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樱之花

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分类中“我的实验室”是我在日常工作中的一些知识总结,有些写的比较匆忙,可能大家在阅读时会产生困扰,后期有时间我会重新整理编辑,谢谢大家的到访,您们的支持是我前进的动力!

代码重构工具的技术标准  

2012-03-04 11:21:18|  分类: 代码重构 |  标签: |举报 |字号 订阅

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重构工具最主要的用途就是让程序员可以不必重新测试,便能对代码进行重构。即使有了自动化测试工具,测试仍然是很费时间的,如果能完全避免测试,将可极大加快重构过程。惟有满足这些标准,重构工具才能在“保持程序功能”的前提下,对程序进行改造。

程序数据库 

这不是传统意义上的数据库,但是一个可搜索的数据库。对于重构工具,最早被人们所认识的需求就是“贯穿整个程序,搜索各种程序元素”的能力。例如,对于某个特定函数,找出其所有可能被调用点;对于某个特定的instance 变量,找到读/写该变量的所有函数。程序员只需执行一次搜索动作,就可以找到任何程序元索的交叉引用。这种能力主要源自代码的动态编译机制:当任何一个class 被修改,就立刻被编译为bytescodes,而上述的“数据库”则同时得到更新。在较为静态的开发环境如Java 中,程序员是把代码输入到文本文件中;这种环境下如果要更新程序数据库,就必须运行一个程序来处理这些文本文件,从中提炼相关信息。这样的更新过程和Java 代码自身的编译过程很相似。一些比较先进'的开发环境(例如IBM VisualAge for Java)则模仿了Smalltalk 的程序数据库动态更新机制。 

有一种原始(粗糙)的作法是:以诸如grep 之类的文本处理工具来进行搜索。这种 办法很快就归于失败,因为它无法区分名为foo 的变量和名为foo 的函数。要建立程序数据库,就必须借助语义分祈来判断程序中每个语汇单元在语句中的地位。而且这种分析在定义和函数定义两层面上都不可少:在class 定义层面 上,需要以语义分析来区分instance 变量和函数;在函数定义层面上,需要以语义分析来区分instance 变量和函数引用。 

解析树 

绝大多数重构都必须处理函数层面下的一部分系统,通常是对“被修改之程序元素”的引用。举个例子,如果某个instance 变量被改名,那么该class 及其子类对于该instance 变量的所有引用都必须更新。有些重构手法则整个运作于函数层面 下,例如将某个函数的一部分提炼为一个独立函数。由于对函数的任何修改都必须能够处理函数结构,因此我们需要解析树的帮助。这是一种数据结构,可用以表现函数的内部结构。下面是个简单例子: 

public void hello( ){

  System.out.println("Hello World");

这个函数相应的解析树,如图。

代码重构工具的技术标准 - yinzhihua2008 - 樱之花 yinzhihua2008

 

准确性 

由工具实现的重构,必须合理保持程序原有行为。当然,完全的行为保持是不可能达到的,重构总是会给程序带来一些细微改变。例如重构可能会对程序的运行速度带来数个微秒的变化,这算是“完全的行为保持”吗?通常这般微小差异不会对程序造成影晌;但如果程序有严格的实时性要求,这一点点差异就可能导致整个程序出错。 

然而,对绝大多数程序来说,重构可以相当准确。只要“可能破坏重构准确性”的因素都被识别出来,重构技术员就可以避免在不适当时候进行重构,也可以避免对于“重构工具无法修补的程序”错误地进行手工修补。 

实用性 

工具之所以被创造出来,是为了帮助人们完成工作。如果工具不能适应人们的工作方式,人们就不会使用它。重构工具的最重要标准(要求〕就是:和其他工具共同集成出重构过程。 

速度 

重构前的分析和必要调整,可能会耗费较多时间,因为它们有可能非常复杂。工具设计者必须考虑这些前期工作对时间和准确性的影响。如果重构前需要大量准备工作,程序员就不会使用自动化重构工具,他们宁可手工进行重构。是的,开发速度总是很重要的。 

如果重构前的分折需要花费太长时间,一个简单的解决办法就是:直接询问程序员你所需要的信息。这种办法把“保证准确性”的责任交给了程序员, 于是分析过程可以进行得更快一些。很多时候程序员其实都知道必要信息。尽管这种办法可能不够安全(因为程序员有可能犯错),但错误的责任也落了一部分在程序员肩上。讽刺的是,这竟然使程序员更有可能使用这些工具,因为他们无需倚赖程序的探询(错误尝试)来收集信息。 

撤销 

自动化重构令开发者得以采用探索方式进行设计。你可以试着把代码移到他处,观察新设计方案是否有效。由于我们假设重构都能够保持程序的原本行为,所以反向重构(亦即对原重构的撤销)也应该不影响程序的原本行为。如果没有这个功能,这使会用户无法对重构充满信心,例如在重构工作失败之后需要恢复之前的状态,如果没有这一功能将很难处理。很多时候我们必须找出程序重构前的版本,重新开始。现在如果有撤销的功能,我们可以放心尝试,不会遭受任何惩罚, 因为我们总是可以回到原先的任何一个版本。我们可以建立新的class、搬移函数、 观察代码的行为,而后又改变想法,走另一个完全不同的方向。这一切都可以非常快速地完成。 

与其他工具集成 

过去几十年以来,集成开发环境(IDE)已经成为绝大多数开发项目的核心工具。IDE 将编辑器、编译器、连接器、调试器以及程序开发所需的其他所有工具,都集成于一起,开发者可以在同一个环境中极方便地使用所有这些工具。把重构功能直接集成到IDE中去,会有更多的用户使用它。  

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