【Java设计模式 规范与重构】 一 重构的目的、内容、时机、方法

从本篇Blog开始，在学习具体的设计模式之前，先学习高质量代码的达成路径的实践部分代码重构和编程规范。

重构的目的

什么是重构，重构是一种对软件内部结构的改善，目的是在不改变软件的可见行为的情况下，使其更易理解，修改成本更低，这段定义可以理解为在保持功能不变的前提下，利用设计思想、原则、模式、编程规范等理论来优化代码，修改设计上的不足，提高代码质量，其中提高代码质量也就是提高代码的 可读性、可扩展性、可维护性、可重复性、简洁性、灵活性、可测试性

我们为什么要重构呢，重构的目的是什么呢？

• 首先，重构是时刻保证代码质量的一个极其有效的手段，不至于让代码腐化到无可救药的地步，项目演进过程中代码不停地在堆砌。如果没有人为代码的质量负责任，代码总是会往越来越混乱的方向演进。当混乱到一定程度之后，量变引起质变，项目的维护成本已经高过重新开发一套新代码的成本，想要再去重构，已经没有人能做到了。就像我们现在的CA系统实际上已经无可救药了，只能开发一套新的系统出来。
• 其次，优秀的代码或架构不是一开始就能完全设计好的，我们无法 100% 预见未来的需求，也没有足够的精力、时间、资源为遥远的未来买单，所以，随着系统的演进，重构代码也是不可避免的
• 最后，重构是避免过度设计的有效手段。在我们维护代码的过程中，真正遇到问题的时候，再对代码进行重构，能有效避免前期投入太多时间做过度的设计，做到有的放矢。这也是学习SOLID和YAGNI原则时多次提到的。持续重构代替开始的过度设计。

所以总的来说就是重构能够保证代码质量，持续重构可以让我们不至于在系统设计初期为过度设计买单，不至于在后期系统无可救药时丢弃它。

重构的内容

根据重构的规模，可以笼统地分为大规模高层次重构（以下简称为“大型重构”）和小规模低层次的重构（以下简称为“小型重构”）

• 大型重构指的是对顶层代码设计的重构，包括：系统、模块、代码结构、类与类之间的关系等的重构，这类重构涉及的代码改动会比较多，影响面会比较大，所以难度也较大，耗时会比较长，引入 bug 的风险也会相对比较大
  • 重构的手段：分层、模块化、解耦、抽象可复用组件等等。
  • 重构的工具: 设计思想、设计原则和设计模式。
• 小型重构指的是对代码细节的重构，包括类、函数、变量等代码级别的重构，比如规范命名、规范注释、消除超大类或函数、提取重复代码等等。这类重构要修改的地方比较集中，比较简单，可操作性较强，耗时会比较短，引入 bug 的风险相对来说也会比较小
  • 重构的手段：编码规范。

大型重构需要系统化的解决，小型重构自己平时随见随改

重构的时机

一定要建立持续重构意识，把重构作为开发必不可少的部分，融入到日常开发中，而不是等到代码出现很大问题的时候，再大刀阔斧地重构。

重构的方法

进行大型重构的时候，需要当成一个技术需求项目去做：

1. 提前做好完善的重构计划，有条不紊地分阶段来进行。
2. 每个阶段完成一小部分代码的重构，然后提交、测试、运行，发现没有问题之后，再继续进行下一阶段的重构，保证代码仓库中的代码一直处于可运行、逻辑正确的状态。每个阶段，都要控制好重构影响到的代码范围，考虑好如何兼容老的代码逻辑，必要的时候还需要写一些兼容过渡代码。只有这样，才能让每一阶段的重构都不至于耗时太长（最好一天就能完成），不至于与新的功能开发相冲突

小规模低层次的重构，因为影响范围小，改动耗时短，可以依据编码规范随时去做，除了人工的编码意识，还可以使用一些代码检测插件，例如CheckStyle、FindBugs、PMD

总结一下

在系统开发前期我们不可能预见所有业务需求，而且还要避免过度设计，而随着业务的发展，代码不得不随着业务发展和堆砌，导致代码的熵增、系统的无序。所以持续重构真的非常重要，它能在不改变功能的前提下保证系统的健康度和活力。对于业务发展阶段的大的变动需要通过有计划、分阶段的大型重构来达成，而常规的小型变动则仅仅通过编程规范、意识以及一些代码规范检测工具即可达成。