تقنيات إعادة هيكلة التعليمات البرمجية في أجايل: رفع جودة البرمجيات

إعادة الهيكلة تعني ببساطة إعادة هيكلة جزء من التعليمات البرمجية لتحسين العملية دون تغيير وظائفها. ولكن، ما هي إعادة الهيكلة في أجايل؟ في أجايل، تعني إعادة الهيكلة تفويت أو عدم تفويت الموعد النهائي للتكرار.
إذن ما هي إعادة بناء الكود في أجايل؟ إنها ممارسة يتم فيها تغيير التعليمات البرمجية المصدرية للبرنامج دون تغيير سلوكه المتأصل. بعبارات أبسط، إنها ممارسة تركز فقط على جعل الكود في حالة مرغوبة أكثر لفريق التطوير. من المهم ملاحظة أن إعادة هيكلة التعليمات البرمجية ليست إصلاح أي أخطاء تحسين أو تغيير جوانب التعليمات البرمجية المصدرية مثل واجهة البرنامج إعادة كتابة التعليمات البرمجية
قد يتساءل المرء، أليس من الأفضل المضي قدمًا في الشيفرة البرمجية دون أي إعادة هيكلة والتي تتطلب جهدًا ووقتًا إضافيًا. للإجابة ببساطة، لا. يمكن للمرء أن يجادل بأن هذه الممارسة هي الممارسة الأكثر أهمية للنجاح في تبني الأجايل. في كل مرة يحدث فيها تغيير في الكود دون إعادة هيكلة الكود، يصاب الكود بالإحباط ويكلف الكثير من الوقت.
ومع تقدم المشروع، يصبح الكود أكثر تعقيدًا ويصعب الحفاظ عليه وفهمه وتغييره. تساعد إعادة هيكلة الكود على تجنب كل هذه المشاكل. ومع ازدياد حجم البرنامج وتعقيده وتطوره، تسمح إعادة الهيكلة بتعديله باستمرار كاستجابة للتغيير الحتمي.
قبل الانتقال إلى طرق إعادة الهيكلة في أجايل، دعنا نرى استخدامات عملية إعادة الهيكلة: تُستخدم إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية بشكل أساسي في الرموز الضخمة “غير المعقدة” ومن المستحسن دائمًا إجراء إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية في سلسلة من التغييرات الصغيرة. يجب أن يجعل كل تغيير صغير الكود الحالي أفضل قليلاً، مع ترك وظيفة البرنامج أو البرمجية في حالة عمل. عند إعادة الهيكلة، هناك احتمال إدخال أخطاء في البرنامج إذا لم تقم بإجراء اختبارات. لذلك، لا بد من استخدام TDD و CI لتشغيل الاختبارات بعد كل خطوة صغيرة من إعادة هيكلة الكود. عند إعادة الهيكلة، يجب أن تصبح الشيفرة البرمجية أكثر نظافة. إنها نصيحة أساسية ولكنها فعالة للغاية. غالبًا ما يمكن الخلط بين إعادة الهيكلة وإضافة وظائف جديدة. تبدو العمليتان متشابهتان ولكن، من الأهمية بمكان أن يتم الفصل بين إنشاء وظيفة جديدة وإعادة الهيكلة. يمكن القيام بإضافة وظائف جديدة في مرحلة التطوير، لكن مرحلة إعادة الهيكلة يجب أن تكون فقط لتنظيف الرموز دون تغيير أي خصائص أو سلوك متأصل في البرنامج.
إعادة هيكلة الكود لها الكثير من الفوائد، بعضها مذكور أدناه. يمكنك رؤية الصورة كاملة
من الأفضل تقسيم طريقة واحدة إلى عدة خطوات أقل تعقيدًا وأسهل. تساعدك إعادة بناء الكود على القيام بذلك بالضبط. كيف يساعد ذلك؟ عندما تكون هناك عدة طرق أصغر، يسهل عليك مراقبة كل ما يجري ويصبح من السهل إدارة البرنامج. اجعل الأمر سهلاً على فريقك
فكِّر على المدى الطويل واجعل الكود المعاد صياغته بحيث يمكن لزملائك وأقرانك في العمل قراءة الأكواد بسهولة. تصبح صيانة البرنامج أسهل
إجراء التغييرات والتحديث عملية مستمرة؛ لا مفر منها، ويجب الترحيب بها. عندما لا تتم صيانة أكواد البرنامج أو تسهيلها أو بنائها على أساس سليم، لا يحرص المطورون على إجراء التغييرات. إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية تجعل من السهل تنظيف الشيفرة البرمجية وتنظيمها وتسهيلها على المطورين. من المرجح أن تتكيف الرموز المبنية على هذا النحو مع التغييرات في المستقبل. الكفاءة
قد يُنظر إلى إعادة الهيكلة على أنها مضيعة للمال والوقت، لكن الأمر يستحق العناء. في مرحلة التطوير، يتم تقليل المشاكل وإهدار الوقت بشكل كبير، وتصبح كل عملية بعد ذلك ذات كفاءة عالية. يقلل من التعقيد
الهدف الرئيسي من إعادة هيكلة الكود هو تقليل تعقيد كود البرنامج. وتعد إعادة الهيكلة مثالية لهذا الغرض لأنها تجعل البرنامج أكثر نظافة ويسهل على الأقران وفريق التطوير فهمه.
تقنيات إعادة هيكلة التعليمات البرمجية
تساعد العديد من تقنيات إعادة الهيكلة في أجايل في اعتماد الطريقة الصحيحة لاستخدام إعادة هيكلة التعليمات البرمجية. التقنيات التالية هي الأكثر شيوعًا وفائدة:
1. إعادة الهيكلة باللونين الأحمر والأخضر
هذه التقنية هي الأكثر شيوعًا وتشكل أساس جميع التقنيات الأخرى. تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في تطوير البرمجيات الرشيقة وتستند إلى التطوير المدفوع بالاختبار (TDD). وهي تتبع نهج “الاختبار أولاً” للتصميم والتنفيذ. تدمج هذه التقنية إعادة الهيكلة في دورة التطوير المدفوعة بالاختبار. وتبدأ العملية باختبار “أحمر” فاشل ثم كتابة التعليمات البرمجية الأكثر مباشرة لاجتياز الاختبار “الأخضر”. أخيرًا، يتم تحسين الكود وتحسينه، مع الحفاظ على اختبار الكود “أخضر”.
هذه التقنية سهلة الفهم، وتمتزج إعادة الهيكلة بسلاسة في عملية التطوير الشاملة. هذه التقنية شائعة جدًا وتعمل على جعل التعليمات البرمجية المصدرية الإجمالية أنظف وأسهل في إدارتها.
هناك جزءان منفصلان لهذا الأمر: كتابة الشيفرة البرمجية لإضافة دالة جديدة إلى البرنامج وتحسين شيفرة هذه الدالة. من المهم أن نفهم أنه لا ينبغي القيام بهذين الجزأين في وقت واحد.
2. إعادة الهيكلة التحضيرية
يمكن للمطور إجراء بعض التغييرات على قاعدة التعليمات البرمجية بحيث يصبح بناء المجموعة التالية من الميزات أسهل. يُطلق على هذه التقنية لإعادة هيكلة التعليمات البرمجية اسم إعادة الهيكلة التحضيرية، كما شرحها المؤلف مارك فاولر في كتابه “إعادة الهيكلة”: تحسين تصميم الكود الحالي.
يتم ذلك عندما يلاحظ المطور الحاجة إلى إعادة الهيكلة في شيفرة البرنامج. على الرغم من أن هذه التقنية تبدو تماماً مثل تقنية الأحمر والأخضر، إلا أنها تختلف قليلاً في التنفيذ. في هذه التقنية، تكون عملية إعادة الهيكلة جزءًا من التحديث الكلي للبرنامج وليس عملية منفصلة.
من خلال ملاحظة أن الكود يحتاج إلى تحديث، يقلل المطور من المشاكل أو الصعوبات التقنية التي قد تنشأ لاحقًا في المشروع.
تشرح جيسيكا كير هذه التقنية من خلال رسم توضيحي.
“الأمر أشبه بأنني أريد أن أذهب 100 ميل شرقًا ولكن بدلًا من أن أقطع الغابة فقط، سأقود 20 ميلًا شمالًا إلى الطريق السريع، ثم أذهب 100 ميل شرقًا بسرعة تبلغ ثلاثة أضعاف السرعة التي يمكنني أن أقطعها لو ذهبت مباشرة إلى هناك. عندما يدفعك الناس فقط للذهاب مباشرة إلى هناك، عليك أحيانًا أن تقول: “انتظر، أنا بحاجة إلى التحقق من الخريطة والعثور على أسرع طريق”. إعادة الهيكلة التحضيرية تفعل ذلك من أجلي.”
3. إعادة الهيكلة بالتجريد
تتم إعادة الهيكلة عن طريق التجريد عادةً عندما تكون كمية الرموز المراد إعادة هيكلتها ضخمة. تتضمن عملية التجريد التسلسل الهرمي، ووراثة الفصول، والاستخراج. الهدف الرئيسي من التجريد هو تقليل أكواد البرامج المكررة.
السحب لأعلى/الدفع لأسفل هو أحد الأمثلة على عملية التجريد. هذان شكلان متعاكسان من أشكال إعادة الهيكلة التي تتضمن الفئات. تقوم طريقة السحب لأعلى بسحب أجزاء التعليمات البرمجية إلى فئة فائقة للتخلص من تكرار التعليمات البرمجية. تقوم طريقة الدفع للأسفل بدفع أجزاء التعليمات البرمجية من الفئة الفائقة إلى الفئات الفرعية.
بعض الأمثلة الأخرى تتضمن استخراج الفئة الفرعية، واستخراج الواجهة، واستخراج الواجهة، واستخراج الفئة الفائقة، وطي التسلسل الهرمي، واستبدال التفويض بالوراثة، واستبدال الوراثة بالتفويض، إلخ. في هذه التقنية، تكمن الفكرة الأساسية في بناء طبقة تجريدية تغلف جزء البرنامج الذي يجب إعادة هيكلته والنظير الذي سيحل محله في النهاية.
4. طريقة التأليف في إعادة الهيكلة
الهدف من هذه الطريقة مشابه جداً لطريقة التجريد: تبسيط الكود لتقليل التكرار في الكود. يمكن استخدام عمليات متعددة، مثل الاستخراج والطرق المضمنة، لتحقيق ذلك.
يتضمن الاستخراج تقسيم الشيفرة البرمجية إلى أجزاء أصغر للعثور على التجزئة و”استخراجها”. بعد ذلك، يتم نقل الشيفرة المجزأة إلى طريقة منفصلة. يمكن أن يحتوي الاستخراج على فئة وواجهة ومتغيرات محلية أيضًا.
الطريقة المضمَّنة هي طريقة لتقليل عدد الطرق غير الضرورية عن طريق تبسيط الشيفرة البرمجية بإعادة الهيكلة.
5. إعادة هيكلة طريقة التبسيط
تميل الشيفرة والشروط في الشيفرة إلى أن تصبح أكثر تعقيدًا في منطقها بمرور الوقت. من المنطقي الدخول وتبسيط الكثير من ذلك. يمكن القيام بذلك بطرق متنوعة مثل دمج الأجزاء والتعبيرات الشرطية واستبدال الشرطية بتعدد الأشكال. تتضمن طريقة التبسيط تعديل التفاعل بين الأصناف.
هناك طرق متعددة يمكنك استخدامها لإعادة الهيكلة التحضيرية. تعتمد الطريقة التي تعمل بشكل أفضل على الحل والإطار الزمني وعدد الأشخاص الموجودين لمساعدة الفريق. يمكن للمرء العثور على المزيد من تقنيات إعادة الهيكلة في أجايل في كتاب إعادة الهيكلة: تحسين تصميم الكود الحالي من تأليف مارك فاولر.
إعادة بناء الكود مثل تنظيف وتنظيم المطبخ. فهي تجعل كل شيء سهل العثور عليه، والبيئة خالية من الإجهاد، والعملية برمتها أكثر كفاءة.
راجع أيضًا:كيفية بناء فريق عمل رشيق
الخلاصة:
في الختام، تلعب إعادة هيكلة الشيفرة البرمجية دورًا محوريًا في تطوير البرمجيات الرشيقة، حيث تعمل كممارسة أساسية للحفاظ على جودة الشيفرة البرمجية وتسهيل التحسين التكراري. من خلال إعادة هيكلة التعليمات البرمجية دون تغيير وظائفها، يمكن لفرق أجايل ضمان بقاء برمجياتهم قابلة للتكيف والصيانة والتوسع طوال عملية التطوير. تُمكِّن تقنيات إعادة الهيكلة مثل إعادة الهيكلة بالأحمر والأخضر، وإعادة الهيكلة التحضيرية، وإعادة الهيكلة بالتجريد، وطريقة التأليف بالتجريد، وطريقة التأليف بإعادة الهيكلة، وإعادة هيكلة طريقة التبسيط، الفرق من تحسين قابلية قراءة التعليمات البرمجية بشكل منهجي، وتقليل التعقيد، وإزالة الازدواجية. لا تساهم هذه التقنيات في زيادة كفاءة سير عمل التطوير فحسب، بل تعزز أيضًا التعاون والنجاح على المدى الطويل في مشاريع أجايل. قم بتعزيز مهاراتك في مجال البرمجة الرشيقة بشكل أكبر مع تدريب ممارسي البرمجة المتطرفة من سبوتو لتمكينك من التفوق في مشاريع أجايل ودفع الابتكار في تطوير البرمجيات