软件重构与性能优化课件

1、浅谈软件重构与性能优化2009.08参考书目重构：改善既有代码的设计作者：MARTIN FOWLER译者：侯捷 熊节什么是重构？ 重构（Refactoring）：在不改变软件的功能和外部可见性的情况下，为了改善软件的结构，提高清晰性、可扩展性和可重用性而对软件进行的改造，对代码内部的结构进行优化。2008-04-02为什么要重构? 改进软件的设计 提高代码质量，可维护性 Refactoring帮助尽早的发现错误（Defects）Refactoring可以提高提高开发速度 2008-04-02什么时候需要重构 ？在开始增加一个新的功能之前 在修复一个错误的时候 在做Code Review的时候

2、2008-04-02何时不应该重构 ？代码太混乱，设计完全错误 明天是DeadLine 重构的工作量显著的影响Estimate 2008-04-02重构流程 读懂代码（包括测试例子代码） 进行重构 运行所有的Unit Tests 2008-04-02重构与设计 重构与设计是互补的,程序应该是先设计,而在开始编码后,设计上的不足可以用重构来弥补.设计应该是适度的设计,而不必过度的设计.如果能很容易的通过重构来适应需求的变化,那么就不必过度的设计,当需求改变时再重构代码 。2008-04-02重构与性能 时间预算法 持续关注法良好的分解方式 2008-04-02时间预算法 在设计时就对程序花费的时

3、间进行预算,通常用于性能要求极高的实时系统.普通的企业应用程序一般对性能要求不高.只要不太慢就可以了 。2008-04-02持续关注法 要求程序员在任何时间都要设法保持系统的高性能.这个方法有个缺陷,就是大部分的程序90%的优化工作都是白费劲,这样会浪费大量的时间 。2008-04-02良好的分解方式 这个方式是在开发程序阶段不对性能投以任何关注,直到进入性能优化阶段,再分析程序中性能差的程序,然后对这些程序进分解,查出性能差的程序,进行优化。 2008-04-02代码编写的22宗罪（BadSmellsinCode ） （1）DuplicatedCode（重复的代码）（2）LongMethod

4、（过长函数）（3）LargeClass（过大类）（4）LongParameterList（过长参数列）（5）DivergentChange（发散式变化）（6）ShortgunSurgery（霰弹式修改）（7）FeatureEnvy（依恋情结）（8）DataClumps（数据泥团）（9）PrimitiveObsession（基本型别偏执）（10）SwitchStatements（switch惊悚现身）（11）ParallelInheritanceHierarchies（平行继承体系） 2008-04-02（12）LazyClass（冗赘类）（13）SpeculativeGenerality（夸夸

5、其谈未来性）（14）TemporaryField（令人迷惑的暂时值域）（15）MessageChains（过度耦合的消息链）（16）MiddleMan（中间转手人）（17）InappropriateIntimacy（狎昵关系）（18）AlternativeClasseswithDifferentInterfaces（异曲同工的类）（19）IncompleteLibraryClass（不完善的程序库类）（20）DataClass（纯稚的数据类）（21）RefusedBequest（被拒绝的遗赠）（22）Comments（过多的注释） 2008-04-02建立测试体系（BuildingTests）

6、 （1）自我测试码（Self-testingCode）的价值（2）可以参考JUnit测试框架（TestingFramework）（3）添加更多测试 2008-04-02重新组织你的函数（ComposingMethods） （1）ExtractMethod（提炼函数）（2）InlineMethod（将函数内联化）（3）InlineTemp（将临时变量内联化）（4）ReplaceTempWithQuery（以查询取代临时变量）（5）IntroduceExplainingVariable（引入解释性变量）（6）SplitTemporaryVariable（剖解临时变量）（7）RemoveAssign

7、mentstoParameters（移除对参数的赋值动作）（8）ReplaceMethodwithMethodObject（以函数对象取代函数）（9）SubstituteAlgorithm（替换你的算法） 2008-04-02ExtractMethod（提炼函数）void printOwing() /print bannerSystem.out.println(“*”);System.out.println(“Banner”);System.out.println(“*”);/print detailsSystem.out.println (name: + _name); System.out

8、.println (amount + getOutstanding(); void printOwing() printBanner(); printDetails(getOutstanding(); Void printBanner() /print banner System.out.println(“*”); System.out.println(“Banner”); System.out.println(“*”);void printDetails (double outstanding) System.out.println (name: + _name); System.out.p

9、rintln (amount + outstanding); 2008-04-02InlineMethod（将函数内联化）int getRating() return (moreThanFiveLateDeliveries() ? 2 : 1; boolean moreThanFiveLateDeliveries() return _numberOfLateDeliveries 5; int getRating() return (_numberOfLateDeliveries 5) ? 2 : 1; 2008-04-02InlineTemp（将临时变量内联化）double basePrice

10、 = anOrder.basePrice(); return (basePrice 1000) ;return (anOrder.basePrice() 1000) ;2008-04-02ReplaceTempWithQuery（以查询取代临时变量） double basePrice = _quantity * _itemPrice; if (basePrice 1000) return basePrice * 0.95; else return basePrice * 0.98; if (basePrice() 1000) return basePrice() * 0.95; else re

11、turn basePrice() * 0.98; double basePrice() return _quantity * _itemPrice; 2008-04-02IntroduceExplainingVariable（引入解释性变量） if ( (platform.toUpperCase().indexOf(MAC) -1) & (browser.toUpperCase().indexOf(IE) -1) & wasInitialized() & resize 0 ) / do something final boolean isMacOs = atform.toUpperCase()

12、.indexOf(MAC) -1; final boolean isIEBrowser = browser.toUpperCase().indexOf(IE) -1; final boolean wasResized = resize 0; if (isMacOs & isIEBrowser & wasInitialized() & wasResized) / do something 2008-04-02RemoveAssignmentstoParameters（移除对参数的赋值动作） int discount (int inputVal, int quantity, int yearToD

13、ate) if (inputVal 50) inputVal -= 2; int discount (int inputVal, int quantity, int yearToDate) int result = inputVal; if (inputVal 50) result -= 2; 如果参数是Object,容易误赋值。采用final来防止误用参数2008-04-02ReplaceMethodwithMethodObject（以函数对象取代函数） class Order. double price() double primaryBasePrice; double secondary

14、BasePrice; double tertiaryBasePrice; / long computation; . 或者可以采用static method2008-04-02SubstituteAlgorithm（替换你的算法）String foundPerson(String people) for (int i = 0; i people.length; i+) if (peoplei.equals (Don) return Don; if (peoplei.equals (John) return John; if (peoplei.equals (Kent) return Kent;

15、 return ; String foundPerson(String people) List candidates = Arrays.asList(new String Don, John, Kent); for (int i=0; ipeople.length; i+) if (candidates.contains(peoplei) return peoplei; return ; 2008-04-02在对象之间移动特性（MovingFeaturesBetweenObjects） （1）MoveMethod（搬移函数）（2）MoveField（搬移值域）（3）ExtractClass（

16、提炼类）（4）InlineClass（将类内联化）（5）HideDelegate（隐藏委托关系）（6）RemoveMiddleMan（移除中间人）（7）IntroduceForeignMethod（引入外加函数）（8）IntroduceLocalExtension（引入本地扩展） 2008-04-02MoveMethod（搬移函数）2008-04-02MoveField（搬移值域）2008-04-02ExtractClass（提炼类）2008-04-02InlineClass（将类内联化）2008-04-02HideDelegate（隐藏委托关系）2008-04-02RemoveMiddleM

17、an（移除中间人）2008-04-02IntroduceForeignMethod（引入外加函数）2008-04-02IntroduceLocalExtension（引入本地扩展）2008-04-02重新组织你的数据（OrganizingData） （1）SelfEncapsulateField（自封装值域）（2）ReplaceDataValuewithObject（以对象取代数据值）（3）ChangeValuetoReference（将实值对象改为引用对象）（4）ChangeReferencetoValue（将引用对象改为实值对象）（5）ReplaceArraywithObject（以对象取

18、代数组）（6）DuplicateObservedData（复制被监视数据）（7）ChangeUnidirectionalAssociationtoBidirectional（将单向关联改为双向）（8）ChangeBidirectionalAssociationtoUnidirectional（将双向关联改为单向） 2008-04-02（9）ReplaceMagicNumberwithSymbolicConstant（以符号常量/字面常量取代魔法数）（10）EncapsulateField（封装值域）（11）EncapsulateCollection（封装群集）（12）ReplaceRecord

19、withDataClass（以数据类取代记录）（13）ReplaceTypeCodewithClass（以类取代型别码）（14）ReplaceTypeCodewithSubclasses（以子类取代型别码）（15）ReplaceTypeCodewithState/Strategy（以State/Strategy取代型别码）（16）ReplaceSubclasswithFields（以值域取代子类） 2008-04-02SelfEncapsulateField（自封装值域） 2008-04-02ReplaceDataValuewithObject（以对象取代数据值） 2008-04-02Chan

20、geValuetoReference（将实值对象改为引用对象） 2008-04-02ChangeReferencetoValue（将引用对象改为实值对象） 2008-04-02ReplaceArraywithObject（以对象取代数组） 2008-04-02DuplicateObservedData（复制被监视数据） 2008-04-02ChangeUnidirectionalAssociationtoBidirectional(将单向关联改为双向） 2008-04-02ChangeBidirectionalAssociationtoUnidirectional（将双向关联改为单向） 200

21、8-04-02ReplaceMagicNumberwithSymbolicConstant（以符号常量/字面常量取代魔法数） 2008-04-02EncapsulateField（封装值域） 2008-04-02EncapsulateCollection（封装群集） 2008-04-02ReplaceRecordwithDataClass（以数据类取代记录） 2008-04-02ReplaceTypeCodewithClass（以类取代型别码） 2008-04-02ReplaceTypeCodewithSubclasses（以子类取代型别码） 2008-04-02ReplaceTypeCode

22、withState/Strategy以State/Strategy取代型别码） 2008-04-02ReplaceSubclasswithFields（以值域取代子类）2008-04-02 简化条件表达式2008-04-02简化条件表达式（1）DecomposeConditional（分解条件式）（2）ConsolidateConditionalExpression（合并条件式）（3）ConsolidateDuplicateConditionalFragments（合并重复的条件片段）（4）RemoveControlFlag（移除控制标记）（5）ReplaceNestedConditional

23、withGuardClauses（以卫语句取代嵌套条件式）（6）ReplaceConditionalwithPolymorphism（以多态取代条件式）（7）IntroduceNullObject（引入Null对象）（8）IntroduceAssertion（引入断言） 2008-04-02DecomposeConditional（分解条件式） 2008-04-02ConsolidateConditionalExpression（合并条件式） 2008-04-02ConsolidateDuplicateConditionalFragments（合并重复的条件片段） 2008-04-02Remo

24、veControlFlag（移除控制标记） 2008-04-02ReplaceNestedConditionalwithGuardClauses以卫语句取代嵌套条件式） 2008-04-02ReplaceConditionalwithPolymorphism（以多态取代条件式） 2008-04-022008-04-02IntroduceNullObject（引入Null对象）2008-04-02IntroduceAssertion（引入断言） 2008-04-02简化函数调用（MakingMethodCallsSimpler） （1）RenameMethod（重新命名函数）（2）AddPara

25、meter（添加参数）（3）RemoveParameter（移除参数）（4）SeparateQueryfromModifier（将查询函数和修改函数分离）（5）ParameterizeMethod（令函数携带参数）（6）ReplaceParameterwithExplicitMethods（以明确函数取代参数）（7）PreserveWholeObject（保持对象完整） 2008-04-02（8）ReplaceParameterwithMethod（以函数取代参数）（9）IntroduceParameterObject（引入参数对象）（10）RemoveSettingMethod（移除设值函数

26、）（11）HideMethod（隐藏你的函数）（12）ReplaceConstructorwithFactoryMethod（以工厂方法取代构造函数）（13）EncapsulateDowncast（封装向下转型动作）（14）ReplaceErrorCodewithException（以异常取代错误码）（15）ReplaceExceptionwithTest（以测试取代异常） 2008-04-02RenameMethod（重新命名函数） 2008-04-02AddParameter（添加参数） 2008-04-02RemoveParameter（移除参数） 2008-04-02SeparateQ

27、ueryfromModifier（将查询函数和修改函数分离） 2008-04-02ParameterizeMethod（令函数携带参数） 2008-04-02ReplaceParameterwithExplicitMethods（以明确函数取代参数） 2008-04-02PreserveWholeObject（保持对象完整） 2008-04-02ReplaceParameterwithMethod（以函数取代参数） 2008-04-02IntroduceParameterObject（引入参数对象） 2008-04-02RemoveSettingMethod（移除设值函数） 2008-04-0

28、2HideMethod（隐藏你的函数） 2008-04-02ReplaceConstructorwithFactoryMethod（以工厂方法取代构造函数） 2008-04-02EncapsulateDowncast（封装向下转型动作） 2008-04-02ReplaceErrorCodewithException（以异常取代错误码） 2008-04-02ReplaceExceptionwithTest（以测试取代异常） 2008-04-02处理概括关系（DealingwithGeneralization） （1）PullUpField（值域上移）（2）PullUpMethod（函数上移）（3）PullUpConstructorBody（构造函数本体上移）（4）PushDownMethod（函数下移）（5）PushDownField（值域下移）（6）ExtractSubclass（提炼子类） 2008-04-02（7）ExtractSuperclass（提炼超类）（8）ExtractInterface（提炼接口）（9）CollapseHierarchy（折叠继承体系）（10）FormTemplateMethod（塑造模板函数）（11）Replace