嵌入式軟件的重構(gòu)-總論

1、輕松，自如的培訓(xùn)氛圍咖啡，泡茶時間：5分鐘 “咖啡，茶，果珍”1嵌入式軟件的重構(gòu)系列培訓(xùn) 總論 李春生2004年05月13日2通過本次課程，你想學(xué)到什么？ 3本次培訓(xùn)內(nèi)容重構(gòu)的定義; 嵌入式軟件的重構(gòu)； 壞味道; 重構(gòu)的實(shí)例（6個） ；重構(gòu)在現(xiàn)實(shí)開發(fā)中的推廣和障礙；成立重構(gòu)研究小組；4什么是程序？什么是軟件？ 5一、重構(gòu)的定義 6重構(gòu)關(guān)于本次培訓(xùn) 培訓(xùn)取材：重構(gòu)改善既有代碼的設(shè)計 高度評價：和設(shè)計模式并列為“JAVA行業(yè)的圣經(jīng)； GOF，四巨頭的重視； 適用性 ：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計 重構(gòu)功能：增加程序的可性，可維護(hù)性，可測試性， 模塊化和單元測試的必然基礎(chǔ)；7重構(gòu)我的感受 改善軟件質(zhì)量： 可讀

2、性，可測試性，可維護(hù)性； 質(zhì)量活動的開展：單元測試，同行評審，培訓(xùn)，模塊化； 提高軟件的開發(fā)能力：讓重構(gòu)成為程序員開發(fā)準(zhǔn)則和習(xí)慣； 獨(dú)特的特征 ：和編程規(guī)范不同，是一種動態(tài)的行為； 軟件工程 ：真正擺脫作坊式的軟件開發(fā)，走向正 規(guī)開發(fā)的必然之路； 8重構(gòu)的至理名言任何一個傻瓜都能寫出計算器可以理解的代碼，唯有寫出人類容易理解的代碼，才是優(yōu)秀的程序員；事不過三，三則重構(gòu)；當(dāng)你接獲bug提報，請先撰寫一個單元測試來揭發(fā)這個bug;當(dāng)你感覺需要撰寫注釋，請先嘗試重構(gòu)，試著讓所有的注釋變得多余；當(dāng)你發(fā)現(xiàn)自己需要為程序增加一個特性，而代碼結(jié)構(gòu)使你無法方便的這樣做，就先重構(gòu)那個程序；9重構(gòu)的至理名言重構(gòu)之

3、前，必須建立一套可靠的測試機(jī)制；寫軟件就像種樹，優(yōu)秀的程序員挖成小坑后隨及填好，繼續(xù)挖下一個，只會產(chǎn)生一系列小坑，不會有大坑， 菜鳥則不會意識到所挖的坑正在變大，還是不停的挖，直到自己掉進(jìn)大坑，爬不出來，陷入無盡的痛苦深淵；開發(fā)時間越長，越能體會垃圾代碼的痛苦，卻不知道如何改進(jìn)；Kent Beck:我不是一個偉大的程序員，我只是個有著一些優(yōu)秀習(xí)慣的好程序員而已；10重構(gòu)的定義： 對軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種調(diào)整，目的是在不改變軟件之可察性前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。 11重構(gòu)的作用改進(jìn)軟件設(shè)計；有使軟件更易被理解；幫助你找到BUG；幫助你提高編程速度；12重構(gòu)作用的高度總結(jié)增加軟件的可讀性

4、，可維護(hù)性，可測試性；單元測試，同行評審，培訓(xùn)的完美組合；模塊化的必然之路；軟件開發(fā)的長遠(yuǎn)眼光，未來的受益者；從編碼層次上升的軟件設(shè)計層次；13重構(gòu)的起源？我們或多或少都做過的事情；更多的存在于專家領(lǐng)域；優(yōu)秀程序員的自覺行為與菜鳥的被迫行為；沒有總結(jié)，提煉成一種思想，一種標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)我們 ；14二、嵌入式軟件的重構(gòu)15嵌入式軟件的重構(gòu)缺點(diǎn)I. 面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計和結(jié)構(gòu)化設(shè)計不一樣；II. 側(cè)重于軟件的設(shè)計而不是具體的實(shí)現(xiàn)；III. 面向?qū)ο蟮暮诵睦^承和多態(tài)在結(jié) 構(gòu)化設(shè)計中無法表達(dá)； IV. 嵌入式軟件更多的和硬件打交道，更注重 軟件的實(shí)現(xiàn)，面向?qū)ο蟮能浖t重視軟件 的設(shè)計和復(fù)用；16嵌入式軟件的

5、重構(gòu)優(yōu)點(diǎn)I. 軟件的核心思想是一樣的；II. 函數(shù)和數(shù)據(jù)都和面向?qū)ο蠡疽恢拢械?class可以轉(zhuǎn)換成模塊的思想，對象之間的重 構(gòu)可以看作模塊之間的重構(gòu)。 III. 代碼模塊相當(dāng)于面向?qū)ο蟮念悾?IV. 共同的軟件質(zhì)量屬性可測試性，可讀性， 可維護(hù)性； V. 嵌入式軟件代碼規(guī)模小，更適合重構(gòu)，見效 更快； 17三、壞味道18壞味道 改進(jìn)軟件，最重要的是要知道改進(jìn)哪里，Kent給了我們很生動的描述“壞味道”。 當(dāng)我們察看代碼的時候，每個人的嗅覺是不一樣的，嗅覺靈敏的一下子就可以察覺到那些壞味道的存在； 嗅覺能力是需要培養(yǎng)的，這就是資深工程師和入門者之間的差別。19壞味道舉例重復(fù)的代碼： 如果

6、你在一個以上的地點(diǎn)看到相同的程序結(jié)構(gòu),那么可以肯定：設(shè)法將它們合而為一，程序?qū)⒆兊酶谩?過長函數(shù)： 程序愈長愈難理解。更應(yīng)該積極的分解函數(shù)，需要注釋的地方提煉出去。條件式和循環(huán)常常也是提煉的信號。 過小結(jié)構(gòu) ： 過多單一全局變量，合并成結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一管理。 數(shù)據(jù)泥團(tuán)： 參數(shù)，變量數(shù)據(jù)，函數(shù)集中管理，修改成結(jié)構(gòu)。 20壞味道舉例過多參數(shù)列表 ： 函數(shù)調(diào)用太多的參數(shù)。模塊信息的封裝： 提供過多的接口，內(nèi)部變量泄漏，沒有實(shí)現(xiàn)信息的隱藏。 過大結(jié)構(gòu) ：按功能結(jié)構(gòu)劃分，裁減到舒服的使用。 過度耦合 ： 模塊之間關(guān)系不清晰，高內(nèi)聚，低耦合 。 21討論在你的代碼里，有哪些壞味道？你的嗅覺如何？22四、重構(gòu)

7、舉例23 一、重新組織你的函數(shù) 重構(gòu)手法中，很大一部分是對函數(shù)進(jìn)行整理。處理過長代碼，重復(fù)代碼是最重要的功能之一。24重構(gòu)方法提煉函數(shù)：1）小結(jié)：有一段代碼可以被組織在一起獨(dú)立出來，將這段代碼放進(jìn)一個獨(dú)立函數(shù)中，并讓函數(shù)名稱解釋該函數(shù)的用途。2）動機(jī)：對付過長的函數(shù)，對付重復(fù)代碼； 3）好處：復(fù)用機(jī)會大，容易理解（代替注釋），容易覆寫；4）問題：局部變量的處理。5）實(shí)用性：非常大，最好的重構(gòu)方法。 25 二、重新組織你的數(shù)據(jù) 主要是對數(shù)據(jù)的處理，封裝，可理解性，常數(shù)的替換，對象之間的關(guān)聯(lián) 。26重構(gòu)方法封裝值域：1）概括：直接訪問一個值域，會增加與值域的耦合，為這個值域建立設(shè)值/取值函數(shù)，并且

8、只以這些函數(shù)來訪問值域。2）動機(jī)：可以通過覆寫一個函數(shù)改變獲取數(shù)據(jù)的途徑，支持更靈活的數(shù)據(jù)管理方式。3）好處： 封裝數(shù)據(jù)，模塊化用，容易修改，減少耦合。4）問題：函數(shù)增加，不必所有的值域都這樣封裝。5）實(shí)用性：模塊化對外不留接口，模塊內(nèi)部基本可以不用這種方式； 27重構(gòu)方法用結(jié)構(gòu)代替數(shù)組 ：1）小結(jié)：數(shù)組的各個元素各自代表不同的東西，可以用結(jié)構(gòu)來代替，結(jié)構(gòu)的成員來描述數(shù)組的元素。2）動機(jī)：數(shù)組描述了不同類型的成員，容易出錯。3）好處：管理方便，可讀性強(qiáng)；4）問題：；5）實(shí)用性：碰到這種情況，一定要替換，用數(shù)組是入門練習(xí)的做法。 28 三、模塊之間搬移特性 面向?qū)ο蟮念悾覀兛梢韵鄳?yīng)的認(rèn)為就是文

9、件，功能模塊的一個體現(xiàn)。 適用在各個文件內(nèi)的組織變量和函數(shù)的位置，責(zé)任，解決軟件的耦合性，如是驅(qū)動，還是單板相關(guān)，還是cpu，操作系統(tǒng)相關(guān)。29重構(gòu)方法搬移函數(shù) ：1）概括：某個函數(shù)與另一個模塊之間的關(guān)系更密切，調(diào)用后者，或者被后者調(diào)用，或者從邏輯關(guān)系，功能上講，更適合另一個模塊。2）動機(jī)：模塊的功能過大，耦合太多、； 3）好處：功能穩(wěn)定，減少耦合；4）問題：，5）實(shí)用性：比較大，如獲取單板硬件版本號算在哪個模塊。30重構(gòu)方法引入外加函數(shù)： 1）概括：一個已經(jīng)提交或者沒有源代碼的模塊，需要增加一個額外函數(shù)，建立一個新的函數(shù)，并且把相應(yīng)模塊的結(jié)構(gòu)傳遞進(jìn)來。2）動機(jī)：增加模塊的功能；已有穩(wěn)定的模塊

10、或者庫文件沒有源代碼，而需要增加新的功能3）好處：不要破壞成熟的模塊，或者無法獲得源代碼；4）問題：效率，定義麻煩；5）實(shí)用性：對于模塊化的實(shí)施，或者對已有模塊的擴(kuò)展，這個函數(shù)放的位置不是很重要。 31 四、簡化條件表達(dá)式 將復(fù)雜的條件邏輯分成若干小塊。使得切換邏輯和操作細(xì)節(jié)分開。32重構(gòu)方法合并重復(fù)的條件片斷 ： 1）概括：在條件式的每個分支上有著相同的一段代碼，將這段重復(fù)代碼搬移到條件式之外。2）動機(jī)：不同條件含有相同代碼，可以清晰描述變化。3）好處： 容易維護(hù)，不容易出錯。4）問題：注意代碼出現(xiàn)的位置。5）實(shí)用性：很重要，一定采納；33 五、簡化函數(shù)調(diào)用 函數(shù)式代碼最重要的組成單位，函數(shù)

11、的信息隱藏，參數(shù)個數(shù)，查詢和修改分離，函數(shù)命名等 。34重構(gòu)方法將查詢函數(shù)和修改函數(shù)分離 ： 1）概括：某個函數(shù)既返回對象狀態(tài)值，又修改對象狀態(tài)，建立兩個不同的函數(shù)，一個負(fù)責(zé)查詢，一個負(fù)責(zé)修改。2）動機(jī)：注意函數(shù)調(diào)用的副作用，分離會讓函數(shù)功能更明確，更容易維護(hù)； 3）好處：方便管理，不要手動保持同步；4）問題： 5）實(shí)用性：結(jié)構(gòu)化設(shè)，驅(qū)動設(shè)計等用的很多；35 五、處理概括關(guān)系 主要用在各個模塊之間的封裝和函數(shù)調(diào)用關(guān)系，注意這里和面向?qū)ο蟛顒e很大。36重構(gòu)方法提煉模塊 ： 1）概括：將多個模塊共有的屬性提煉出來。作為單獨(dú)模塊； 2）動機(jī)：方便擴(kuò)展。3）好處：方便管理，例如uc/os-ii， vxWorks的信號量處理；4）問題：。 5） 實(shí)用性：根據(jù)情況。37五、重構(gòu)在現(xiàn)實(shí)開發(fā)中的推廣和障礙38為什么開發(fā)者不愿意重構(gòu)他們的程序？新手不相信重構(gòu)，老手不知道如何重構(gòu)；如果這些利益是長遠(yuǎn)才體現(xiàn)的，何必現(xiàn)在付出這些努力呢？說不定當(dāng)項(xiàng)目收獲這些利益時，你已經(jīng)不在職位上了；代碼重構(gòu)是一項(xiàng)額外工作，項(xiàng)目經(jīng)理則是進(jìn)度為第一驅(qū)動力；重構(gòu)可能破壞現(xiàn)有程序；39我想到的解決辦法重構(gòu)系列培訓(xùn)，單板軟件試點(diǎn)，組建重構(gòu)小組；重構(gòu)同樣可以短期受益，正如鍛煉身體和飲食調(diào)控；降低重構(gòu)帶來的額外開銷，頂