Все статьи из четырёх разделов — приёмы рефакторинга, паттерны проектирования, запахи кода и архитектурные паттерны — сгруппированные по семействам.
Контролируемое изменение структуры кода для улучшения дизайна без изменения его внешнего поведения.
Проблема: Методу не хватает данных для осуществления каких-то действий. Решение: Создайте новый параметр, чтобы передать эти данные.
Проблема: Метод не используется другими классами либо используется только внутри своей иерархии классов. Решение: Сделайте метод приватным или защищённым.
Проблема: В ваших методах встречается повторяющаяся группа параметров. Решение: Замените эти параметры объектом.
Проблема: Несколько методов выполняют похожие действия, которые отличаются только какими-то внутренними значениями, числами или операциями. Решение: Объедините все эти методы в один с параметром, в который будет передаваться отличающееся значение.
Проблема: Вы получаете несколько значений из объекта, а затем передаёте их в метод как параметры. Решение: Вместо этого передавайте весь объект.
Проблема: Параметр не используется в теле метода. Решение: Удалите неиспользуемый параметр.
Проблема: Значение поля должно быть установлено только в момент создания и больше никогда не меняться. Решение: Удалите методы, устанавливающие значение этого поля.
Проблема: Название метода не раскрывает суть того, что он делает. Решение: Измените название метода.
Проблема: У вас есть сложный конструктор, делающий нечто большее, чем простая установка значений полей объекта. Решение: Создайте фабричный метод и замените им вызовы конструктора.
Проблема: Метод возвращает определенное значение, которое будет сигнализировать об ошибке. Решение: Вместо этого следует выбрасывать исключение.
Проблема: Вы выбрасываете исключение там, где можно было бы обойтись простой проверкой условия. Решение: Замените выбрасывание исключения проверкой этого условия.
Проблема: Метод разбит на части, каждая из которых выполняется в зависимости от значения какого-то параметра. Решение: Извлеките отдельные части метода в собственные методы и вызывайте их вместо оригинального метода.
Проблема: Вызываем метод и передаем его результаты как параметры другого метода. При этом значение параметров могли бы быть получены и внутри вызываемого метода. Решение: Вместо передачи значения через параметры метода, попробуйте переместить код получения значения внутрь самого метода.
Проблема: У вас есть метод, который возвращает какое-то значение, но при этом в процессе работы он изменяет что-то внутри объекта. Решение: Разделите метод на два разных метода. Один из них пускай возвращает значение, а второй модифицирует объект.
Проблема: У вас есть двухсторонняя связь между классами, но один из классов больше не использует фичи другого. Решение: Уберите неиспользуемую связь.
Проблема: У вас есть объект-ссылка, который слишком маленький и неизменяемый, чтобы оправдать сложности по управлению его жизненным циклом. Решение: Превратите его в объект-значение.
Проблема: У вас есть два класса, которым нужно использовать фичи друг друга, но между ними существует только односторонняя связь. Решение: Добавьте недостающую связь в класс, в котором она отсутствует.
Проблема: Есть много одинаковых экземпляров одного класса, которые можно заменить одним объектом. Решение: Превратите одинаковые объекты в один объект-ссылку.
Проблема: Данные предметной области программы хранятся в классах, отвечающих за пользовательский интерфейс (GUI). Решение: Имеет смысл выделить данные предметной области в отдельные классы и, таким образом, обеспечить связь и синхронизацию между классом предметной области и GUI.
Проблема: Класс содержит поле-коллекцию и простой геттер и сеттер для работы с этой коллекцией. Решение: Сделайте возвращаемое геттером значение доступным только для чтения и создайте методы добавления/удаления элементов этой коллекции.
Проблема: У вас есть публичное поле. Решение: Сделайте поле приватным и создайте для него методы доступа.
Проблема: У вас есть массив, в котором хранятся разнотипные данные. Решение: Замените массив объектом, который будет иметь отдельные поля для каждого элемента.
Проблема: В классе (или группе классов) есть поле простого типа. У этого поля есть своё поведение и связанные данные. Решение: Создайте новый класс, поместите в него старое поле и его поведения, храните объект этого класса в исходном классе.
Проблема: В коде используется число, которое несёт какой-то определённый смысл. Решение: Замените это число константой с человеко-читаемым названием, объясняющим смысл этого числа.
Проблема: У вас есть подклассы, которые отличаются только методами, возвращающими данные-константы. Решение: Замените методы полями в родительском классе и удалите подклассы.
Проблема: В классе есть поле, содержащее кодирование типа. Значения этого типа не используются в условных операторах и не влияют на поведение программы. Решение: Создайте новый класс и применяйте его объекты вместо значений закодированного типа.
Проблема: У вас есть закодированный тип, который влияет на поведение, но вы не можете использовать подклассы, чтобы избавиться от него. Решение: Замените кодирование типа объектом-состоянием. При необходимости заменить значение поля с кодированием типа, в него подставляется другой объект-состояние.
Проблема: У вас есть закодированный тип, который непосредственно влияет на поведение программы (основываясь на значениях этого поля, в условных операторах выполняется различный код). Решение: Для каждого значения закодированного типа, создайте подклассы. А затем, вынесите соответствующие поведения из исходного класса в эти подклассы. Управляющий код замените полиморфизмом.
Проблема: Вы используете прямой доступ к приватным полями внутри класса. Решение: Создайте геттер и сеттер для поля, и пользуйтесь для доступа к полю только ими.
Проблема: У вас есть некая иерархия классов, в которой подкласс мало чем отличается от суперкласса. Решение: Слейте подкласс и суперкласс воедино.
Проблема: Несколько клиентов пользуются одной и той же частью интерфейса класса. Либо в двух классах часть интерфейса оказалась общей. Решение: Выделите эту общую часть в свой собственный интерфейс.
Проблема: Класс имеет фичи, которые используются только в определённых случаях. Решение: Создайте подкласс и используйте его в этих случаях.
Проблема: У вас есть два класса с общими полями и методами. Решение: Создайте для них общий суперкласс и перенесите туда одинаковые поля и методы.
Проблема: В подклассах реализованы алгоритмы, содержащие похожие шаги и одинаковый порядок выполнения этих шагов. Решение: Вынесите структуру алгоритма и одинаковые шаги в суперкласс, а в подклассах оставьте реализацию отличающихся шагов.
Проблема: Подклассы имеют конструкторы с преимущественно одинаковым кодом. Решение: Создайте конструктор в суперклассе и вынесите в него общий для подклассов код. Вызывайте конструктор суперкласса в конструкторах подкласса.
Проблема: Два класса имеют одно и то же поле. Решение: Переместите поле в суперкласс, убрав его из подклассов.
Проблема: Подклассы имеют методы, которые делают схожую работу. Решение: В этом случае нужно сделать методы идентичными, а затем переместить их в суперкласс.
Проблема: Поле используется только в некоторых подклассах. Решение: Переместите поле в эти подклассы.
Проблема: Поведение, реализованное в суперклассе, используется только одним или несколькими подклассами. Решение: Переместите это поведение в подклассы.
Проблема: Класс содержит множество простых делегирующих методов ко всем методам другого класса. Решение: Сделайте класс наследником делегата, после чего делегирующие методы потеряют смысл.
Проблема: У вас есть подкласс, который использует только часть методов суперкласса или не хочет наследовать его данные. Решение: Создайте поле и поместите в него объект суперкласса, делегируйте выполнение методов объекту-суперклассу, уберите наследование.
Проблема: У вас есть несколько условных операторов, ведущих к одинаковому результату или действию. Решение: Объедините все условия в одном условном операторе.
Проблема: Одинаковый фрагмент кода находится во всех ветках условного оператора. Решение: Вынесите его за рамки оператора.
Проблема: У вас есть сложный условный оператор (if-then/else или switch). Решение: Выделите в отдельные методы все сложные части оператора: условие, then и else.
Проблема: Корректная работа участка кода предполагает наличие каких-то определённых условий или значений. Решение: Замените эти предположения конкретными проверками.
Проблема: Из-за того, что некоторые методы возвращают null вместо реальных объектов, у вас в коде присутствует множество проверок на null. Решение: Вместо null возвращайте Null-объект, который предоставляет поведение по умолчанию.
Проблема: У вас есть булевская переменная, которая играет роль управляющего флага для нескольких булевских выражений. Решение: Используйте break, continue и return вместо этой переменной.
Проблема: У вас есть условный оператор, который, в зависимости от типа или свойств объекта, выполняет различные действия. Решение: Создайте подклассы, которым соответствуют ветки условного оператора. В них создайте общий метод и переместите в него код из соответствующей ветки условного оператора. Впоследствии замените условный оператор на вызов этого метода. Таким образом, нужная реализация будет выбираться через полиморфизм в зависимости от класса объекта.
Проблема: У вас есть группа вложенных условных операторов, среди которых сложно выделить нормальный ход выполнения кода. Решение: Выделите все проверки специальных или граничных случаев выполнения в отдельные условия и поместите их перед основными проверками. В идеале, вы должны получить «плоский» список условных операторов, идущих один за другим.
Проблема: Один класс работает за двоих. Решение: Создайте новый класс, переместите в него поля и методы, отвечающие за определённую функциональность.
Проблема: Клиент получает объект B из поля или метода объекта А. Затем клиент вызывает какой-то метод объекта B. Решение: Создайте новый метод в классе А, который бы делегировал вызов объекту B. Таким образом, клиент перестанет знать о классе В и зависеть от него.
Проблема: Класс почти ничего не делает, ни за что не отвечает, и никакой ответственности для этого класса не планируется. Решение: Переместите все фичи из описанного класса в другой.
Проблема: Служебный класс не содержит метода, который вам нужен, при этом у вас нет возможности добавить метод в этот класс. Решение: Добавьте метод в клиентский класс и передавайте в него объект служебного класса в качестве аргумента.
Проблема: В служебном классе отсутствуют некоторые методы, которые вам нужны. При этом добавить их в этот класс вы не можете. Решение: Создайте новый класс, который бы содержал эти методы, и сделайте его наследником служебного класса, либо его обёрткой.
Проблема: Поле используется в другом классе больше, чем в собственном. Решение: Создайте поле в новом классе и перенаправьте к нему всех пользователей старого поля.
Проблема: Метод используется в другом классе больше, чем в собственном. Решение: Создайте новый метод в классе, который использует его больше других, и перенесите туда код из старого метода. Код оригинального метода превратите в обращение к новому методу в другом классе либо уберите его вообще.
Проблема: Класс имеет слишком много методов, которые просто делегируют работу другим объектам. Решение: Удалите эти методы и заставьте клиента вызывать конечные методы напрямую.
Проблема: У вас есть фрагмент кода, который можно сгруппировать. Решение: Выделите участок кода в новый метод (или функцию) и вызовите этот метод вместо старого кода.
Проблема: У вас есть сложное для понимания выражение. Решение: Поместите результат выражения или его части в отдельные переменные, поясняющие суть выражения.
Проблема: Стоит использовать в том случае, когда тело метода очевиднее самого метода. Решение: Замените вызовы метода его содержимым и удалите сам метод.
Проблема: У вас есть временная переменная, которой присваивается результат простого выражения (и больше ничего). Решение: Замените обращения к переменной этим выражением.
Проблема: Параметру метода присваивается какое-то значение. Решение: Вместо параметра воспользуйтесь новой локальной переменной.
Проблема: У вас есть длинный метод, в котором локальные переменные так сильно переплетены, что это делает невозможным применение «извлечения метода». Решение: Преобразуйте метод в отдельный класс так, чтобы локальные переменные стали полями этого класса. После этого можно без труда разделить метод на части.
Проблема: Вы помещаете результат какого-то выражения в локальную переменную, чтобы использовать её далее в коде. Решение: Выделите все выражение в отдельный метод и возвращайте результат из него. Замените использование вашей переменной вызовом метода. Новый метод может быть использован и в других методах.
Проблема: У вас есть локальная переменная, которая используется для хранения разных промежуточных значений внутри метода (за исключением переменных циклов). Решение: Используйте разные переменные для разных значений. Каждая переменная должна отвечать только за одну определённую вещь.
Проблема: Вы хотите заменить существующий алгоритм другим? Решение: Замените тело метода, реализующего старый алгоритм, новым алгоритмом.
Типовые решения частых проблем проектирования ПО, сгруппированные по назначению.
Абстрактная фабрика — это порождающий паттерн проектирования, который позволяет создавать семейства связанных объектов, не привязываясь к конкретным классам создаваемых объектов.
Строитель — это порождающий паттерн проектирования, который позволяет создавать сложные объекты пошагово. Строитель даёт возможность использовать один и тот же код строительства для получения разных представлений объектов.
Фабричный метод — это порождающий паттерн проектирования, который определяет общий интерфейс для создания объектов в суперклассе, позволяя подклассам изменять тип создаваемых объектов.
Прототип — это порождающий паттерн проектирования, который позволяет копировать объекты, не вдаваясь в подробности их реализации.
Одиночка — это порождающий паттерн проектирования, который гарантирует, что у класса есть только один экземпляр, и предоставляет к нему глобальную точку доступа.
Адаптер — это структурный паттерн проектирования, который позволяет объектам с несовместимыми интерфейсами работать вместе.
Мост — это структурный паттерн проектирования, который разделяет один или несколько классов на две отдельные иерархии — абстракцию и реализацию, позволяя изменять их независимо друг от друга.
Компоновщик — это структурный паттерн проектирования, который позволяет сгруппировать множество объектов в древовидную структуру, а затем работать с ней так, как будто это единичный объект.
Декоратор — это структурный паттерн проектирования, который позволяет динамически добавлять объектам новую функциональность, оборачивая их в полезные «обёртки».
Фасад — это структурный паттерн проектирования, который предоставляет простой интерфейс к сложной системе классов, библиотеке или фреймворку.
Легковес — это структурный паттерн проектирования, который позволяет вместить бóльшее количество объектов в отведённую оперативную память. Легковес экономит память, разделяя общее состояние объектов между собой, вместо хранения одинаковых данных в каждом объекте.
Заместитель — это структурный паттерн проектирования, который позволяет подставлять вместо реальных объектов специальные объекты-заменители. Эти объекты перехватывают вызовы к оригинальному объекту, позволяя сделать что-то до или после передачи вызова оригиналу.
Цепочка обязанностей — это поведенческий паттерн проектирования, который позволяет передавать запросы последовательно по цепочке обработчиков. Каждый последующий обработчик решает, может ли он обработать запрос сам и стоит ли передавать запрос дальше по цепи.
Команда — это поведенческий паттерн проектирования, который превращает запросы в объекты, позволяя передавать их как аргументы при вызове методов, ставить запросы в очередь, логировать их, а также поддерживать отмену операций.
Итератор — это поведенческий паттерн проектирования, который даёт возможность последовательно обходить элементы составных объектов, не раскрывая их внутреннего представления.
Посредник — это поведенческий паттерн проектирования, который позволяет уменьшить связанность множества классов между собой, благодаря перемещению этих связей в один класс-посредник.
Снимок — это поведенческий паттерн проектирования, который позволяет сохранять и восстанавливать прошлые состояния объектов, не раскрывая подробностей их реализации.
Наблюдатель — это поведенческий паттерн проектирования, который создаёт механизм подписки, позволяющий одним объектам следить и реагировать на события, происходящие в других объектах.
Состояние — это поведенческий паттерн проектирования, который позволяет объектам менять поведение в зависимости от своего состояния. Извне создаётся впечатление, что изменился класс объекта.
Стратегия — это поведенческий паттерн проектирования, который определяет семейство схожих алгоритмов и помещает каждый из них в собственный класс, после чего алгоритмы можно взаимозаменять прямо во время исполнения программы.
Шаблонный метод — это поведенческий паттерн проектирования, который определяет скелет алгоритма, перекладывая ответственность за некоторые его шаги на подклассы. Паттерн позволяет подклассам переопределять шаги алгоритма, не меняя его общей структуры.
Посетитель — это поведенческий паттерн проектирования, который позволяет добавлять в программу новые операции, не изменяя классы объектов, над которыми эти операции могут выполняться.
Признаки более глубоких проблем в коде — и методы рефакторинга для их лечения.
Два класса выполняют одинаковые функции, но имеют разные названия методов.
Если подкласс использует лишь малую часть унаследованных методов и свойств суперкласса, это является признаком неправильной иерархии. При этом ненужные методы могут просто не использоваться либо быть переопределёнными и выбрасывать исключения.
У вас есть сложный оператор switch или последовательность if-ов.
Временные поля — это поля, которые нужны объекту только при определённых обстоятельствах. Только тогда они заполняются какими-то значениями, оставаясь пустыми в остальное время.
Метод содержит множество поясняющих комментариев.
Классы данных — это классы, которые содержат только поля и простейшие методы для доступа к ним (геттеры и сеттеры). Это просто контейнеры для данных, используемые другими классами. Эти классы не содержат никакой дополнительной функциональности и не могут самостоятельно работать с данными, которыми владеют.
Переменная, параметр, поле, метод или класс больше не используются (чаще всего потому, что устарели).
Два фрагмента кода выглядят почти одинаковыми.
На понимание и поддержку классов всегда требуются затраты времени и денег. А потому, если класс не делает достаточно много, чтобы уделять ему достаточно внимания, он должен быть уничтожен.
Класс, метод, поле или параметр не используются.
Иногда в разных частях кода встречаются одинаковые группы переменных (например, параметры подключения к базе данных). Такие группы следует превращать в самостоятельные классы.
Класс содержит множество полей/методов/строк кода.
Метод содержит слишком большое число строк кода. Длина метода более десяти строк должна начинать вас беспокоить.
Количество параметров метода больше трёх-четырёх.
Использование элементарных типов вместо маленьких объектов для небольших задач (например, валюта, диапазоны, специальные строки для телефонных номеров и т. п.)Использование констант для кодирования какой-то информации (например, константа USER_ADMIN_ROLE = 1 для обозначения пользователей с ролью администратора).Использование строковых констант в качестве названий полей в массивах.
При внесении изменений в класс приходится изменять большое число различных методов. Например, для добавления нового вида товара вам нужно изменить методы поиска, отображения и заказа товаров.
Всякий раз при создании подкласса какого-то класса приходится создавать ещё один подкласс для другого класса.
При выполнении любых модификаций приходится вносить множество мелких изменений в большое число классов.
Метод обращается к данным другого объекта чаще, чем к собственным данным.
Один класс использует служебные поля и методы другого класса.
Вы видите в коде цепочки вызовов вроде такой $a->b()->c()->d()
Если класс выполняет одно действие — делегирует работу другому классу — стоит задуматься, зачем он вообще существует.
Паттерны и методологии системного уровня — DDD, CQRS, TDD и Spec-Driven Development.
Подход к разработке ПО, ставящий в центр проектирования богатую модель бизнес-домена, выраженную на языке, общем для инженеров и экспертов предметной области.
Разделите модель, изменяющую состояние (команды), и модель, читающую состояние (запросы), чтобы каждую сторону можно было моделировать, масштабировать и оптимизировать независимо.
Дисциплина разработки, при которой вы пишете падающий тест до кода, который заставит его пройти, а затем рефакторите — позволяя тестам управлять дизайном в коротких, плотных циклах.
Сначала напишите явную, авторитетную спецификацию, а затем выводите из неё реализацию, тесты и генерируемый код — сохраняя спецификацию как единственный источник истины.