Что такое рефакторинг кода и зачем он нужен

Со временем даже самый простой код может превратиться в головоломку, которую сложно прочитать и понять другим членам команды. Рассказываем, как этого избежать.

Рефакторинг — это переработка существующего кода с целью сделать его простым и понятным. При этом функциональность кода остаётся неизменной — он должен выполнять те же задачи, что раньше. Например, представьте себе старый шкаф с кучей полок и отделений, где каждый раз приходится долго искать нужную вещь. Рефакторинг аналогичен процессу упорядочивания вещей внутри шкафа. После него код удобно читать и быстро находить нужное.

Писать простой и читабельный код учат на курсе «Python-разработчик». За 10 месяцев студенты с нуля освоят язык Python, научатся разрабатывать сайты, приложения, бот, API. После завершения обучения выпускники получат диплом о профессиональной переподготовке и готовые проекты в портфолио.

Основных причин рефакторинга три: повторы кода, зависимости и сложная структура. Расскажем о них подробнее.

1. Дублирование кода на разных участках. В таких случаях при изменении одной части системы приходится одновременного вносить правки во все аналогичные участки.

2. Неоправданные зависимости между модулями. Такая ситуация называется высокой связностью (coupling). Когда один модуль сильно зависит от другого, изменения в одном месте могут привести к неожиданному поведению в другом.

3. Сложная структура кода. Часто такое происходит на больших проектах, над которыми работают разработчики с разными стилями программирования. В результате отдельные модули могут стать громоздкими и запутанными.

Методов рефакторинга много. Мы рассмотрим самые популярные.

1. Разделение обязанностей. Принцип единственной обязанности утверждает, что класс или метод должны иметь одну основную ответственность и решать только одну задачу. Для этого нужно разделить обязанности классов для каждой операции. Например, большой контроллер, который выполняет сразу несколько действий, можно разбить на специализированные объекты, каждый из которых занимается своей задачей.

2. Упрощение сложных конструкций. Часто встречаются большие блоки кода с множеством строк. Один из популярных способов борьбы с этим — выделение логичных участков в отдельные методы (extract method) или переменные (extract variable). Такой подход помогает сократить длину методов и повысить читаемость всего файла.
Представьте сложный алгоритм вычисления стоимости заказа. Держать весь расчёт в одном огромном блоке сложно. Поэтому можно выделить каждую важную операцию в отдельный метод, который выполняет свою небольшую задачу.

3. Удаление неиспользуемого или устаревшего кода. Старое программное обеспечение часто хранит следы прошлого развития: классы, ненужные переменные и неиспользованные методы. Всё это добавляет шум и мешает разработке. С помощью рефакторинга можно удалить подобный мусор, уменьшить размер базы кода и облегчить навигацию по нему.

4. Инкапсуляция полей. Открытые поля несут потенциальную угрозу безопасности и стабильности программы. Для защиты применяют принцип инкапсуляции — ограничения доступа к внутреннему состоянию объекта из внешней среды. Он поможет защитить внутренние механизмы класса и избежать случайных модификаций значений.

5. Использование паттернов проектирования. Они помогают структурировать код и сокращают количество ошибок.

6. Изоляция побочных эффектов. Побочный эффект — это ситуация, когда выполнение функции или метода влияет на внешнее окружение вне пределов самой функции. Проблема возникает, когда побочные эффекты мешают ясно понимать, что делает функция.

Изменение в одной части программы может неожиданно повлиять на совершенно другую часть. Поэтому чем меньше побочных эффектов, тем проще контролировать поведение программы. Меньше подвержены ошибкам методы с выраженными входящими параметрами и возвращаемыми значениями. Вот пример кода, где print () — побочный эффект. Эта функция влияет на стандартное устройство вывода.

Для автоматизации процессов рефакторинга существует множество инструментов. Они помогают минимизировать рутинные задачи и ускорить обработку большого объёма кода. Мы перечислим три популярных инструмента для рефакторинга.