisna od podatkov. Bodite pripravljeni, da jih posodobite, če boste morali kasneje spremeniti vedenje kode.

Metoda "Sprout Method" in razred "Sprout Class"

Te tehnike, ki jih prav tako opisuje Michael Feathers, so namenjene uvajanju nove funkcionalnosti v podedovan sistem, hkrati pa zmanjšujejo tveganje za okvaro obstoječe kode.

Sprout Method: Ko morate dodati novo funkcionalnost, ki zahteva spreminjanje obstoječe metode, ustvarite novo metodo, ki vsebuje novo logiko. Nato to novo metodo pokličite iz obstoječe metode. To vam omogoča, da izolirate novo kodo in jo testirate neodvisno.

Sprout Class: Podobno kot Sprout Method, vendar za razrede. Ustvarite nov razred, ki implementira novo funkcionalnost, in ga nato vključite v obstoječi sistem.

Peskovnik (Sandboxing)

Peskovnik vključuje izolacijo podedovane kode od preostalega sistema, kar vam omogoča, da jo testirate v nadzorovanem okolju. To lahko storite z ustvarjanjem lažnih objektov (mocks) ali nadomestkov (stubs) za odvisnosti ali z zagonom kode v navideznem stroju.

Metoda Mikado

Metoda Mikado je vizualni pristop k reševanju problemov za obravnavo kompleksnih nalog preoblikovanja. Vključuje ustvarjanje diagrama, ki predstavlja odvisnosti med različnimi deli kode, in nato preoblikovanje kode na način, ki zmanjšuje vpliv na druge dele sistema. Osnovno načelo je, da "poskusite" spremembo in vidite, kaj se pokvari. Če se pokvari, se vrnite na zadnje delujoče stanje in zabeležite težavo. Nato rešite to težavo, preden ponovno poskusite z izvorno spremembo.

Orodja za preoblikovanje

Več orodij lahko pomaga pri preoblikovanju, avtomatizira ponavljajoče se naloge in nudi smernice o najboljših praksah. Ta orodja so pogosto vključena v integrirana razvojna okolja (IDE):

Primer: Razvojna ekipa, ki dela na aplikaciji C# za globalno zavarovalniško podjetje, uporablja vgrajena orodja za preoblikovanje v Visual Studiu za samodejno preimenovanje spremenljivk in izločanje metod. Uporabljajo tudi SonarQube za prepoznavanje "vonjav kode" in potencialnih ranljivosti.

Izzivi in tveganja

Preoblikovanje podedovane kode ni brez izzivov in tveganj:

Najboljše prakse

Da bi ublažili izzive in tveganja, povezana s preoblikovanjem podedovane kode, upoštevajte te najboljše prakse:

Zaključek

Preoblikovanje podedovane kode je zahteven, a koristen podvig. Z upoštevanjem strategij in najboljših praks, opisanih v tem vodniku, lahko ukrotite zver in svoje podedovane sisteme spremenite v vzdrževana, zanesljiva in visoko zmogljiva sredstva. Ne pozabite, da se preoblikovanja lotevate sistematično, pogosto testirate in učinkovito komunicirate s svojo ekipo. S skrbnim načrtovanjem in izvedbo lahko sprostite skriti potencial v svoji podedovani kodi in tlakujete pot prihodnjim inovacijam.