Cos'è il refactoring? | phoenixNAP Glossario IT

Il refactoring è il miglioramento sistematico del codice esistente senza alterarne il comportamento esterno. Le strutture di codice trascurate degradano la manutenibilità, ostacolano le prestazioni e portano a difetti futuri. Il refactoring metodico organizza il codice in modi che preservano la chiarezza, rendendolo più facile da testare, eseguire il debug, ottimizzare ed estendere.

Qual è il significato del refactoring?

Il refactoring è il processo di ristrutturazione del codice informatico esistente preservandone l'output funzionale. L'obiettivo principale non è correggere bug o introdurre nuove funzionalità, ma rivedere la struttura interna per migliorare la leggibilità, semplificare la manutenzione e ridurre la complessità. Ingegneri del software utilizzare il refactoring per isolare i componenti logici, chiarire i flussi di codice, eliminare le duplicazioni e rendere le classi o i metodi più coesi.

I team spesso danno priorità a nuove funzionalità o soluzioni rapide, ma ignorare i problemi strutturali alla fine porta a un codice fragile e ingombrante. Nel tempo, le modifiche ripetute aggiungono livelli di complessità, il che rende fondamentale organizzare chiaramente il codice. Gli sviluppatori che perfezionano regolarmente le strutture del codice interno riducono il totale debito tecnico, Con un conseguente codebase che si integra in modo più fluido con le nuove tecnologie e framework. L'adozione precoce di pratiche di refactoring consente di risparmiare tempo e sforzi che altrimenti potrebbero essere persi nel gestire architetture fragili o errori imprevisti.

Il refactoring si estende oltre i cambiamenti estetici superficiali. Affronta gli elementi architettonici principali, strutture di dati, limiti di funzione, convenzioni di denominazione e modelli di oggetti. Affrontando queste aree più profonde, il processo di sviluppo è supportato da codice meno incline agli errori e più capace di adattarsi a nuovi requisiti senza generare soluzioni alternative complicate. I team traggono vantaggio da standard di codifica coerenti e da una comunicazione chiara, che riducono la probabilità di discrepanze in revisioni del codice.

Un attributo significativo del refactoring è che il comportamento esterno rimane invariato dal punto di vista dell'utente. Tutti i miglioramenti avvengono sotto la superficie. Questi miglioramenti rimuovono pratiche subottimali o ipotesi errate emerse durante il ciclo di vita dello sviluppoIl codice risultante è preparato per test, debug e modifiche incrementali più fluidi, migliorando in definitiva l'affidabilità e garantendo la manutenibilità a lungo termine.

Esempio di refactoring

Immagina una grande funzione monolitica che gestisce gli utenti autenticazione, convalida dei dati e banca dati interazione tutto in una volta. Tale funzione può essere lunga centinaia di righe e contenere controlli ridondanti o complicati condizionaliIl refactoring suddividerebbe quella funzione monolitica in funzioni o classi più piccole e mirate.

I passaggi seguenti illustrano un approccio di base:

Identificare la sezione eccessivamente complessa. Il primo passo è individuare grandi porzioni di codice duplicato o di logica condizionale eccessiva.
Estrarre metodi o classi. Ogni logica ripetuta viene spostata nel suo metodo o classe. Ad esempio, la logica correlata al database diventa una classe dedicata che gestisce le query.
Per maggiore chiarezza, rinominare le entità. I nomi delle funzioni e delle variabili sono stati migliorati per indicare la loro esatta responsabilità. Ad esempio, processUserData() diventa validateUserSession() se quel nome si adatta meglio al suo ruolo.
Verificare il comportamento. Vengono eseguiti dei test per confermare che il codice rielaborato si comporti come prima.

Dopo questi passaggi, il codice risultante è modulare, comprensibile e predisposto per modifiche future, come l'introduzione di diversi metodi di autenticazione o controlli di convalida aggiuntivi.

Perché il refactoring è importante?

Il refactoring è una pietra angolare dello sviluppo software sostenibile. Affronta i difetti di progettazione nascosti e rafforza la capacità di evoluzione del codice. Una base di codice che non è mai stata sottoposta a refactoring spesso diventa aggrovigliata e soggetta a difetti. Un piano di refactoring completo mantiene il team di sviluppo allineato e riduce al minimo le sorprese.

Ecco i motivi principali che evidenziano l'importanza del refactoring:

Migliore leggibilità. Un codice ben strutturato è più facile da analizzare per gli esseri umani. Un'organizzazione chiara, convenzioni di denominazione e flusso logico consentono ai nuovi membri del team di accelerare in modo efficiente.
Debito tecnico ridotto. Sviste e soluzioni non ottimali si accumulano durante le fasi di sviluppo rapido. Il refactoring risolve questi problemi, prevenendo problemi più grandi e preservando l'agilità.
Maggiore manutenibilità. Una base di codice con meno dipendenze e moduli più coerenti richiedono meno sforzi per l'aggiornamento. Gli sviluppatori affrontano meno unire i conflittie le modifiche sono contenute all'interno di segmenti ben definiti del codice.
Prestazioni ottimizzate. Sebbene il refactoring miri principalmente a migliorare la struttura, talvolta i guadagni in termini di prestazioni derivano da flussi di dati più efficienti o dall'eliminazione di calcoli ridondanti.
Maggiore affidabilità. I metodi più piccoli e gli oggetti gestiti correttamente vengono testati più facilmente, il che aumenta la probabilità che i problemi vengano identificati prima. La copertura dei test è più semplice da gestire e interpretare.

Quando è il momento giusto per effettuare il refactoring?

I momenti buoni per il refactoring si verificano durante tutto il ciclo di vita dello sviluppo software. Identificare questi momenti assicura che il processo non interrompa le scadenze o lo sviluppo continuo delle funzionalità.

Durante le revisioni del codice

Le revisioni del codice sono punti di controllo frequenti in cui il feedback dei pari identifica inefficienze. Se un revisore nota codice ridondante o scopre che la logica viola i principi di progettazione stabiliti, il refactoring è una risposta naturale.

Prima di aggiungere nuove funzionalità

Il codice che sta per essere esteso dovrebbe essere rifattorizzato per semplificare l'implementazione. È meno complicato migliorare la funzionalità di un sistema chiaro e modulare rispetto a uno contorto.

Dopo una correzione di bug importante

I bug significativi spesso derivano da codice confuso o disorganizzato. Una volta corretto un bug, una revisione delle sezioni interessate assicura che i problemi sottostanti siano affrontati anziché patchati superficialmente.

Quando emergono colli di bottiglia nelle prestazioni

Alcuni colli di bottiglia rivelano strutture di codice subottimali o operazioni costose ripetute. La ristrutturazione del codice a questo punto potrebbe introdurre algoritmi o strutture dati più efficienti, migliorando la reattività complessiva.

A intervalli regolari programmati

Alcuni team assegnano iterazioni o sprint specifici per gli sforzi di refactoring. La revisione periodica mantiene il codice sano ed evita che piccoli problemi si trasformino in problemi più grandi.

Tecniche di refactoring

Ecco le tecniche principali per perfezionare sistematicamente la struttura del codice:

Metodo di estrazione. Spostare blocchi di codice in un metodo separato per chiarire la funzionalità e promuoverne il riutilizzo.
Metodo inline. Riduzione delle astrazioni non necessarie mediante l'unione di un metodo breve e raramente utilizzato al suo chiamante.
Rinominare variabili o metodi. Sostituire identificatori vaghi o fuorvianti con nomi che descrivano accuratamente le loro responsabilità.
Estrarre la classe. Suddividere una classe che gestisce più problematiche distinte in più classi più mirate.
Sposta metodo o campo. Trasferimento di metodi o variabili a una classe più appropriata per migliorare la coesione.
Sostituisci temp con query. Eliminazione delle variabili temporanee chiamando direttamente un metodo che calcola il valore necessario, semplificando il flusso di dati.
Sostituisci condizionale con polimorfismo. impiegando orientata agli oggetti progettato per gestire comportamenti diversi anziché spargere le condizioni nel codice.
Introduci l'oggetto parametro. Raggruppamento di parametri correlati in un oggetto per ridurre gli elenchi di parametri e semplificare le firme dei metodi.

Best practice di refactoring

Ecco le best practice per creare risultati affidabili e prevedibili che mantengano la stabilità del software:

Mantenere una suite di test completa. Il testing è la rete di sicurezza. Test aggiornati che verificano ogni componente consentono agli sviluppatori di confermare che il refactoring non introduce nuovi bug.
Rifattorizzare a piccoli passi. I miglioramenti incrementali sono più facili da rivedere, testare e integrare. Il refactoring su larga scala interrompe il flusso di lavoro e introduce più rischi.
Apportare modifiche frequentemente. Commit regolari, accompagnati da messaggi chiari, consentono al team di tracciare l'evoluzione del codice e di ripristinare le impostazioni originali se necessario.
Concentratevi su una preoccupazione alla volta. Mescolare più obiettivi di refactoring in un singolo compito porta a confusione. Isolare ogni preoccupazione produce risultati più chiari.
Preservare la funzionalità. Il comportamento funzionale deve rimanere coerente. Un processo di refactoring privo di bug dovrebbe apparire fluido agli utenti finali.
Sfruttare la revisione paritaria. I colleghi o i membri del team che esaminano le modifiche di refactoring forniscono informazioni preziose e individuano potenziali sviste prima dell'unione.
Documentare la motivazione. Un riepilogo conciso di ogni decisione di refactoring aiuta i futuri manutentori a comprenderne le motivazioni e l'approccio.

Strumenti di refactoring

Molti integrati ambienti di sviluppo (IDE) e le utilità autonome automatizzano le tecniche di refactoring comuni:

Funzionalità IDE integrate. IDE popolari come IntelliJ IDEA, Visual Studio, Eclipse e Visual Studio Code fornisce funzionalità per rinominare, estrarre metodi e organizzare le importazioni con un unico comando.
Strumenti di analisi statica. Strumenti come SonarQube ed ESLint rilevano code smell, misurano la duplicazione e applicano linee guida di stile. Forniscono una roadmap per i candidati al refactoring.
Framework per test unitari automatizzati. Framework come JUnit, NUnit e pytest convalidano che il refactoring non ha modificato il comportamento esistente. I test vengono eseguiti rapidamente ed evidenziano le aree interessate dalle modifiche.
Utilità di trasformazione del codice. Specializzata Da riga di comando strumenti o script automatizzare attività meccaniche, come la conversione di nomi di variabili in progetti di grandi dimensioni o la riformattazione del codice.
Integrazione continua ambienti. Sistemi come Jenkins o GitHub Actions integrano esecuzioni di test e controlli di analisi statica. La pipeline di build impedisce l'unione di codice che non supera le soglie di qualità.

Quali sono i vantaggi e le sfide del refactoring?

Il refactoring apporta vantaggi significativi che sostengono la fattibilità del codice a lungo termine:

Migliore organizzazione del codice. Le funzioni modulari e le strutture logiche delle classi facilitano la collaborazione e rendono il debug più semplice.
Software di qualità superiore. Una base di codice ben rielaborata presenta meno bug, una gestione dei dati più sicura e un rischio inferiore di regressioni.
Ritmo di sviluppo più rapido nel tempo. Il codice organizzato richiede uno sforzo minimo per essere modificato o migliorato, consentendo agli sviluppatori di concentrarsi sulle funzionalità critiche.
Standard di codifica coerenti. L'implementazione di modelli di denominazione e architettura uniformi semplifica la collaborazione tra team e riduce i tempi di onboarding per i nuovi sviluppatori.

Tuttavia, il refactoring presenta anche le seguenti sfide:

Investimento di tempo. La pianificazione e l'esecuzione di attività di refactoring estese interrompono lo sviluppo delle funzionalità.
Rischio di compromettere la funzionalità esistente. Nonostante test approfonditi, il refactoring può potenzialmente introdurre bug impercettibili se la copertura dei test è incompleta.
Coordinamento squadra. Le modifiche che interessano i moduli condivisi richiedono comunicazione e accordo per evitare conflitti. Il refactoring non allineato genera problemi di unione.
Mancanza di risultati visibili immediati. Il refactoring non introduce nuove funzionalità, quindi gli stakeholder potrebbero mettere in dubbio la giustificazione del tempo impiegato. Il ritorno sull'investimento si materializza gradualmente attraverso la riduzione del debito tecnico e una manutenzione più semplice.

Qual è la differenza tra ristrutturazione e refactoring?

La ristrutturazione è un termine più ampio che potrebbe includere la riorganizzazione dei componenti architettonici complessivi, la suddivisione di grandi progetti in microservices, o migrare verso uno stack tecnologico completamente nuovo. Questo processo comporta spesso modifiche al comportamento esterno, interfacce utente, o modelli di dati. Al contrario, il refactoring rimane all'interno della struttura esistente e preserva il risultato visibile del sistema.

La ristrutturazione spesso avviene quando gli obiettivi aziendali cambiano, come l'adozione di una nuova piattaforma di distribuzione o il ridimensionamento per adattarsi a modelli di utilizzo molto diversi. Queste transizioni possono comportare la riscrittura di parti essenziali del applicazione e ripensare l'interazione dell'utente.

Al contrario, il refactoring si concentra specificamente sulla logica interna, la leggibilità e la struttura del codice. Entrambe le azioni migliorano la qualità, ma servono ambiti di cambiamento diversi e hanno serie di sfide uniche.

Punti chiave

Il refactoring è una disciplina sistematica e continua che assicura che il software rimanga robusto, efficiente e reattivo ai nuovi requisiti. Il processo affina le fondamenta interne del progetto eliminando duplicazioni, chiarendo la logica e aderendo a principi di progettazione consolidati. Gli sviluppatori che adottano strategie di refactoring coerenti evitano insidie tecniche e godono di una base di codice più pulita e stabile. La ricompensa è un codice semplice da espandere, testare e mantenere, che in ultima analisi supporta il successo a lungo termine del progetto e il morale del team.