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Java雜談之代碼重構(gòu)的方法多長(zhǎng)才算長(zhǎng)

 更新時(shí)間:2021年10月06日 13:24:57   作者:JavaEdge.  
關(guān)于代碼重構(gòu)的理解:在不改變軟件系統(tǒng)/模塊所具備的功能特性的前提下,遵循/利用某種規(guī)則,使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨于完善。其在軟件生命周期中的價(jià)值體現(xiàn)主要在于可維護(hù)性和可擴(kuò)展性

每當(dāng)看到長(zhǎng)函數(shù),我們都得:

  • 被迫理解一個(gè)長(zhǎng)函數(shù)
  • 在一個(gè)長(zhǎng)函數(shù)中,小心翼翼地找出需要的邏輯,按需求微調(diào)

幾乎所有程序員都會(huì)有類(lèi)似經(jīng)歷。
沒(méi)人喜歡長(zhǎng)函數(shù),但你卻要一直和各種長(zhǎng)函數(shù)打交道。

幾百上千行的函數(shù)肯定是不足以稱(chēng)霸的。

多長(zhǎng)算“長(zhǎng)”?

100 行?對(duì)于函數(shù)長(zhǎng)度容忍度太高了!這是導(dǎo)致長(zhǎng)函數(shù)產(chǎn)生的關(guān)鍵點(diǎn)。

看具體代碼時(shí),一定要能夠看到細(xì)微之處。關(guān)鍵點(diǎn)就是將任務(wù)拆解得越小越好,這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)代碼同樣適用。隨著對(duì)代碼長(zhǎng)度容忍度的降低,對(duì)代碼細(xì)節(jié)的感知力就會(huì)逐漸提升,你才能看到那些原本所謂細(xì)枝末節(jié)的地方隱藏的各種問(wèn)題。

“越小越好”是一個(gè)追求的目標(biāo),不過(guò),沒(méi)有一個(gè)具體的數(shù)字,就沒(méi)辦法約束所有人的行為。所以,通常情況下,我們還是要定義出一個(gè)代碼行數(shù)的上限,以保證所有人都可以按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

像 Java 這樣表達(dá)能力稍弱的靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言,爭(zhēng)取 20 行代碼解決問(wèn)題。

這不是一個(gè)說(shuō)說(shuō)就算的標(biāo)準(zhǔn),我們應(yīng)該把它變成一個(gè)可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。比如,在 Java 中,我們就可以把代碼行的約束加到 CheckStyle 的配置文件:

<module name="MethodLength">
    <property name="tokens" value="METHOD_DEF"/>
    <property name="max" value="20"/>
    <property name="countEmpty" value="false"/>
</module>

這樣,在我們提交代碼之前,執(zhí)行本地的構(gòu)建腳本,就可以把長(zhǎng)函數(shù)檢測(cè)出來(lái)。

即便以 20 行上限,這也已經(jīng)超過(guò)很多人的認(rèn)知,具體的函數(shù)行數(shù)可以結(jié)合團(tuán)隊(duì)的實(shí)際情況來(lái)制定。
非常不建議把這個(gè)數(shù)字放得很大,就像我前面說(shuō)的那樣,如果你放到 100 行,這個(gè)數(shù)字基本上是沒(méi)有太多意義的,對(duì)團(tuán)隊(duì)也起不到什么約束作用。

  • 如果函數(shù)里面的行寫(xiě)得很長(zhǎng)呢?還應(yīng)不應(yīng)該插入換行?如果插入換行的話(huà)就會(huì)增加行數(shù),如果不差入換行,在看代碼時(shí)就要經(jīng)常移動(dòng)水平滾動(dòng)條,按代碼行而非物理行計(jì)數(shù)。

長(zhǎng)函數(shù)的產(chǎn)生

限制函數(shù)長(zhǎng)度,是一種簡(jiǎn)單粗暴的解決方案。最重要的是你要知道,長(zhǎng)函數(shù)本身是一個(gè)結(jié)果,如果不理解長(zhǎng)函數(shù)產(chǎn)生的原因,還是很難寫(xiě)出整潔的代碼。

以性能為由

像 C 語(yǔ)言這種在今天已經(jīng)是高性能的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,在問(wèn)世之初,也曾被人質(zhì)疑性能不彰,尤其是函數(shù)調(diào)用。

在一些寫(xiě)匯編語(yǔ)言的人看來(lái),調(diào)用函數(shù)涉及到入棧出棧的過(guò)程,顯然不如直接執(zhí)行來(lái)得性能高。這種想法經(jīng)過(guò)各種演變流傳到今天,任何一門(mén)新語(yǔ)言出現(xiàn),還是會(huì)以同樣的理由被質(zhì)疑。

所以,在很多人看來(lái),把函數(shù)寫(xiě)長(zhǎng)是為了所謂性能。不過(guò),這個(gè)觀點(diǎn)在今天是站不住的。性能優(yōu)化不該是寫(xiě)代碼的第一考量:

  • 有活力的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言本身是不斷優(yōu)化的,無(wú)論是編譯器,還是運(yùn)行時(shí),性能都會(huì)越來(lái)越好
  • 可維護(hù)性比性能優(yōu)化要優(yōu)先考慮,當(dāng)性能不足以滿(mǎn)足需要時(shí),我們?cè)賮?lái)做相應(yīng)的測(cè)量,找到焦點(diǎn),進(jìn)行特定的優(yōu)化。這比在寫(xiě)代碼時(shí)就考慮所謂性能要更能鎖定焦點(diǎn),優(yōu)化才有意義。

平鋪直敘

寫(xiě)代碼平鋪直敘,把自己想到的一點(diǎn)點(diǎn)羅列出來(lái)。比如下面這段代碼(如果你不想仔細(xì)閱讀,可以直接跳到后面):

public void executeTask() {
    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    CloseableHttpClient client = HttpClients.createDefault();
    List<Chapter> chapters = this.chapterService.getUntranslatedChapters();
    for (Chapter chapter : chapters) {
        // Send Chapter
        SendChapterRequest sendChapterRequest = new SendChapterRequest();
        sendChapterRequest.setTitle(chapter.getTitle());
        sendChapterRequest.setContent(chapter.getContent());


        HttpPost sendChapterPost = new HttpPost(sendChapterUrl);
        CloseableHttpResponse sendChapterHttpResponse = null;
        String chapterId = null;
        try {
            String sendChapterRequestText = mapper.writeValueAsString(sendChapterRequest);
            sendChapterPost.setEntity(new StringEntity(sendChapterRequestText));
            sendChapterHttpResponse = client.execute(sendChapterPost);
            HttpEntity sendChapterEntity = sendChapterPost.getEntity();
            SendChapterResponse sendChapterResponse = mapper.readValue(sendChapterEntity.getContent(), SendChapterResponse.class);
            chapterId = sendChapterResponse.getChapterId();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                if (sendChapterHttpResponse != null) {
                    sendChapterHttpResponse.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                // ignore
            }
        }


        // Translate Chapter
        HttpPost translateChapterPost = new HttpPost(translateChapterUrl);
        CloseableHttpResponse translateChapterHttpResponse = null;
        try {
            TranslateChapterRequest translateChapterRequest = new TranslateChapterRequest();
            translateChapterRequest.setChapterId(chapterId);
            String translateChapterRequestText = mapper.writeValueAsString(translateChapterRequest);
            translateChapterPost.setEntity(new StringEntity(translateChapterRequestText));
            translateChapterHttpResponse = client.execute(translateChapterPost);
            HttpEntity translateChapterEntity = translateChapterHttpResponse.getEntity();
            TranslateChapterResponse translateChapterResponse = mapper.readValue(translateChapterEntity.getContent(), TranslateChapterResponse.class);
            if (!translateChapterResponse.isSuccess()) {
                logger.warn("Fail to start translate: {}", chapterId);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if (translateChapterHttpResponse != null) {
                try {
                    translateChapterHttpResponse.close();
                } catch (IOException e) {
                    // ignore
                }
            }
        }
    }

把沒(méi)有翻譯過(guò)的章節(jié)發(fā)到翻譯引擎,然后,啟動(dòng)翻譯過(guò)程。

翻譯引擎是另外一個(gè)服務(wù),需通過(guò) HTTP 的形式向它發(fā)送請(qǐng)求。相對(duì)而言,這段代碼還算直白,當(dāng)你知道了我上面所說(shuō)的邏輯,你是很容易看懂這段代碼。

這段代碼之所以很長(zhǎng),主要原因就是把前面所說(shuō)的邏輯全部平鋪直敘地?cái)[在那里了,這里既有業(yè)務(wù)處理的邏輯,比如,把章節(jié)發(fā)送給翻譯引擎,然后,啟動(dòng)翻譯過(guò)程;又有處理的細(xì)節(jié),比如,把對(duì)象轉(zhuǎn)成 JSON,然后,通過(guò) HTTP 客戶(hù)端發(fā)送出去。

從這段代碼中,可看到平鋪直敘的代碼存在的兩個(gè)典型問(wèn)題:

  • 把多個(gè)業(yè)務(wù)處理流程放在一個(gè)函數(shù)里實(shí)現(xiàn)
  • 把不同層面的細(xì)節(jié)放到一個(gè)函數(shù)里實(shí)現(xiàn)

這里發(fā)送章節(jié)和啟動(dòng)翻譯是兩個(gè)過(guò)程,顯然,這是可以放到兩個(gè)不同的函數(shù)中去實(shí)現(xiàn)的,所以,我們只要做一下提取函數(shù),就可以把這個(gè)看似龐大的函數(shù)拆開(kāi),而拆出來(lái)的幾個(gè)函數(shù)規(guī)模都會(huì)小很多,像下面這樣:

public void executeTask() {
    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    CloseableHttpClient client = HttpClients.createDefault();
    List<Chapter> chapters = this.chapterService.getUntranslatedChapters();
    for (Chapter chapter : chapters) {
        String chapterId = sendChapter(mapper, client, chapter);
        translateChapter(mapper, client, chapterId);
    }
}

拆出來(lái)的部分,實(shí)際上就是把對(duì)象打包發(fā)送的過(guò)程,我們以發(fā)送章節(jié)為例,先來(lái)看拆出來(lái)的發(fā)送章節(jié)部分:

private String sendChapter(final ObjectMapper mapper,
                           final CloseableHttpClient client,
                           final Chapter chapter) {
    SendChapterRequest request = asSendChapterRequest(chapter);


    CloseableHttpResponse response = null;
    String chapterId = null;
    try {
        HttpPost post = sendChapterRequest(mapper, request);
        response = client.execute(post);
        chapterId = asChapterId(mapper, post);
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } finally {
        try {
            if (response != null) {
                response.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            // ignore
        }
    }
    return chapterId;
}


private HttpPost sendChapterRequest(final ObjectMapper mapper, final SendChapterRequest sendChapterRequest) throws JsonProcessingException, UnsupportedEncodingException {
    HttpPost post = new HttpPost(sendChapterUrl);
    String requestText = mapper.writeValueAsString(sendChapterRequest);
    post.setEntity(new StringEntity(requestText));
    return post;
}


private String asChapterId(final ObjectMapper mapper, final HttpPost sendChapterPost) throws IOException {
    String chapterId;
    HttpEntity entity = sendChapterPost.getEntity();
    SendChapterResponse response = mapper.readValue(entity.getContent(), SendChapterResponse.class);
    chapterId = response.getChapterId();
    return chapterId;
}


private SendChapterRequest asSendChapterRequest(final Chapter chapter) {
    SendChapterRequest request = new SendChapterRequest();
    request.setTitle(chapter.getTitle());
    request.setContent(chapter.getContent());
    return request

這個(gè)代碼還算不上已經(jīng)處理得很整潔了,但至少同之前相比,已經(jīng)簡(jiǎn)潔了一些。我們只用了最簡(jiǎn)單的提取函數(shù)這個(gè)重構(gòu)手法,就把一個(gè)大函數(shù)拆分成了若干的小函數(shù)。

長(zhǎng)函數(shù)往往還隱含著一個(gè)命名問(wèn)題。如果你看修改后的sendChapter,其中的變量命名明顯比之前要短,理解的成本也相應(yīng)地會(huì)降低。因?yàn)樽兞慷际窃谶@個(gè)短小的上下文里,也就不會(huì)產(chǎn)生那么多的命名沖突,變量名當(dāng)然就可以寫(xiě)短一些。

平鋪直敘的代碼,一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是沒(méi)有把不同的東西分解出來(lái)。如果我們用設(shè)計(jì)的眼光衡量這段代碼,這就是“分離關(guān)注點(diǎn)”沒(méi)有做好,把不同層面的東西混在了一起,既有不同業(yè)務(wù)混在一起,也有不同層次的處理混在了一起。我在《軟件設(shè)計(jì)之美》專(zhuān)欄中,也曾說(shuō)過(guò),關(guān)注點(diǎn)越多越好,粒度越小越好。

一次加一點(diǎn)

有時(shí),一段代碼一開(kāi)始的時(shí)候并不長(zhǎng),就像下面這段代碼,它根據(jù)返回的錯(cuò)誤進(jìn)行相應(yīng)地錯(cuò)誤處理:

if (code == 400 || code == 401) {
  // 做一些錯(cuò)誤處理
}

然后,新的需求來(lái)了,增加了新的錯(cuò)誤碼,它就變成了這個(gè)樣子:

if (code == 400 || code == 401 || code == 402) {
  // 做一些錯(cuò)誤處理
}

這段代碼有很多次被修改的機(jī)會(huì),日積月累:

if (code == 400 || code == 401 || code == 402 || ...
  || code == 500 || ...
  || ...
  || code == 10000 || ...) {
}

后人看到就想罵人。任何代碼都經(jīng)不起這種無(wú)意識(shí)的累積,每個(gè)人都沒(méi)做錯(cuò),但最終的結(jié)果很糟糕。對(duì)抗這種逐漸糟糕腐壞的代碼,需要知道“童子軍軍規(guī)”:
讓營(yíng)地比你來(lái)時(shí)更干凈。

Robert Martin 把它借鑒到了編程領(lǐng)域,我們應(yīng)該看看自己對(duì)于代碼的改動(dòng)是不是讓原有的代碼變得更糟糕了,如果是,那就改進(jìn)它。
但這一切的前提是,你要能看出自己的代碼是不是讓原有的代碼變得糟糕了,所以,學(xué)習(xí)代碼的壞味道還是很有必要的。

至此,我們看到了代碼變長(zhǎng)的幾種常見(jiàn)原因:

  • 以性能為由
  • 平鋪直敘
  • 一次加一點(diǎn)

代碼變長(zhǎng)根本是一個(gè)無(wú)意識(shí)的問(wèn)題,寫(xiě)代碼的人沒(méi)有覺(jué)得自己把代碼破壞了。但只要你認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)函數(shù)是一個(gè)壞味道,后面的許多問(wèn)題就自然而然地會(huì)被發(fā)掘出來(lái),至于解決方案,你已經(jīng)看到了,大部分情況下,就是拆分成各種小函數(shù)。

總結(jié)

沒(méi)有人愿意去閱讀長(zhǎng)函數(shù),但許多人又會(huì)不經(jīng)意間寫(xiě)出長(zhǎng)函數(shù)。

對(duì)于團(tuán)隊(duì),一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是要定義出長(zhǎng)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。
過(guò)于寬泛的標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有意義,想要有效地控制函數(shù)規(guī)模,幾十行已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)上限,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)越低越好。

長(zhǎng)函數(shù)產(chǎn)生的原因:

  • 性能為借口
  • 代碼平鋪直敘

函數(shù)寫(xiě)長(zhǎng)最常見(jiàn)的原因。之所以會(huì)把代碼平攤在那里:
- 把多個(gè)業(yè)務(wù)寫(xiě)到了一起
- 把不同層次的代碼寫(xiě)到了一起。究其根因,那是“分離關(guān)注點(diǎn)”沒(méi)有做好

  • 每人每次加一點(diǎn)點(diǎn)

應(yīng)對(duì)主要辦法就是要堅(jiān)守“童子軍軍規(guī)”,但其背后更深層次的支撐就是要對(duì)壞味道有著深刻的認(rèn)識(shí)

把函數(shù)寫(xiě)短,越短越好。

到此這篇關(guān)于Java雜談之代碼重構(gòu)的方法多長(zhǎng)才算長(zhǎng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 代碼重構(gòu)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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