重構(gòu)的原則（關(guān)于重構(gòu)原則）

譯者：熊節(jié), 林從羽

前一章所舉的例子應(yīng)該已經(jīng)讓你對(duì)重構(gòu)有了一個(gè)良好的感覺。現(xiàn)在，我們應(yīng)該回頭看看重構(gòu)的一些大原則。

##2.1　何謂重構(gòu)

一線的實(shí)踐者們經(jīng)常很隨意地使用“重構(gòu)”這個(gè)詞——軟件開發(fā)領(lǐng)域的很多詞匯都有此待遇。我使用這個(gè)詞的方式比較嚴(yán)謹(jǐn)，并且我發(fā)現(xiàn)這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞胶苡泻锰帯＃ㄏ铝卸x與本書第1版中給出的定義一樣。）“重構(gòu)”這個(gè)詞既可以用作名詞也可以用作動(dòng)詞。名詞形式的定義是：

重構(gòu)（名詞）：對(duì)軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種調(diào)整，目的是在不改變軟件可觀察行為的前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。

這個(gè)定義適用于我在前面的例子中提到的那些有名字的重構(gòu)，例如提煉函數(shù)（106）和以多態(tài)取代條件表達(dá)式（272）。

動(dòng)詞形式的定義是：

重構(gòu)（動(dòng)詞）：使用一系列重構(gòu)手法，在不改變軟件可觀察行為的前提下，調(diào)整其結(jié)構(gòu)。

所以，我可能會(huì)花一兩個(gè)小時(shí)進(jìn)行重構(gòu)（動(dòng)詞），其間我會(huì)使用幾十個(gè)不同的重構(gòu)（名詞）。

過去十幾年，這個(gè)行業(yè)里的很多人用“重構(gòu)”這個(gè)詞來指代任何形式的代碼清理，但上面的定義所指的是一種特定的清理代碼的方式。重構(gòu)的關(guān)鍵在于運(yùn)用大量微小且保持軟件行為的步驟，一步步達(dá)成大規(guī)模的修改。每個(gè)單獨(dú)的重構(gòu)要么很小，要么由若干小步驟組合而成。因此，在重構(gòu)的過程中，我的代碼很少進(jìn)入不可工作的狀態(tài)，即便重構(gòu)沒有完成，我也可以在任何時(shí)刻停下來。

如果有人說他們的代碼在重構(gòu)過程中有一兩天時(shí)間不可用，基本上可以確定，他們?cè)谧龅氖虏皇侵貥?gòu)。

我會(huì)用“結(jié)構(gòu)調(diào)整”（restructuring）來泛指對(duì)代碼庫(kù)進(jìn)行的各種形式的重新組織或清理，重構(gòu)則是特定的一類結(jié)構(gòu)調(diào)整。剛接觸重構(gòu)的人看我用很多小步驟完成似乎可以一大步就能做完的事，可能會(huì)覺得這樣很低效。但小步前進(jìn)能讓我走得更快，因?yàn)檫@些小步驟能完美地彼此組合，而且——更關(guān)鍵的是——整個(gè)過程中我不會(huì)花任何時(shí)間來調(diào)試。

在上述定義中，我用了“可觀察行為”的說法。它的意思是，整體而言，經(jīng)過重構(gòu)之后的代碼所做的事應(yīng)該與重構(gòu)之前大致一樣。這個(gè)說法并非完全嚴(yán)格，并且我是故意保留這點(diǎn)兒空間的：重構(gòu)之后的代碼不一定與重構(gòu)前行為完全一致。比如說，提煉函數(shù)（106）會(huì)改變函數(shù)調(diào)用棧，因此程序的性能就會(huì)有所改變；改變函數(shù)聲明（124）和搬移函數(shù)（198）等重構(gòu)經(jīng)常會(huì)改變模塊的接口。不過就用戶應(yīng)該關(guān)心的行為而言，不應(yīng)該有任何改變。如果我在重構(gòu)過程中發(fā)現(xiàn)了任何bug，重構(gòu)完成后同樣的bug應(yīng)該仍然存在（不過，如果潛在的bug還沒有被任何人發(fā)現(xiàn)，也可以當(dāng)即把它改掉）。

重構(gòu)與性能優(yōu)化有很多相似之處：兩者都需要修改代碼，并且兩者都不會(huì)改變程序的整體功能。兩者的差別在于其目的：重構(gòu)是為了讓代碼“更容易理解，更易于修改”。這可能使程序運(yùn)行得更快，也可能使程序運(yùn)行得更慢。在性能優(yōu)化時(shí)，我只關(guān)心讓程序運(yùn)行得更快，最終得到的代碼有可能更難理解和維護(hù)，對(duì)此我有心理準(zhǔn)備。

##2.2　兩頂帽子

Kent Beck提出了“兩頂帽子”的比喻。使用重構(gòu)技術(shù)開發(fā)軟件時(shí)，我把自己的時(shí)間分配給兩種截然不同的行為：添加新功能和重構(gòu)。添加新功能時(shí)，我不應(yīng)該修改既有代碼，只管添加新功能。通過添加測(cè)試并讓測(cè)試正常運(yùn)行，我可以衡量自己的工作進(jìn)度。重構(gòu)時(shí)我就不能再添加功能，只管調(diào)整代碼的結(jié)構(gòu)。此時(shí)我不應(yīng)該添加任何測(cè)試（除非發(fā)現(xiàn)有先前遺漏的東西），只在絕對(duì)必要（用以處理接口變化）時(shí)才修改測(cè)試。

軟件開發(fā)過程中，我可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)常變換帽子。首先我會(huì)嘗試添加新功能，然后會(huì)意識(shí)到：如果把程序結(jié)構(gòu)改一下，功能的添加會(huì)容易得多。于是我換一頂帽子，做一會(huì)兒重構(gòu)工作。程序結(jié)構(gòu)調(diào)整好后，我又換上原先的帽子，繼續(xù)添加新功能。新功能正常工作后，我又發(fā)現(xiàn)自己的編碼造成程序難以理解，于是又換上重構(gòu)帽子……整個(gè)過程或許只花10分鐘，但無論何時(shí)我都清楚自己戴的是哪一頂帽子，并且明白不同的帽子對(duì)編程狀態(tài)提出的不同要求。

##2.3　為何重構(gòu)

我不想把重構(gòu)說成是包治百病的萬靈丹，它絕對(duì)不是所謂的“銀彈”。不過它的確很有價(jià)值，盡管它不是一顆“銀彈”，卻可以算是一把“銀鉗子”，可以幫你始終良好地控制自己的代碼。重構(gòu)是一個(gè)工具，它可以（并且應(yīng)該）用于以下幾個(gè)目的。

###重構(gòu)改進(jìn)軟件的設(shè)計(jì)

如果沒有重構(gòu)，程序的內(nèi)部設(shè)計(jì)（或者叫架構(gòu)）會(huì)逐漸腐敗變質(zhì)。當(dāng)人們只為短期目的而修改代碼時(shí)，他們經(jīng)常沒有完全理解架構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，于是代碼逐漸失去了自己的結(jié)構(gòu)。程序員越來越難通過閱讀源碼來理解原來的設(shè)計(jì)。代碼結(jié)構(gòu)的流失有累積效應(yīng)。越難看出代碼所代表的設(shè)計(jì)意圖，就越難保護(hù)其設(shè)計(jì)，于是設(shè)計(jì)就腐敗得越快。經(jīng)常性的重構(gòu)有助于代碼維持自己該有的形態(tài)。

完成同樣一件事，設(shè)計(jì)欠佳的程序往往需要更多代碼，這常常是因?yàn)榇a在不同的地方使用完全相同的語(yǔ)句做同樣的事，因此改進(jìn)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向就是消除重復(fù)代碼。代碼量減少并不會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行更快，因?yàn)檫@對(duì)程序的資源占用幾乎沒有任何明顯影響。然而代碼量減少將使未來可能的程序修改動(dòng)作容易得多。代碼越多，做正確的修改就越困難，因?yàn)橛懈啻a需要理解。我在這里做了點(diǎn)兒修改，系統(tǒng)卻不如預(yù)期那樣工作，因?yàn)槲覜]有修改另一處——那里的代碼做著幾乎完全一樣的事情，只是所處環(huán)境略有不同。消除重復(fù)代碼，我就可以確定所有事物和行為在代碼中只表述一次，這正是優(yōu)秀設(shè)計(jì)的根本。

###重構(gòu)使軟件更容易理解

所謂程序設(shè)計(jì)，很大程度上就是與計(jì)算機(jī)對(duì)話：我編寫代碼告訴計(jì)算機(jī)做什么事，而它的響應(yīng)是按照我的指示精確行動(dòng)。一言以蔽之，我所做的就是填補(bǔ)“我想要它做什么”和“我告訴它做什么”之間的縫隙。編程的核心就在于“準(zhǔn)確說出我想要的”。然而別忘了，除了計(jì)算機(jī)外，源碼還有其他讀者：幾個(gè)月之后可能會(huì)有另一位程序員嘗試讀懂我的代碼并對(duì)其做一些修改。我們很容易忘記這這位讀者，但他才是最重要的。計(jì)算機(jī)是否多花了幾個(gè)時(shí)鐘周期來編譯，又有什么關(guān)系呢？如果一個(gè)程序員花費(fèi)一周時(shí)間來修改某段代碼，那才要命呢——如果他理解了我的代碼，這個(gè)修改原本只需一小時(shí)。

問題在于，當(dāng)我努力讓程序運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，我不會(huì)想到未來出現(xiàn)的那個(gè)開發(fā)者。是的，我們應(yīng)該改變一下開發(fā)節(jié)奏，讓代碼變得更易于理解。重構(gòu)可以幫我讓代碼更易讀。開始進(jìn)行重構(gòu)前，代碼可以正常運(yùn)行，但結(jié)構(gòu)不夠理想。在重構(gòu)上花一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間，就可以讓代碼更好地表達(dá)自己的意圖——更清晰地說出我想要做的。

關(guān)于這一點(diǎn)，我沒必要表現(xiàn)得多么無私。很多時(shí)候那個(gè)未來的開發(fā)者就是我自己。此時(shí)重構(gòu)就顯得尤其重要了。我是一個(gè)很懶惰的程序員，我的懶惰表現(xiàn)形式之一就是：總是記不住自己寫過的代碼。事實(shí)上，對(duì)于任何能夠立刻查閱的東西，我都故意不去記它，因?yàn)槲遗掳炎约旱哪X袋塞爆。我總是盡量把該記住的東西寫進(jìn)代碼里，這樣我就不必記住它了。這么一來，下班后我還可以喝上兩杯Maudite啤酒，不必太擔(dān)心它殺光我的腦細(xì)胞。

###重構(gòu)幫助找到bug

對(duì)代碼的理解，可以幫我找到bug。我承認(rèn)我不太擅長(zhǎng)找bug。有些人只要盯著一大段代碼就可以找出里面的bug，我不行。但我發(fā)現(xiàn)，如果對(duì)代碼進(jìn)行重構(gòu)，我就可以深入理解代碼的所作所為，并立即把新的理解反映在代碼當(dāng)中。搞清楚程序結(jié)構(gòu)的同時(shí)，我也驗(yàn)證了自己所做的一些假設(shè)，于是想不把bug揪出來都難。

這讓我想起了Kent Beck經(jīng)常形容自己的一句話：“我不是一個(gè)特別好的程序員，我只是一個(gè)有著一些特別好的習(xí)慣的還不錯(cuò)的程序員。”重構(gòu)能夠幫助我更有效地寫出健壯的代碼。

###重構(gòu)提高編程速度

最后，前面的一切都?xì)w結(jié)到了這一點(diǎn)：重構(gòu)幫我更快速地開發(fā)程序。

聽起來有點(diǎn)兒違反直覺。當(dāng)我談到重構(gòu)時(shí)，人們很容易看出它能夠提高質(zhì)量。改善設(shè)計(jì)、提升可讀性、減少bug，這些都能提高質(zhì)量。但花在重構(gòu)上的時(shí)間，難道不是在降低開發(fā)速度嗎？

當(dāng)我跟那些在一個(gè)系統(tǒng)上工作較長(zhǎng)時(shí)間的軟件開發(fā)者交談時(shí)，經(jīng)常會(huì)聽到這樣的故事：一開始他們進(jìn)展很快，但如今想要添加一個(gè)新功能需要的時(shí)間就要長(zhǎng)得多。他們需要花越來越多的時(shí)間去考慮如何把新功能塞進(jìn)現(xiàn)有的代碼庫(kù)，不斷蹦出來的bug修復(fù)起來也越來越慢。代碼庫(kù)看起來就像補(bǔ)丁摞補(bǔ)丁，需要細(xì)致的考古工作才能弄明白整個(gè)系統(tǒng)是如何工作的。這份負(fù)擔(dān)不斷拖慢新增功能的速度，到最后程序員恨不得從頭開始重寫整個(gè)系統(tǒng)。

下面這幅圖可以描繪他們經(jīng)歷的困境。

但有些團(tuán)隊(duì)的境遇則截然不同。他們添加新功能的速度越來越快，因?yàn)樗麄兡芾靡延械墓δ埽谝延械墓δ芸焖贅?gòu)建新功能。

兩種團(tuán)隊(duì)的區(qū)別就在于軟件的內(nèi)部質(zhì)量。需要添加新功能時(shí)，內(nèi)部質(zhì)量良好的軟件讓我可以很容易找到在哪里修改、如何修改。良好的模塊劃分使我只需要理解代碼庫(kù)的一小部分，就可以做出修改。如果代碼很清晰，我引入bug的可能性就會(huì)變小，即使引入了bug，調(diào)試也會(huì)容易得多。理想情況下，我的代碼庫(kù)會(huì)逐步演化成一個(gè)平臺(tái)，在其上可以很容易地構(gòu)造與其領(lǐng)域相關(guān)的新功能。

我把這種現(xiàn)象稱為“設(shè)計(jì)耐久性假說”：通過投入精力改善內(nèi)部設(shè)計(jì)，我們?cè)黾恿塑浖哪途眯裕瑥亩梢愿L(zhǎng)時(shí)間地保持開發(fā)的快速。我還無法科學(xué)地證明這個(gè)理論，所以我說它是一個(gè)“假說”。但我的經(jīng)驗(yàn)，以及我在職業(yè)生涯中認(rèn)識(shí)的上百名優(yōu)秀程序員的經(jīng)驗(yàn)，都支持這個(gè)假說。

20年前，行業(yè)的陳規(guī)認(rèn)為：良好的設(shè)計(jì)必須在開始編程之前完成，因?yàn)橐坏╅_始編寫代碼，設(shè)計(jì)就只會(huì)逐漸腐敗。重構(gòu)改變了這個(gè)圖景。現(xiàn)在我們可以改善已有代碼的設(shè)計(jì)，因此我們可以先做一個(gè)設(shè)計(jì)，然后不斷改善它，哪怕程序本身的功能也在不斷發(fā)生著變化。由于預(yù)先做出良好的設(shè)計(jì)非常困難，想要既體面又快速地開發(fā)功能，重構(gòu)必不可少。

##2.4　何時(shí)重構(gòu)

在我編程的每個(gè)小時(shí)，我都會(huì)做重構(gòu)。有幾種方式可以把重構(gòu)融入我的工作過程里。

{三次法則}

Don Roberts給了我一條準(zhǔn)則：第一次做某件事時(shí)只管去做；第二次做類似的事會(huì)產(chǎn)生反感，但無論如何還是可以去做；第三次再做類似的事，你就應(yīng)該重構(gòu)。

正如老話說的：事不過三，三則重構(gòu)。

###預(yù)備性重構(gòu)：讓添加新功能更容易

重構(gòu)的最佳時(shí)機(jī)就在添加新功能之前。在動(dòng)手添加新功能之前，我會(huì)看看現(xiàn)有的代碼庫(kù)，此時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)：如果對(duì)代碼結(jié)構(gòu)做一點(diǎn)微調(diào)，我的工作會(huì)容易得多。也許已經(jīng)有個(gè)函數(shù)提供了我需要的大部分功能，但有幾個(gè)字面量的值與我的需要略有沖突。如果不做重構(gòu)，我可能會(huì)把整個(gè)函數(shù)復(fù)制過來，修改這幾個(gè)值，但這就會(huì)導(dǎo)致重復(fù)代碼——如果將來我需要做修改，就必須同時(shí)修改兩處（更麻煩的是，我得先找到這兩處）。而且，如果將來我還需要一個(gè)類似又略有不同的功能，就只能再?gòu)?fù)制粘貼一次，這可不是個(gè)好主意。所以我戴上重構(gòu)的帽子，使用函數(shù)參數(shù)化（310）。做完這件事以后，接下來我就只需要調(diào)用這個(gè)函數(shù)，傳入我需要的參數(shù)。

這就好像我要往東去100公里。我不會(huì)往東一頭把車開進(jìn)樹林，而是先往北開20公里上高速，然后再向東開100公里。后者的速度比前者要快上3倍。如果有人催著你“趕快直接去那兒”，有時(shí)你需要說：“等等，我要先看看地圖，找出最快的路徑。”這就是預(yù)備性重構(gòu)于我的意義。

{--:}——Jessica Kerr

修復(fù)bug時(shí)的情況也是一樣。在尋找問題根因時(shí)，我可能會(huì)發(fā)現(xiàn)：如果把3段一模一樣且都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的代碼合并到一處，問題修復(fù)起來會(huì)容易得多。或者，如果把某些更新數(shù)據(jù)的邏輯與查詢邏輯分開，會(huì)更容易避免造成錯(cuò)誤的邏輯糾纏。用重構(gòu)改善這些情況，在同樣場(chǎng)合再次出現(xiàn)同樣bug的概率也會(huì)降低。

###幫助理解的重構(gòu)：使代碼更易懂

我需要先理解代碼在做什么，然后才能著手修改。這段代碼可能是我寫的，也可能是別人寫的。一旦我需要思考“這段代碼到底在做什么”，我就會(huì)自問：能不能重構(gòu)這段代碼，令其一目了然？我可能看見了一段結(jié)構(gòu)糟糕的條件邏輯，也可能希望復(fù)用一個(gè)函數(shù)，但花費(fèi)了幾分鐘才弄懂它到底在做什么，因?yàn)樗暮瘮?shù)命名實(shí)在是太糟糕了。這些都是重構(gòu)的機(jī)會(huì)。

看代碼時(shí)，我會(huì)在腦海里形成一些理解，但我的記性不好，記不住那么多細(xì)節(jié)。正如Ward Cunningham所說，通過重構(gòu)，我就把腦子里的理解轉(zhuǎn)移到了代碼本身。隨后我運(yùn)行這個(gè)軟件，看它是否正常工作，來檢查這些理解是否正確。如果把對(duì)代碼的理解植入代碼中，這份知識(shí)會(huì)保存得更久，并且我的同事也能看到。

重構(gòu)帶來的幫助不僅發(fā)生在將來——常常是立竿見影。我會(huì)先在一些小細(xì)節(jié)上使用重構(gòu)來幫助理解，給一兩個(gè)變量改名，讓它們更清楚地表達(dá)意圖，以方便理解，或是將一個(gè)長(zhǎng)函數(shù)拆成幾個(gè)小函數(shù)。當(dāng)代碼變得更清晰一些時(shí)，我就會(huì)看見之前看不見的設(shè)計(jì)問題。如果不做前面的重構(gòu)，我可能永遠(yuǎn)都看不見這些設(shè)計(jì)問題，因?yàn)槲也粔蚵斆鳎瑹o法在腦海中推演所有這些變化。Ralph Johnson說，這些初步的重構(gòu)就像掃去窗上的塵埃，使我們得以看到窗外的風(fēng)景。在研讀代碼時(shí)，重構(gòu)會(huì)引領(lǐng)我獲得更高層面的理解，如果只是閱讀代碼很難有此領(lǐng)悟。有些人以為這些重構(gòu)只是毫無意義地把玩代碼，他們沒有意識(shí)到，缺少了這些細(xì)微的整理，他們就無法看到隱藏在一片混亂背后的機(jī)遇。

###撿垃圾式重構(gòu)

幫助理解的重構(gòu)還有一個(gè)變體：我已經(jīng)理解代碼在做什么，但發(fā)現(xiàn)它做得不好，例如邏輯不必要地迂回復(fù)雜，或者兩個(gè)函數(shù)幾乎完全相同，可以用一個(gè)參數(shù)化的函數(shù)取而代之。這里有一個(gè)取舍：我不想從眼下正要完成的任務(wù)上跑題太多，但我也不想把垃圾留在原地，給將來的修改增加麻煩。如果我發(fā)現(xiàn)的垃圾很容易重構(gòu)，我會(huì)馬上重構(gòu)它；如果重構(gòu)需要花一些精力，我可能會(huì)拿一張便箋紙把它記下來，完成當(dāng)下的任務(wù)再回來重構(gòu)它。

當(dāng)然，有時(shí)這樣的垃圾需要好幾個(gè)小時(shí)才能解決，而我又有更緊急的事要完成。不過即便如此，稍微花一點(diǎn)工夫做一點(diǎn)兒清理，通常都是值得的。正如野營(yíng)者的老話所說：至少要讓營(yíng)地比你到達(dá)時(shí)更干凈。如果每次經(jīng)過這段代碼時(shí)都把它變好一點(diǎn)點(diǎn)，積少成多，垃圾總會(huì)被處理干凈。重構(gòu)的妙處就在于，每個(gè)小步驟都不會(huì)破壞代碼——所以，有時(shí)一塊垃圾在好幾個(gè)月之后才終于清理干凈，但即便每次清理并不完整，代碼也不會(huì)被破壞。

###有計(jì)劃的重構(gòu)和見機(jī)行事的重構(gòu)

上面的例子——預(yù)備性重構(gòu)、幫助理解的重構(gòu)、撿垃圾式重構(gòu)——都是見機(jī)行事的：我并不專門安排一段時(shí)間來重構(gòu)，而是在添加功能或修復(fù)bug的同時(shí)順便重構(gòu)。這是我自然的編程流的一部分。不管是要添加功能還是修復(fù)bug，重構(gòu)對(duì)我當(dāng)下的任務(wù)有幫助，而且讓我未來的工作更輕松。這是一件很重要而又常被誤解的事：重構(gòu)不是與編程割裂的行為。你不會(huì)專門安排時(shí)間重構(gòu)，正如你不會(huì)專門安排時(shí)間寫if語(yǔ)句。我的項(xiàng)目計(jì)劃上沒有專門留給重構(gòu)的時(shí)間，絕大多數(shù)重構(gòu)都在我做其他事的過程中自然發(fā)生。

骯臟的代碼必須重構(gòu)，但漂亮的代碼也需要很多重構(gòu)。

還有一種常見的誤解認(rèn)為，重構(gòu)就是人們彌補(bǔ)過去的錯(cuò)誤或者清理骯臟的代碼。當(dāng)然，如果遇上了骯臟的代碼，你必須重構(gòu)，但漂亮的代碼也需要很多重構(gòu)。在寫代碼時(shí)，我會(huì)做出很多權(quán)衡取舍：參數(shù)化需要做到什么程度？函數(shù)之間的邊界應(yīng)該劃在哪里？對(duì)于昨天的功能完全合理的權(quán)衡，在今天要添加新功能時(shí)可能就不再合理。好在，當(dāng)我需要改變這些權(quán)衡以反映現(xiàn)實(shí)情況的變化時(shí)，整潔的代碼重構(gòu)起來會(huì)更容易。

每次要修改時(shí)，首先令修改很容易（警告：這件事有時(shí)會(huì)很難），然后再進(jìn)行這次容易的修改。

{--:}——Kent Beck

長(zhǎng)久以來，人們認(rèn)為編寫軟件是一個(gè)累加的過程：要添加新功能，我們就應(yīng)該增加新代碼。但優(yōu)秀的程序員知道，添加新功能最快的方法往往是先修改現(xiàn)有的代碼，使新功能容易被加入。所以，軟件永遠(yuǎn)不應(yīng)該被視為“完成”。每當(dāng)需要新能力時(shí)，軟件就應(yīng)該做出相應(yīng)的改變。越是在已有代碼中，這樣的改變就越顯重要。

不過，說了這么多，并不表示有計(jì)劃的重構(gòu)總是錯(cuò)的。如果團(tuán)隊(duì)過去忽視了重構(gòu)，那么常常會(huì)需要專門花一些時(shí)間來優(yōu)化代碼庫(kù)，以便更容易添加新功能。在重構(gòu)上花一個(gè)星期的時(shí)間，會(huì)在未來幾個(gè)月里發(fā)揮價(jià)值。有時(shí)，即便團(tuán)隊(duì)做了日常的重構(gòu)，還是會(huì)有問題在某個(gè)區(qū)域逐漸累積長(zhǎng)大，最終需要專門花些時(shí)間來解決。但這種有計(jì)劃的重構(gòu)應(yīng)該很少，大部分重構(gòu)應(yīng)該是不起眼的、見機(jī)行事的。

我聽過的一條建議是：將重構(gòu)與添加新功能在版本控制的提交中分開。這樣做的一大好處是可以各自獨(dú)立地審閱和批準(zhǔn)這些提交。但我并不認(rèn)同這種做法。重構(gòu)常常與新添功能緊密交織，不值得花工夫把它們分開。并且這樣做也使重構(gòu)脫離了上下文，使人看不出這些“重構(gòu)提交”的價(jià)值。每個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該嘗試并找出適合自己的工作方式，只是要記住：分離重構(gòu)提交并不是毋庸置疑的原則，只有當(dāng)你真的感到有益時(shí)，才值得這樣做。

###長(zhǎng)期重構(gòu)

大多數(shù)重構(gòu)可以在幾分鐘——最多幾小時(shí)——內(nèi)完成。但有一些大型的重構(gòu)可能要花上幾個(gè)星期，例如要替換一個(gè)正在使用的庫(kù)，或者將整塊代碼抽取到一個(gè)組件中并共享給另一支團(tuán)隊(duì)使用，再或者要處理一大堆混亂的依賴關(guān)系，等等。

即便在這樣的情況下，我仍然不愿讓一支團(tuán)隊(duì)專門做重構(gòu)。可以讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)達(dá)成共識(shí)，在未來幾周時(shí)間里逐步解決這個(gè)問題，這經(jīng)常是一個(gè)有效的策略。每當(dāng)有人靠近“重構(gòu)區(qū)”的代碼，就把它朝想要改進(jìn)的方向推動(dòng)一點(diǎn)。這個(gè)策略的好處在于，重構(gòu)不會(huì)破壞代碼——每次小改動(dòng)之后，整個(gè)系統(tǒng)仍然照常工作。例如，如果想替換掉一個(gè)正在使用的庫(kù)，可以先引入一層新的抽象，使其兼容新舊兩個(gè)庫(kù)的接口。一旦調(diào)用方已經(jīng)完全改為使用這層抽象，替換下面的庫(kù)就會(huì)容易得多。（這個(gè)策略叫作Branch By Abstraction[mf-bba]。）

###復(fù)審代碼時(shí)重構(gòu)

一些公司會(huì)做常規(guī)的代碼復(fù)審（code review），因?yàn)檫@種活動(dòng)可以改善開發(fā)狀況。代碼復(fù)審有助于在開發(fā)團(tuán)隊(duì)中傳播知識(shí)，也有助于讓較有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者把知識(shí)傳遞給比較欠缺經(jīng)驗(yàn)的人，并幫助更多人理解大型軟件系統(tǒng)中的更多部分。代碼復(fù)審對(duì)于編寫清晰代碼也很重要。我的代碼也許對(duì)我自己來說很清晰，對(duì)他人則不然。這是無法避免的，因?yàn)橐岄_發(fā)者設(shè)身處地為那些不熟悉自己所作所為的人著想，實(shí)在太困難了。代碼復(fù)審也讓更多人有機(jī)會(huì)提出有用的建議，畢竟我在一個(gè)星期之內(nèi)能夠想出的好點(diǎn)子很有限。如果能得到別人的幫助，我的生活會(huì)滋潤(rùn)得多，所以我總是期待更多復(fù)審。

我發(fā)現(xiàn)，重構(gòu)可以幫助我復(fù)審別人的代碼。開始重構(gòu)前我可以先閱讀代碼，得到一定程度的理解，并提出一些建議。一旦想到一些點(diǎn)子，我就會(huì)考慮是否可以通過重構(gòu)立即輕松地實(shí)現(xiàn)它們。如果可以，我就會(huì)動(dòng)手。這樣做了幾次以后，我可以更清楚地看到，當(dāng)我的建議被實(shí)施以后，代碼會(huì)是什么樣。我不必想象代碼應(yīng)該是什么樣，我可以真實(shí)看見。于是我可以獲得更高層次的認(rèn)識(shí)。如果不進(jìn)行重構(gòu)，我永遠(yuǎn)無法得到這樣的認(rèn)識(shí)。

重構(gòu)還可以幫助代碼復(fù)審工作得到更具體的結(jié)果。不僅獲得建議，而且其中許多建議能夠立刻實(shí)現(xiàn)。最終你將從實(shí)踐中得到比以往多得多的成就感。

###怎么對(duì)經(jīng)理說

“該怎么跟經(jīng)理說重構(gòu)的事?”這是我最常被問到的一個(gè)問題。毋庸諱言，我見過一些場(chǎng)合，“重構(gòu)”被視為一個(gè)臟詞——經(jīng)理（和客戶）認(rèn)為重構(gòu)要么是在彌補(bǔ)過去犯下的錯(cuò)誤，要么是不增加價(jià)值的無用功。如果團(tuán)隊(duì)又計(jì)劃了幾周時(shí)間專門做重構(gòu)，情況就更糟糕了——如果他們做的其實(shí)還不是重構(gòu)，而是不加小心的結(jié)構(gòu)調(diào)整，然后又對(duì)代碼庫(kù)造成了破壞，那可就真是糟透了。

如果這位經(jīng)理懂技術(shù)，能理解“設(shè)計(jì)耐久性假說”，那么向他說明重構(gòu)的意義應(yīng)該不會(huì)很困難。這樣的經(jīng)理應(yīng)該會(huì)鼓勵(lì)日常的重構(gòu)，并主動(dòng)尋找團(tuán)隊(duì)日常重構(gòu)做得不夠的征兆。雖然“團(tuán)隊(duì)做了太多重構(gòu)”的情況確實(shí)也發(fā)生過，但比起做得不夠的情況要罕見得多了。

當(dāng)然，很多經(jīng)理和客戶不具備這樣的技術(shù)意識(shí)，他們不理解代碼庫(kù)的健康對(duì)生產(chǎn)率的影響。這種情況下我會(huì)給團(tuán)隊(duì)一個(gè)較有爭(zhēng)議的建議：不要告訴經(jīng)理！

這是在搞破壞嗎？我不這樣想。軟件開發(fā)者都是專業(yè)人士。我們的工作就是盡可能快速創(chuàng)造出高效軟件。我的經(jīng)驗(yàn)告訴我，對(duì)于快速創(chuàng)造軟件，重構(gòu)可帶來巨大幫助。如果需要添加新功能，而原本設(shè)計(jì)卻又使我無法方便地修改，我發(fā)現(xiàn)先重構(gòu)再添加新功能會(huì)更快些。如果要修補(bǔ)錯(cuò)誤，就得先理解軟件的工作方式，而我發(fā)現(xiàn)重構(gòu)是理解軟件的最快方式。受進(jìn)度驅(qū)動(dòng)的經(jīng)理要我盡可能快速完成任務(wù)，至于怎么完成，那就是我的事了。我領(lǐng)這份工資，是因?yàn)槲疑瞄L(zhǎng)快速實(shí)現(xiàn)新功能；我認(rèn)為最快的方式就是重構(gòu)，所以我就重構(gòu)。

###何時(shí)不應(yīng)該重構(gòu)

聽起來好像我一直在提倡重構(gòu)，但確實(shí)有一些不值得重構(gòu)的情況。

如果我看見一塊凌亂的代碼，但并不需要修改它，那么我就不需要重構(gòu)它。如果丑陋的代碼能被隱藏在一個(gè)API之下，我就可以容忍它繼續(xù)保持丑陋。只有當(dāng)我需要理解其工作原理時(shí)，對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)才有價(jià)值。

另一種情況是，如果重寫比重構(gòu)還容易，就別重構(gòu)了。這是個(gè)困難的決定。如果不花一點(diǎn)兒時(shí)間嘗試，往往很難真實(shí)了解重構(gòu)一塊代碼的難度。決定到底應(yīng)該重構(gòu)還是重寫，需要良好的判斷力與豐富的經(jīng)驗(yàn)，我無法給出一條簡(jiǎn)單的建議。

##2.5　重構(gòu)的挑戰(zhàn)

每當(dāng)有人大力推薦一種技術(shù)、工具或者架構(gòu)時(shí)，我總是會(huì)觀察這東西會(huì)遇到哪些挑戰(zhàn)，畢竟生活中很少有晴空萬里的好事。你需要了解一件事背后的權(quán)衡取舍，才能決定何時(shí)何地應(yīng)用它。我認(rèn)為重構(gòu)是一種很有價(jià)值的技術(shù)，大多數(shù)團(tuán)隊(duì)都應(yīng)該更多地重構(gòu)，但它也不是完全沒有挑戰(zhàn)的。有必要充分了解重構(gòu)會(huì)遇到的挑戰(zhàn)，這樣才能做出有效應(yīng)對(duì)。

###延緩新功能開發(fā)

如果你讀了前面一小節(jié)，我對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)的回應(yīng)便已經(jīng)很清楚了。盡管重構(gòu)的目的是加快開發(fā)速度，但是，仍舊很多人認(rèn)為，花在重構(gòu)的時(shí)間是在拖慢新功能的開發(fā)進(jìn)度。“重構(gòu)會(huì)拖慢進(jìn)度”這種看法仍然很普遍，這可能是導(dǎo)致人們沒有充分重構(gòu)的最大阻力所在。

重構(gòu)的唯一目的就是讓我們開發(fā)更快，用更少的工作量創(chuàng)造更大的價(jià)值。

有一種情況確實(shí)需要權(quán)衡取舍。我有時(shí)會(huì)看到一個(gè)（大規(guī)模的）重構(gòu)很有必要進(jìn)行，而馬上要添加的功能非常小，這時(shí)我會(huì)更愿意先把新功能加上，然后再做這次大規(guī)模重構(gòu)。做這個(gè)決定需要判斷力——這是我作為程序員的專業(yè)能力之一。我很難描述決定的過程，更無法量化決定的依據(jù)。

我清楚地知道，預(yù)備性重構(gòu)常會(huì)使修改更容易，所以如果做一點(diǎn)兒重構(gòu)能讓新功能實(shí)現(xiàn)更容易，我一定會(huì)做。如果一個(gè)問題我已經(jīng)見過，此時(shí)我也會(huì)更傾向于重構(gòu)它——有時(shí)我就得先看見一塊丑陋的代碼幾次，然后才能提起勁頭來重構(gòu)它。也就是說，如果一塊代碼我很少觸碰，它不會(huì)經(jīng)常給我?guī)砺闊敲次揖蛢A向于不去重構(gòu)它。如果我還沒想清楚究竟應(yīng)該如何優(yōu)化代碼，那么我可能會(huì)延遲重構(gòu)；當(dāng)然，有的時(shí)候，即便沒想清楚優(yōu)化的方向，我也會(huì)先做些實(shí)驗(yàn)，試試看能否有所改進(jìn)。

我從同事那里聽到的證據(jù)表明，在我們這個(gè)行業(yè)里，重構(gòu)不足的情況遠(yuǎn)多于重構(gòu)過度的情況。換句話說，絕大多數(shù)人應(yīng)該嘗試多做重構(gòu)。代碼庫(kù)的健康與否，到底會(huì)對(duì)生產(chǎn)率造成多大的影響，很多人可能說不出來，因?yàn)樗麄儧]有太多在健康的代碼庫(kù)上工作的經(jīng)歷——輕松地把現(xiàn)有代碼組合配置，快速構(gòu)造出復(fù)雜的新功能，這種強(qiáng)大的開發(fā)方式他們沒有體驗(yàn)過。

雖然我們經(jīng)常批評(píng)管理者以“保障開發(fā)速度”的名義壓制重構(gòu)，其實(shí)程序員自己也經(jīng)常這么干。有時(shí)他們自己覺得不應(yīng)該重構(gòu)，其實(shí)他們的領(lǐng)導(dǎo)還挺希望他們做一些重構(gòu)的。如果你是一支團(tuán)隊(duì)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)，一定要向團(tuán)隊(duì)成員表明，你重視改善代碼庫(kù)健康的價(jià)值。合理判斷何時(shí)應(yīng)該重構(gòu)、何時(shí)應(yīng)該暫時(shí)不重構(gòu)，這樣的判斷力需要多年經(jīng)驗(yàn)積累。對(duì)于重構(gòu)缺乏經(jīng)驗(yàn)的年輕人需要有意的指導(dǎo)，才能幫助他們加速經(jīng)驗(yàn)積累的過程。

有些人試圖用“整潔的代碼”“良好的工程實(shí)踐”之類道德理由來論證重構(gòu)的必要性，我認(rèn)為這是個(gè)陷阱。重構(gòu)的意義不在于把代碼庫(kù)打磨得閃閃發(fā)光，而是純粹經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)的考量。我們之所以重構(gòu)，因?yàn)樗茏屛覀兏臁砑庸δ芨欤迯?fù)bug更快。一定要隨時(shí)記住這一點(diǎn)，與別人交流時(shí)也要不斷強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。重構(gòu)應(yīng)該總是由經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)。程序員、經(jīng)理和客戶越理解這一點(diǎn)，“好的設(shè)計(jì)”那條曲線就會(huì)越經(jīng)常出現(xiàn)。

###代碼所有權(quán)

很多重構(gòu)手法不僅會(huì)影響一個(gè)模塊內(nèi)部，還會(huì)影響該模塊與系統(tǒng)其他部分的關(guān)系。比如我想給一個(gè)函數(shù)改名，并且我也能找到該函數(shù)的所有調(diào)用者，那么我只需運(yùn)用改變函數(shù)聲明（124），在一次重構(gòu)中修改函數(shù)聲明和調(diào)用者。但即便這么簡(jiǎn)單的一個(gè)重構(gòu)，有時(shí)也無法實(shí)施：調(diào)用方代碼可能由另一支團(tuán)隊(duì)擁有，而我沒有權(quán)限寫入他們的代碼庫(kù)；這個(gè)函數(shù)可能是一個(gè)提供給客戶的API，這時(shí)我根本無法知道是否有人使用它，至于誰在用、用得有多頻繁就更是一無所知。這樣的函數(shù)屬于已發(fā)布接口（published interface）：接口的使用者（客戶端）與聲明者彼此獨(dú)立，聲明者無權(quán)修改使用者的代碼。

代碼所有權(quán)的邊界會(huì)妨礙重構(gòu)，因?yàn)橐坏┪易宰髦鲝埖匦薷模鸵欢〞?huì)破壞使用者的程序。這不會(huì)完全阻止重構(gòu)，我仍然可以做很多重構(gòu)，但確實(shí)會(huì)對(duì)重構(gòu)造成約束。為了給一個(gè)函數(shù)改名，我需要使用函數(shù)改名（124），但同時(shí)也得保留原來的函數(shù)聲明，使其把調(diào)用傳遞給新的函數(shù)。這會(huì)讓接口變復(fù)雜，但這就是為了避免破壞使用者的系統(tǒng)而不得不付出的代價(jià)。我可以把舊的接口標(biāo)記為“不推薦使用”（deprecated），等一段時(shí)間之后最終讓其退休；但有些時(shí)候，舊的接口必須一直保留下去。

由于這些復(fù)雜性，我建議不要搞細(xì)粒度的強(qiáng)代碼所有制。有些組織喜歡給每段代碼都指定唯一的所有者，只有這個(gè)人能修改這段代碼。我曾經(jīng)見過一支只有三個(gè)人的團(tuán)隊(duì)以這種方式運(yùn)作，每個(gè)程序員都要給另外兩人發(fā)布接口，隨之而來的就是接口維護(hù)的種種麻煩。如果這三個(gè)人都直接去代碼庫(kù)里做修改，事情會(huì)簡(jiǎn)單得多。我推薦團(tuán)隊(duì)代碼所有制，這樣一支團(tuán)隊(duì)里的成員都可以修改這個(gè)團(tuán)隊(duì)擁有的代碼，即便最初寫代碼的是別人。程序員可能各自分工負(fù)責(zé)系統(tǒng)的不同區(qū)域，但這種責(zé)任應(yīng)該體現(xiàn)為監(jiān)控自己責(zé)任區(qū)內(nèi)發(fā)生的修改，而不是簡(jiǎn)單粗暴地禁止別人修改。

這種較為寬容的代碼所有制甚至可以應(yīng)用于跨團(tuán)隊(duì)的場(chǎng)合。有些團(tuán)隊(duì)鼓勵(lì)類似于開源的模型：B團(tuán)隊(duì)的成員也可以在一個(gè)分支上修改A團(tuán)隊(duì)的代碼，然后把提交發(fā)送給A團(tuán)隊(duì)去審核。這樣一來，如果團(tuán)隊(duì)想修改自己的函數(shù)，他們就可以同時(shí)修改該函數(shù)的客戶端的代碼；只要客戶端接受了他們的修改，就可以刪掉舊的函數(shù)聲明了。對(duì)于涉及多個(gè)團(tuán)隊(duì)的大系統(tǒng)開發(fā)，在“強(qiáng)代碼所有制”和“混亂修改”兩個(gè)極端之間，這種類似開源的模式常常是一個(gè)合適的折中。

###分支

很多團(tuán)隊(duì)采用這樣的版本控制實(shí)踐：每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員各自在代碼庫(kù)的一條分支上工作，進(jìn)行相當(dāng)大量的開發(fā)之后，才把各自的修改合并回主線分支（這條分支通常叫master或trunk），從而與整個(gè)團(tuán)隊(duì)分享。常見的做法是在分支上開發(fā)完整的功能，直到功能可以發(fā)布到生產(chǎn)環(huán)境，才把該分支合并回主線。這種做法的擁躉聲稱，這樣能保持主線不受尚未完成的代碼侵?jǐn)_，能保留清晰的功能添加的版本記錄，并且在某個(gè)功能出問題時(shí)能容易地撤銷修改。

這樣的特性分支有其缺點(diǎn)。在隔離的分支上工作得越久，將完成的工作集成（integrate）回主線就會(huì)越困難。為了減輕集成的痛苦，大多數(shù)人的辦法是頻繁地從主線合并（merge）或者變基（rebase）到分支。但如果有幾個(gè)人同時(shí)在各自的特性分支上工作，這個(gè)辦法并不能真正解決問題，因?yàn)楹喜⑴c集成是兩回事。如果我從主線合并到我的分支，這只是一個(gè)單向的代碼移動(dòng)——我的分支發(fā)生了修改，但主線并沒有。而“集成”是一個(gè)雙向的過程：不僅要把主線的修改拉（pull）到我的分支上，而且要把我這里修改的結(jié)果推（push）回到主線上，兩邊都會(huì)發(fā)生修改。假如另一名程序員Rachel正在她的分支上開發(fā)，我是看不見她的修改的，直到她將自己的修改與主線集成；此時(shí)我就必須把她的修改合并到我的特性分支，這可能需要相當(dāng)?shù)墓ぷ髁俊Ｆ渲欣щy的部分是處理語(yǔ)義變化。現(xiàn)代版本控制系統(tǒng)都能很好地合并程序文本的復(fù)雜修改，但對(duì)于代碼的語(yǔ)義它們一無所知。如果我修改了一個(gè)函數(shù)的名字，版本控制工具可以很輕松地將我的修改與Rachel的代碼集成。但如果在集成之前，她在自己的分支里新添調(diào)用了這個(gè)被我改名的函數(shù)，集成之后的代碼就會(huì)被破壞。

分支合并本來就是一個(gè)復(fù)雜的問題，隨著特性分支存在的時(shí)間加長(zhǎng)，合并的難度會(huì)指數(shù)上升。集成一個(gè)已經(jīng)存在了4個(gè)星期的分支，較之集成存在了2個(gè)星期的分支，難度可不止翻倍。所以很多人認(rèn)為，應(yīng)該盡量縮短特性分支的生存周期，比如只有一兩天。還有一些人（比如我本人）認(rèn)為特性分支的生命還應(yīng)該更短，我們采用的方法叫作持續(xù)集成（Continuous Integration，CI），也叫“基于主干開發(fā)”（Trunk-Based Development）。在使用CI時(shí)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員每天至少向主線集成一次。這個(gè)實(shí)踐避免了任何分支彼此差異太大，從而極大地降低了合并的難度。不過CI也有其代價(jià)：你必須使用相關(guān)的實(shí)踐以確保主線隨時(shí)處于健康狀態(tài)，必須學(xué)會(huì)將大功能拆分成小塊，還必須使用特性開關(guān)（feature toggle，也叫特性旗標(biāo)，feature flag）將尚未完成又無法拆小的功能隱藏掉。

CI的粉絲之所以喜歡這種工作方式，部分原因是它降低了分支合并的難度，不過最重要的原因還是CI與重構(gòu)能良好配合。重構(gòu)經(jīng)常需要對(duì)代碼庫(kù)中的很多地方做很小的修改（例如給一個(gè)廣泛使用的函數(shù)改名），這樣的修改尤其容易造成合并時(shí)的語(yǔ)義沖突。采用特性分支的團(tuán)隊(duì)常會(huì)發(fā)現(xiàn)重構(gòu)加劇了分支合并的困難，并因此放棄了重構(gòu)，這種情況我們?cè)?jīng)見過多次。CI和重構(gòu)能夠良好配合，所以Kent Beck在極限編程中同時(shí)包含了這兩個(gè)實(shí)踐。

我并不是在說絕不應(yīng)該使用特性分支。如果特性分支存在的時(shí)間足夠短，它們就不會(huì)造成大問題。（實(shí)際上，使用CI的團(tuán)隊(duì)往往同時(shí)也使用分支，但他們會(huì)每天將分支與主線合并。）對(duì)于開源項(xiàng)目，特性分支可能是合適的做法，因?yàn)椴粫r(shí)會(huì)有你不熟悉（因此也不信任）的程序員偶爾提交修改。但對(duì)全職的開發(fā)團(tuán)隊(duì)而言，特性分支對(duì)重構(gòu)的阻礙太嚴(yán)重了。即便你沒有完全采用CI，我也一定會(huì)催促你盡可能頻繁地集成。而且，用上CI的團(tuán)隊(duì)在軟件交付上更加高效，我真心希望你認(rèn)真考慮這個(gè)客觀事實(shí)[Forsgren et al]。

###測(cè)試

不會(huì)改變程序可觀察的行為，這是重構(gòu)的一個(gè)重要特征。如果仔細(xì)遵循重構(gòu)手法的每個(gè)步驟，我應(yīng)該不會(huì)破壞任何東西，但萬一我犯了個(gè)錯(cuò)誤怎么辦？（呃，就我這個(gè)粗心大意的性格來說，請(qǐng)去掉“萬一”兩字。）人總會(huì)有出錯(cuò)的時(shí)候，不過只要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就不會(huì)造成大問題。既然每個(gè)重構(gòu)都是很小的修改，即便真的造成了破壞，我也只需要檢查最后一步的小修改——就算找不到出錯(cuò)的原因，只要回滾到版本控制中最后一個(gè)可用的版本就行了。

這里的關(guān)鍵就在于“快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤”。要做到這一點(diǎn)，我的代碼應(yīng)該有一套完備的測(cè)試套件，并且運(yùn)行速度要快，否則我會(huì)不愿意頻繁運(yùn)行它。也就是說，絕大多數(shù)情況下，如果想要重構(gòu)，我得先有可以自測(cè)試的代碼[mf-stc]。

有些讀者可能會(huì)覺得，“自測(cè)試的代碼”這個(gè)要求太高，根本無法實(shí)現(xiàn)。但在過去20年中，我看到很多團(tuán)隊(duì)以這種方式構(gòu)造軟件。的確，團(tuán)隊(duì)必須投入時(shí)間與精力在測(cè)試上，但收益是絕對(duì)劃算的。自測(cè)試的代碼不僅使重構(gòu)成為可能，而且使添加新功能更加安全，因?yàn)槲铱梢院芸彀l(fā)現(xiàn)并干掉新近引入的bug。這里的關(guān)鍵在于，一旦測(cè)試失敗，我只需要查看上次測(cè)試成功運(yùn)行之后修改的這部分代碼；如果測(cè)試運(yùn)行得很頻繁，這個(gè)查看的范圍就只有幾行代碼。知道必定是這幾行代碼造成bug的話，排查起來會(huì)容易得多。

這也回答了“重構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)太大，可能引入bug”的擔(dān)憂。如果沒有自測(cè)試的代碼，這種擔(dān)憂就是完全合理的，這也是為什么我如此重視可靠的測(cè)試。

缺乏測(cè)試的問題可以用另一種方式來解決。如果我的開發(fā)環(huán)境很好地支持自動(dòng)化重構(gòu)，我就可以信任這些重構(gòu)，不必運(yùn)行測(cè)試。這時(shí)即便沒有完備的測(cè)試套件，我仍然可以重構(gòu)，前提是僅僅使用那些自動(dòng)化的、一定安全的重構(gòu)手法。這會(huì)讓我損失很多好用的重構(gòu)手法，不過剩下可用的也不少，我還是能從中獲益。當(dāng)然，我還是更愿意有自測(cè)試的代碼，但如果沒有，自動(dòng)化重構(gòu)的工具包也很好。

缺乏測(cè)試的現(xiàn)狀還催生了另一種重構(gòu)的流派：只使用一組經(jīng)過驗(yàn)證是安全的重構(gòu)手法。這個(gè)流派要求嚴(yán)格遵循重構(gòu)的每個(gè)步驟，并且可用的重構(gòu)手法是特定于語(yǔ)言的。使用這種方法，團(tuán)隊(duì)得以在測(cè)試覆蓋率很低的大型代碼庫(kù)上開展一些有用的重構(gòu)。這個(gè)重構(gòu)流派比較新，涉及一些很具體、特定于編程語(yǔ)言的技巧與做法，行業(yè)里對(duì)這種方法的介紹和了解都還不足，因此本書不對(duì)其多做介紹。（不過我希望未來在我自己的網(wǎng)站上多討論這個(gè)主題。感興趣的讀者可以查看Jay Bazuzi關(guān)于如何在C++中安全地運(yùn)用提煉函數(shù)（106）的描述[Bazuzi]，借此獲得一點(diǎn)兒對(duì)這個(gè)重構(gòu)流派的了解。）

毫不意外，自測(cè)試代碼與持續(xù)集成緊密相關(guān)——我們仰賴持續(xù)集成來及時(shí)捕獲分支集成時(shí)的語(yǔ)義沖突。自測(cè)試代碼是極限編程的另一個(gè)重要組成部分，也是持續(xù)交付的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

###遺留代碼

大多數(shù)人會(huì)覺得，有一大筆遺產(chǎn)是件好事，但從程序員的角度來看就不同了。遺留代碼往往很復(fù)雜，測(cè)試又不足，而且最關(guān)鍵的是，是別人寫的（瑟瑟發(fā)抖）。

重構(gòu)可以很好地幫助我們理解遺留系統(tǒng)。引人誤解的函數(shù)名可以改名，使其更好地反映代碼用途；糟糕的程序結(jié)構(gòu)可以慢慢理順，把程序從一塊頑石打磨成美玉。整個(gè)故事都很棒，但我們繞不開關(guān)底的惡龍：遺留系統(tǒng)多半沒測(cè)試。如果你面對(duì)一個(gè)龐大而又缺乏測(cè)試的遺留系統(tǒng)，很難安全地重構(gòu)清理它。

對(duì)于這個(gè)問題，顯而易見的答案是“沒測(cè)試就加測(cè)試”。這事聽起來簡(jiǎn)單（當(dāng)然工作量必定很大），操作起來可沒那么容易。一般來說，只有在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)就考慮到了測(cè)試，這樣的系統(tǒng)才容易添加測(cè)試——可要是如此，系統(tǒng)早該有測(cè)試了，我也不用操這份心了。

這個(gè)問題沒有簡(jiǎn)單的解決辦法，我能給出的最好建議就是買一本《修改代碼的藝術(shù)》[Feathers]，照書里的指導(dǎo)來做。別擔(dān)心那本書太老，盡管已經(jīng)出版十多年，其中的建議仍然管用。一言以蔽之，它建議你先找到程序的接縫，在接縫處插入測(cè)試，如此將系統(tǒng)置于測(cè)試覆蓋之下。你需要運(yùn)用重構(gòu)手法創(chuàng)造出接縫——這樣的重構(gòu)很危險(xiǎn)，因?yàn)闆]有測(cè)試覆蓋，但這是為了取得進(jìn)展必要的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，安全的自動(dòng)化重構(gòu)簡(jiǎn)直就是天賜福音。如果這一切聽起來很困難，因?yàn)樗_實(shí)很困難。很遺憾，一旦跌進(jìn)這個(gè)深坑，沒有爬出來的捷徑，這也是我強(qiáng)烈倡導(dǎo)從一開始就寫能自測(cè)試的代碼的原因。

就算有了測(cè)試，我也不建議你嘗試一鼓作氣把復(fù)雜而混亂的遺留代碼重構(gòu)成漂亮的代碼。我更愿意隨時(shí)重構(gòu)相關(guān)的代碼：每次觸碰一塊代碼時(shí)，我會(huì)嘗試把它變好一點(diǎn)點(diǎn)——至少要讓營(yíng)地比我到達(dá)時(shí)更干凈。如果是一個(gè)大系統(tǒng)，越是頻繁使用的代碼，改善其可理解性的努力就能得到越豐厚的回報(bào)。

###數(shù)據(jù)庫(kù)

在本書的第1版中，我說過數(shù)據(jù)庫(kù)是“重構(gòu)經(jīng)常出問題的一個(gè)領(lǐng)域”。然而在第1版問世之后僅僅一年，情況就發(fā)生了改變：我的同事Pramod Sadalage發(fā)展出一套漸進(jìn)式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)[mf-evodb]和數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)[Ambler & Sadalage]的辦法，如今已經(jīng)被廣泛使用。這項(xiàng)技術(shù)的精要在于：借助數(shù)據(jù)遷移腳本，將數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的修改與代碼相結(jié)合，使大規(guī)模的、涉及數(shù)據(jù)庫(kù)的修改可以比較容易地開展。

假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)字段（列）改名。和改變函數(shù)聲明（124）一樣，我要找出結(jié)構(gòu)的聲明處和所有調(diào)用處，然后一次完成所有修改。但這里的復(fù)雜之處在于，原來基于舊字段的數(shù)據(jù)，也要轉(zhuǎn)為使用新字段。我會(huì)寫一小段代碼來執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的邏輯，并把這段代碼放進(jìn)版本控制，跟數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聲明與使用代碼的修改一并提交。此后如果我想把數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到某個(gè)版本，只要執(zhí)行當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)版本與目標(biāo)版本之間的所有遷移腳本即可。

跟通常的重構(gòu)一樣，數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)的關(guān)鍵也是小步修改并且每次修改都應(yīng)該完整，這樣每次遷移之后系統(tǒng)仍然能運(yùn)行。由于每次遷移涉及的修改都很小，寫起來應(yīng)該容易；將多個(gè)遷移串聯(lián)起來，就能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)及其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)做很大的調(diào)整。

與常規(guī)的重構(gòu)不同，很多時(shí)候，數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)最好是分散到多次生產(chǎn)發(fā)布來完成，這樣即便某次修改在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)上造成了問題，也比較容易回滾。比如，要改名一個(gè)字段，我的第一次提交會(huì)新添一個(gè)字段，但暫時(shí)不使用它。然后我會(huì)修改數(shù)據(jù)寫入的邏輯，使其同時(shí)寫入新舊兩個(gè)字段。隨后我就可以修改讀取數(shù)據(jù)的地方，將它們逐個(gè)改為使用新字段。這步修改完成之后，我會(huì)暫停一小段時(shí)間，看看是否有bug冒出來。確定沒有bug之后，我再刪除已經(jīng)沒人使用的舊字段。這種修改數(shù)據(jù)庫(kù)的方式是并行修改（Parallel Change，也叫擴(kuò)展協(xié)議/expand-contract）[mf-pc]的一個(gè)實(shí)例。

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