編寫讓別人能夠讀懂的程式碼

weixin_34126215發表於2015-09-26

隨著軟體行業的不斷髮展,歷史遺留的程式越來越多,程式碼的維護成本越來越大,甚至大於開發成本。而新功能的開發又常常依賴於舊程式碼,閱讀舊程式碼所花費的時間幾乎要大於寫新功能的時間。

我前幾天看了一本書,書中有這麼一句話:

“複雜的程式碼往往都是新手所寫,只有經驗老道的高手才能寫出簡單,富有表現力的程式碼”

此話雖然說的有點誇張,可是也說明了經驗和智慧的的重要性。

我們所寫的程式碼主要是為了閱讀,其次才是被機器執行。所以我們要寫:

  1. 讓別人能讀懂的程式碼
  2. 可擴充套件的程式碼
  3. 可測試的程式碼(程式碼應該具備可測試性,對沒有可測試性的程式碼寫測試,是浪費生命的表現)

其中2,3點更多強調的是物件導向的設計原則。而本文則更多關注於區域性的程式碼問題,本文通過舉例的方式,總結平時常犯的錯誤和優化方式。

本文的例子基於兩個指導原則:

一.DRY(Don't repeat yourself)

此原則如此重要,簡單來說是因為:

  • 程式碼越少,Bug也越少
  • 沒有重複邏輯的程式碼更易於維護,當你修復了一個bug,如果相同的邏輯還出現在另外一個地方,而你沒意識到,你有沒有覺得自己很冤?

二.TED原則

  • 簡潔(Terse)
  • 具有表達力(Expressive)
  • 只做一件事(Do one thing)

三.舉例說明

1.拒絕註釋,用程式碼來闡述註釋

反例:

         /// <summary>
        /// !@#$%^&^&*((!@#$%^&^&*((!@#$%^&^&*((!@#$%^&^&*((
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
         public decimal GetCash()
         {
             //!@#$%^&^&*((!@#$%^&^&*((
             var a = new List<int>() { 2, 3, 10 };
             var b = 2m;
             var c = 0m;
             //!@#$%^&^&*((!@#$%^&^&*((!@#$%^&^&*((
             foreach (var p in a)
             {
                 c += p*b;
             }
             return c;
         }

重構後:

        public decimal CalculateTotalCash()
        {
            var itemCounts=new List<int>(){2,3,10};
            var price = 2m;
            return itemCounts.Sum(p => p*price );
        }

良好的程式碼命名完全可以替代註釋的作用,如果你正在試圖寫一段註釋,從某種角度來看,你正在試圖寫一段別人無法理解的程式碼。

當你無法為你的方法起一個準確的名稱時,很可能你的方法不止做了一件事,違反了(Do one thing)。特別是你想在方法名中加入:And,Or,If等詞時

2. 為布林變數賦值

反例:

        public bool IsAdult(int age)
        {
            bool isAdult;
            if (age > 18)
            {
                isAdult = true;
            }
            else
            {
                isAdult = false;
            }
            return isAdult;
        }

重構後:

        public bool IsAdult(int age)
        {
            var isAdult = age > 18;
            return isAdult;
        }

3.雙重否定的條件判斷

反例:

 if (!isNotRemeberMe)
{

 }

重構後:

if (isRemeberMe)
{

}

不管你有沒有見過這樣的條件,反正我見過。見到這樣的條件判斷,我頓時就暈了。

4.拒絕HardCode,拒絕挖坑

反例:

if (carName == "Nissan")
 {

}

重構後:

if (car == Car.Nissan)
{

 }

既然我們們玩的是強型別語言,我們就用上編譯器的功能,讓錯誤發生在編譯階段

5.拒絕魔數,拒絕挖坑

反例:

if (age > 18)
{

}

重構後:

const int adultAge = 18;
 if (age > adultAge)
{

}

所謂魔數(Magic number)就是一個魔法數字,讀者完全弄不明白你這個數字是什麼,這樣的程式碼平時見的多了

6.複雜的條件判斷

反例:

            if (job.JobState == JobState.New
                || job.JobState == JobState.Submitted
                || job.JobState == JobState.Expired
                || job.JobTitle.IsNullOrWhiteSpace())
            {
                //....
            }

重構後:

            if (CanBeDeleted(job))
            {
                //
            }        

        private bool CanBeDeleted(Job job)
        {
            var invalidJobState = job.JobState == JobState.New
                                  || job.JobState == JobState.Submitted
                                  || job.JobState == JobState.Expired;
            var invalidJob = string.IsNullOrEmpty(job.JobTitle);

            return invalidJobState || invalidJob;
        }

有沒有豁然開朗的趕腳?

7.巢狀判斷

反例:

            var isValid = false;
            if (!string.IsNullOrEmpty(user.UserName))
            {
                if (!string.IsNullOrEmpty(user.Password))
                {
                    if (!string.IsNullOrEmpty(user.Email))
                    {
                        isValid = true;
                    }
                }
            }
            return isValid;

重構後:

if (string.IsNullOrEmpty(user.UserName)) return false;
if (string.IsNullOrEmpty(user.Password)) return false;
if (string.IsNullOrEmpty(user.Email)) return false;
 return true;

第一種程式碼是受到早期的某些思想:使用一個變數來儲存返回結果。事實證明,你一旦知道了結果就應該儘早返回。

8.使用前置條件

反例:

            if (!string.IsNullOrEmpty(userName))
            {
                if (!string.IsNullOrEmpty(password))
                {
                    //register
                }
                else
                {
                    throw new ArgumentException("user password can not be empty");
                }
            }
            else
            {
                throw new ArgumentException("user name can not be empty");
            }

重構後:

 if (string.IsNullOrEmpty(userName)) throw new ArgumentException("user name can not be empty");
 if (string.IsNullOrEmpty(password)) throw new ArgumentException("user password can not be empty");
 //register

重構後的風格更接近契約程式設計,首先要滿足前置條件,否則免談。

9.引數過多,超過3個

反例:

        public void RegisterUser(string userName, string password, string email, string phone)
        {

        }

重構後:

        public void RegisterUser(User user)
        {

        }

過多的引數讓讀者難以抓住程式碼的意圖,同時過多的引數將會影響方法的穩定性。另外也預示著引數應該聚合為一個Model

10.方法簽名中含有布林引數

反例:

       public void RegisterUser(User user, bool sendEmail)
        {

        }

重構後:

        public void RegisterUser(User user)
        {

        }

        public void SendEmail(User user)
        {

        }

布林引數在告訴方法不止做一件事,違反了Do one thing

10.寫具有表達力的程式碼

反例:

        private string CombineTechnicalBookNameOfAuthor(List<Book> books, string author)
        {
            var filterBooks = new List<Book>();

            foreach (var book in books)
            {
                if (book.Category == BookCategory.Technical && book.Author == author)
                {
                    filterBooks.Add(book);
                }
            }
            var name = "";
            foreach (var book in filterBooks)
            {
                name += book.Name + "|";
            }
            return name;
        }

重構後:

       private string CombineTechnicalBookNameOfAuthor(List<Book> books, string author)
        {
            var combinedName = books.Where(b => b.Category == BookCategory.Technical)
                .Where(b => b.Author == author)
                .Select(b => b.Name)
                .Aggregate((a, b) => a + "|" + b);

            return combinedName;
        }

相對於命令式程式碼,宣告性程式碼更加具有表達力,也更簡潔。這也是函數語言程式設計為什麼越來越火的原因之一。

四.關於DRY

平時大家重構程式碼,一個重要的思想就是DRY。我要分享一個DRY的反例:

專案在架構過程中會有各種各樣的MODEL層,例如:DomainModel,ViewModel,DTO。很多時候這幾個Model裡的欄位大部分是相同的,於是有人就會想到DRY原則,乾脆直接用一種型別,省得貼上複製,來回轉換。

這個反例失敗的根本原因在於:這幾種Model職責各不相同,雖然大部分情況下內容會有重複,但是他們擔當著各種不同的角色。

考慮這種場景: DomainModel有一個欄位DateTime Birthday{get;set;},ViewModel同樣具有DateTime Birthday{get;set;}。需求升級:要求介面不再顯示生日,只需要顯示是否成年。我們只需要在ViewModel中新增一個Bool IsAdult{get{return ....}}即可,DomainModel完全不用變化。

五.利用先進的生產工具

以vs外掛中的Reshaper為例,本文列舉的大部分反例,Reshaprer均能給予不同程度的提示。經過一段時間的練習,當Reshaper對你的程式碼給予不了任何提示的時候,你的程式碼會有一個明顯的提高。

截圖說明Reshaper的提示功能:

游標移動在波浪線處,然後Alt+Enter,Resharper 會自動對程式碼進行優化

如果你能夠避免本文總結的反例,你的程式碼就已經具備了優秀程式碼應有的基因。當然高質量的程式碼還需要良好的設計和遵循物件導向程式設計的原則。 如果想了解更多相關內容,請閱讀《程式碼大全》,《程式碼整潔之道》,《重構 改善既有程式碼的設計》,《敏捷軟體開發 原則、模式與實踐》

 

 

追加:既然大家對拒絕註釋這個建議覺得不可行,我拿出來詳細說說: 1.如果你的團隊程式碼命名不錯,程式碼寫的還算不錯,沒有一些奇怪的實現方式,不妨可以嘗試去掉註釋試試效果。因為寫註釋需要成本,並且重構程式碼的時候往往會忽略註釋的修改,時間長了註釋也不夠準確,反而成了一種累贅。 2.如果你的團隊程式碼寫的醜陋不堪,命名也不規範,註釋必須要有,註釋再不準確也比讀程式碼讀著強些。

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