軟件重構(gòu)與性能優(yōu)化課件

1、淺談軟件重構(gòu)與性能優(yōu)化2009.08參考書目重構(gòu)：改善既有代碼的設(shè)計(jì)作者：MARTIN FOWLER譯者：侯捷 熊節(jié)什么是重構(gòu)？ 重構(gòu)（Refactoring）：在不改變軟件的功能和外部可見性的情況下，為了改善軟件的結(jié)構(gòu)，提高清晰性、可擴(kuò)展性和可重用性而對(duì)軟件進(jìn)行的改造，對(duì)代碼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。2008-04-02為什么要重構(gòu)? 改進(jìn)軟件的設(shè)計(jì) 提高代碼質(zhì)量，可維護(hù)性 Refactoring幫助盡早的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤（Defects）Refactoring可以提高提高開發(fā)速度 2008-04-02什么時(shí)候需要重構(gòu) ？在開始增加一個(gè)新的功能之前 在修復(fù)一個(gè)錯(cuò)誤的時(shí)候 在做Code Review的時(shí)候

2、2008-04-02何時(shí)不應(yīng)該重構(gòu) ？代碼太混亂，設(shè)計(jì)完全錯(cuò)誤 明天是DeadLine 重構(gòu)的工作量顯著的影響Estimate 2008-04-02重構(gòu)流程 讀懂代碼（包括測(cè)試?yán)哟a） 進(jìn)行重構(gòu) 運(yùn)行所有的Unit Tests 2008-04-02重構(gòu)與設(shè)計(jì) 重構(gòu)與設(shè)計(jì)是互補(bǔ)的,程序應(yīng)該是先設(shè)計(jì),而在開始編碼后,設(shè)計(jì)上的不足可以用重構(gòu)來彌補(bǔ).設(shè)計(jì)應(yīng)該是適度的設(shè)計(jì),而不必過度的設(shè)計(jì).如果能很容易的通過重構(gòu)來適應(yīng)需求的變化,那么就不必過度的設(shè)計(jì),當(dāng)需求改變時(shí)再重構(gòu)代碼 。2008-04-02重構(gòu)與性能 時(shí)間預(yù)算法 持續(xù)關(guān)注法良好的分解方式 2008-04-02時(shí)間預(yù)算法 在設(shè)計(jì)時(shí)就對(duì)程序花費(fèi)的時(shí)

3、間進(jìn)行預(yù)算,通常用于性能要求極高的實(shí)時(shí)系統(tǒng).普通的企業(yè)應(yīng)用程序一般對(duì)性能要求不高.只要不太慢就可以了 。2008-04-02持續(xù)關(guān)注法 要求程序員在任何時(shí)間都要設(shè)法保持系統(tǒng)的高性能.這個(gè)方法有個(gè)缺陷,就是大部分的程序90%的優(yōu)化工作都是白費(fèi)勁,這樣會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間 。2008-04-02良好的分解方式 這個(gè)方式是在開發(fā)程序階段不對(duì)性能投以任何關(guān)注,直到進(jìn)入性能優(yōu)化階段,再分析程序中性能差的程序,然后對(duì)這些程序進(jìn)分解,查出性能差的程序,進(jìn)行優(yōu)化。 2008-04-02代碼編寫的22宗罪（BadSmellsinCode ） （1）DuplicatedCode（重復(fù)的代碼）（2）LongMethod

4、（過長(zhǎng)函數(shù)）（3）LargeClass（過大類）（4）LongParameterList（過長(zhǎng)參數(shù)列）（5）DivergentChange（發(fā)散式變化）（6）ShortgunSurgery（霰彈式修改）（7）FeatureEnvy（依戀情結(jié)）（8）DataClumps（數(shù)據(jù)泥團(tuán)）（9）PrimitiveObsession（基本型別偏執(zhí)）（10）SwitchStatements（switch驚悚現(xiàn)身）（11）ParallelInheritanceHierarchies（平行繼承體系） 2008-04-02（12）LazyClass（冗贅類）（13）SpeculativeGenerality（夸夸

5、其談未來性）（14）TemporaryField（令人迷惑的暫時(shí)值域）（15）MessageChains（過度耦合的消息鏈）（16）MiddleMan（中間轉(zhuǎn)手人）（17）InappropriateIntimacy（狎昵關(guān)系）（18）AlternativeClasseswithDifferentInterfaces（異曲同工的類）（19）IncompleteLibraryClass（不完善的程序庫(kù)類）（20）DataClass（純稚的數(shù)據(jù)類）（21）RefusedBequest（被拒絕的遺贈(zèng)）（22）Comments（過多的注釋） 2008-04-02建立測(cè)試體系（BuildingTests）

6、 （1）自我測(cè)試碼（Self-testingCode）的價(jià)值（2）可以參考JUnit測(cè)試框架（TestingFramework）（3）添加更多測(cè)試 2008-04-02重新組織你的函數(shù)（ComposingMethods） （1）ExtractMethod（提煉函數(shù)）（2）InlineMethod（將函數(shù)內(nèi)聯(lián)化）（3）InlineTemp（將臨時(shí)變量?jī)?nèi)聯(lián)化）（4）ReplaceTempWithQuery（以查詢?nèi)〈R時(shí)變量）（5）IntroduceExplainingVariable（引入解釋性變量）（6）SplitTemporaryVariable（剖解臨時(shí)變量）（7）RemoveAssign

7、mentstoParameters（移除對(duì)參數(shù)的賦值動(dòng)作）（8）ReplaceMethodwithMethodObject（以函數(shù)對(duì)象取代函數(shù)）（9）SubstituteAlgorithm（替換你的算法） 2008-04-02ExtractMethod（提煉函數(shù)）void printOwing() /print bannerSystem.out.println(“*”);System.out.println(“Banner”);System.out.println(“*”);/print detailsSystem.out.println (name: + _name); System.out

8、.println (amount + getOutstanding(); void printOwing() printBanner(); printDetails(getOutstanding(); Void printBanner() /print banner System.out.println(“*”); System.out.println(“Banner”); System.out.println(“*”);void printDetails (double outstanding) System.out.println (name: + _name); System.out.p

9、rintln (amount + outstanding); 2008-04-02InlineMethod（將函數(shù)內(nèi)聯(lián)化）int getRating() return (moreThanFiveLateDeliveries() ? 2 : 1; boolean moreThanFiveLateDeliveries() return _numberOfLateDeliveries 5; int getRating() return (_numberOfLateDeliveries 5) ? 2 : 1; 2008-04-02InlineTemp（將臨時(shí)變量?jī)?nèi)聯(lián)化）double basePrice

10、 = anOrder.basePrice(); return (basePrice 1000) ;return (anOrder.basePrice() 1000) ;2008-04-02ReplaceTempWithQuery（以查詢?nèi)〈R時(shí)變量） double basePrice = _quantity * _itemPrice; if (basePrice 1000) return basePrice * 0.95; else return basePrice * 0.98; if (basePrice() 1000) return basePrice() * 0.95; else re

11、turn basePrice() * 0.98; double basePrice() return _quantity * _itemPrice; 2008-04-02IntroduceExplainingVariable（引入解釋性變量） if ( (platform.toUpperCase().indexOf(MAC) -1) & (browser.toUpperCase().indexOf(IE) -1) & wasInitialized() & resize 0 ) / do something final boolean isMacOs = atform.toUpperCase()

12、.indexOf(MAC) -1; final boolean isIEBrowser = browser.toUpperCase().indexOf(IE) -1; final boolean wasResized = resize 0; if (isMacOs & isIEBrowser & wasInitialized() & wasResized) / do something 2008-04-02RemoveAssignmentstoParameters（移除對(duì)參數(shù)的賦值動(dòng)作） int discount (int inputVal, int quantity, int yearToD

13、ate) if (inputVal 50) inputVal -= 2; int discount (int inputVal, int quantity, int yearToDate) int result = inputVal; if (inputVal 50) result -= 2; 如果參數(shù)是Object,容易誤賦值。采用final來防止誤用參數(shù)2008-04-02ReplaceMethodwithMethodObject（以函數(shù)對(duì)象取代函數(shù)） class Order. double price() double primaryBasePrice; double secondary

14、BasePrice; double tertiaryBasePrice; / long computation; . 或者可以采用static method2008-04-02SubstituteAlgorithm（替換你的算法）String foundPerson(String people) for (int i = 0; i people.length; i+) if (peoplei.equals (Don) return Don; if (peoplei.equals (John) return John; if (peoplei.equals (Kent) return Kent;

15、 return ; String foundPerson(String people) List candidates = Arrays.asList(new String Don, John, Kent); for (int i=0; ipeople.length; i+) if (candidates.contains(peoplei) return peoplei; return ; 2008-04-02在對(duì)象之間移動(dòng)特性（MovingFeaturesBetweenObjects） （1）MoveMethod（搬移函數(shù)）（2）MoveField（搬移值域）（3）ExtractClass（

16、提煉類）（4）InlineClass（將類內(nèi)聯(lián)化）（5）HideDelegate（隱藏委托關(guān)系）（6）RemoveMiddleMan（移除中間人）（7）IntroduceForeignMethod（引入外加函數(shù)）（8）IntroduceLocalExtension（引入本地?cái)U(kuò)展） 2008-04-02MoveMethod（搬移函數(shù)）2008-04-02MoveField（搬移值域）2008-04-02ExtractClass（提煉類）2008-04-02InlineClass（將類內(nèi)聯(lián)化）2008-04-02HideDelegate（隱藏委托關(guān)系）2008-04-02RemoveMiddleM

17、an（移除中間人）2008-04-02IntroduceForeignMethod（引入外加函數(shù)）2008-04-02IntroduceLocalExtension（引入本地?cái)U(kuò)展）2008-04-02重新組織你的數(shù)據(jù)（OrganizingData） （1）SelfEncapsulateField（自封裝值域）（2）ReplaceDataValuewithObject（以對(duì)象取代數(shù)據(jù)值）（3）ChangeValuetoReference（將實(shí)值對(duì)象改為引用對(duì)象）（4）ChangeReferencetoValue（將引用對(duì)象改為實(shí)值對(duì)象）（5）ReplaceArraywithObject（以對(duì)象取

18、代數(shù)組）（6）DuplicateObservedData（復(fù)制被監(jiān)視數(shù)據(jù)）（7）ChangeUnidirectionalAssociationtoBidirectional（將單向關(guān)聯(lián)改為雙向）（8）ChangeBidirectionalAssociationtoUnidirectional（將雙向關(guān)聯(lián)改為單向） 2008-04-02（9）ReplaceMagicNumberwithSymbolicConstant（以符號(hào)常量/字面常量取代魔法數(shù)）（10）EncapsulateField（封裝值域）（11）EncapsulateCollection（封裝群集）（12）ReplaceRecord

19、withDataClass（以數(shù)據(jù)類取代記錄）（13）ReplaceTypeCodewithClass（以類取代型別碼）（14）ReplaceTypeCodewithSubclasses（以子類取代型別碼）（15）ReplaceTypeCodewithState/Strategy（以State/Strategy取代型別碼）（16）ReplaceSubclasswithFields（以值域取代子類） 2008-04-02SelfEncapsulateField（自封裝值域） 2008-04-02ReplaceDataValuewithObject（以對(duì)象取代數(shù)據(jù)值） 2008-04-02Chan

20、geValuetoReference（將實(shí)值對(duì)象改為引用對(duì)象） 2008-04-02ChangeReferencetoValue（將引用對(duì)象改為實(shí)值對(duì)象） 2008-04-02ReplaceArraywithObject（以對(duì)象取代數(shù)組） 2008-04-02DuplicateObservedData（復(fù)制被監(jiān)視數(shù)據(jù)） 2008-04-02ChangeUnidirectionalAssociationtoBidirectional(將單向關(guān)聯(lián)改為雙向） 2008-04-02ChangeBidirectionalAssociationtoUnidirectional（將雙向關(guān)聯(lián)改為單向） 200

21、8-04-02ReplaceMagicNumberwithSymbolicConstant（以符號(hào)常量/字面常量取代魔法數(shù)） 2008-04-02EncapsulateField（封裝值域） 2008-04-02EncapsulateCollection（封裝群集） 2008-04-02ReplaceRecordwithDataClass（以數(shù)據(jù)類取代記錄） 2008-04-02ReplaceTypeCodewithClass（以類取代型別碼） 2008-04-02ReplaceTypeCodewithSubclasses（以子類取代型別碼） 2008-04-02ReplaceTypeCode

22、withState/Strategy以State/Strategy取代型別碼） 2008-04-02ReplaceSubclasswithFields（以值域取代子類）2008-04-02 簡(jiǎn)化條件表達(dá)式2008-04-02簡(jiǎn)化條件表達(dá)式（1）DecomposeConditional（分解條件式）（2）ConsolidateConditionalExpression（合并條件式）（3）ConsolidateDuplicateConditionalFragments（合并重復(fù)的條件片段）（4）RemoveControlFlag（移除控制標(biāo)記）（5）ReplaceNestedConditional

23、withGuardClauses（以衛(wèi)語(yǔ)句取代嵌套條件式）（6）ReplaceConditionalwithPolymorphism（以多態(tài)取代條件式）（7）IntroduceNullObject（引入Null對(duì)象）（8）IntroduceAssertion（引入斷言） 2008-04-02DecomposeConditional（分解條件式） 2008-04-02ConsolidateConditionalExpression（合并條件式） 2008-04-02ConsolidateDuplicateConditionalFragments（合并重復(fù)的條件片段） 2008-04-02Remo

24、veControlFlag（移除控制標(biāo)記） 2008-04-02ReplaceNestedConditionalwithGuardClauses以衛(wèi)語(yǔ)句取代嵌套條件式） 2008-04-02ReplaceConditionalwithPolymorphism（以多態(tài)取代條件式） 2008-04-022008-04-02IntroduceNullObject（引入Null對(duì)象）2008-04-02IntroduceAssertion（引入斷言） 2008-04-02簡(jiǎn)化函數(shù)調(diào)用（MakingMethodCallsSimpler） （1）RenameMethod（重新命名函數(shù)）（2）AddPara

25、meter（添加參數(shù)）（3）RemoveParameter（移除參數(shù)）（4）SeparateQueryfromModifier（將查詢函數(shù)和修改函數(shù)分離）（5）ParameterizeMethod（令函數(shù)攜帶參數(shù)）（6）ReplaceParameterwithExplicitMethods（以明確函數(shù)取代參數(shù)）（7）PreserveWholeObject（保持對(duì)象完整） 2008-04-02（8）ReplaceParameterwithMethod（以函數(shù)取代參數(shù)）（9）IntroduceParameterObject（引入?yún)?shù)對(duì)象）（10）RemoveSettingMethod（移除設(shè)值函數(shù)

26、）（11）HideMethod（隱藏你的函數(shù)）（12）ReplaceConstructorwithFactoryMethod（以工廠方法取代構(gòu)造函數(shù)）（13）EncapsulateDowncast（封裝向下轉(zhuǎn)型動(dòng)作）（14）ReplaceErrorCodewithException（以異常取代錯(cuò)誤碼）（15）ReplaceExceptionwithTest（以測(cè)試取代異常） 2008-04-02RenameMethod（重新命名函數(shù)） 2008-04-02AddParameter（添加參數(shù)） 2008-04-02RemoveParameter（移除參數(shù)） 2008-04-02SeparateQ

27、ueryfromModifier（將查詢函數(shù)和修改函數(shù)分離） 2008-04-02ParameterizeMethod（令函數(shù)攜帶參數(shù)） 2008-04-02ReplaceParameterwithExplicitMethods（以明確函數(shù)取代參數(shù)） 2008-04-02PreserveWholeObject（保持對(duì)象完整） 2008-04-02ReplaceParameterwithMethod（以函數(shù)取代參數(shù)） 2008-04-02IntroduceParameterObject（引入?yún)?shù)對(duì)象） 2008-04-02RemoveSettingMethod（移除設(shè)值函數(shù)） 2008-04-0

28、2HideMethod（隱藏你的函數(shù)） 2008-04-02ReplaceConstructorwithFactoryMethod（以工廠方法取代構(gòu)造函數(shù)） 2008-04-02EncapsulateDowncast（封裝向下轉(zhuǎn)型動(dòng)作） 2008-04-02ReplaceErrorCodewithException（以異常取代錯(cuò)誤碼） 2008-04-02ReplaceExceptionwithTest（以測(cè)試取代異常） 2008-04-02處理概括關(guān)系（DealingwithGeneralization） （1）PullUpField（值域上移）（2）PullUpMethod（函數(shù)上移）（3）PullUpConstructorBody（構(gòu)造函數(shù)本體上移）（4）PushDownMethod（函數(shù)下移）（5）PushDownField（值域下移）（6）ExtractSubclass（提煉子類） 2008-04-02（7）ExtractSuperclass（提煉超類）（8）ExtractInterface（提煉接口）（9）CollapseHierarchy（折疊繼承體系）（10）FormTemplateMethod（塑造模板函數(shù)）（11）Replace