文/ThoughtWorks 王健
這篇文章是我寫過的所有文章里最難產(chǎn)的一篇，前前后后斟酌醞釀了好幾個月。因為重構(gòu)對于我來講真的太重要也太深刻了，包含的內(nèi)容和想說的也太多了。如果說這幾年自己覺得在哪些方面的收獲最大的話，非重構(gòu)莫屬了。
重構(gòu)的威力
軟件開發(fā)的難點在于不確定性，前幾天邱大師剛寫了一篇《軟件開發(fā)為什么很難》就提到
軟件的復(fù)雜性來自于大量的不確定性，而這個不確定事實上是無法避免的。
需求在變，語言在變，框架在變，工具在變，框架在變，架構(gòu)在變，趨勢在變，甚至連組織結(jié)構(gòu)都在不斷的變化。
隨著變化的不斷產(chǎn)生，軟件變得越來越復(fù)雜。就像《架構(gòu)腐化之謎》中提到的一樣，我們的軟件也會像一個生命體，經(jīng)歷從新生到衰老腐化的過程。而重構(gòu)就像是一次手術(shù)，通過優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減慢腐化衰老，讓軟件“青春永駐”，可見重構(gòu)的威力。
重構(gòu)教會了我如何通過高效安全地改善內(nèi)部設(shè)計以使之適應(yīng)外部的不確定性和頻繁變化。
重構(gòu)威力無邊，就像是武俠小說中的一件插在石頭上的上古神器，但同樣也不是一般人可以輕松駕馭的。如果運用不當(dāng)，造成的損害也會同樣巨大。
如何將重構(gòu)這件神器運用自如，發(fā)揮其最大的威力，也是我一直在探尋的，即重構(gòu)的手法和心法。
合格的重構(gòu)
在談手法和心法之前，可能很多人會有疑惑，覺得重構(gòu)并不像你說的那么難啊，我們每天都在做，就是改改代碼改改設(shè)計，哪有你說的那么邪乎。那我就先來講講我認(rèn)為怎么樣才算是一次合格的重構(gòu)。
對于什么是重構(gòu)，《重構(gòu)》書中已經(jīng)有明確的定義，分名詞和動詞兩種形式。
重構(gòu)（名詞）：對軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種調(diào)整，目的是在不改變軟件可觀察行為的前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。
重構(gòu)（動詞）：使用一系列重構(gòu)手法，在不改變軟件可觀察行為的前提下，調(diào)整其結(jié)構(gòu)。
就像“看板”不是“我們看到的那個白板”一樣，“重構(gòu)”也不是“重新修改代碼”那么簡單。
我就看到過太多打著重構(gòu)的幌子，把系統(tǒng)改的面目全非，最后出了問題直接甩鍋到重構(gòu)身上的場景了。那怎樣才算是一次合格的重構(gòu)呢？我覺得至少需要做到以下幾點：
- 消除味道：一個重構(gòu)應(yīng)該是從識別一個壞味道（Bad Smell）開始，以消除一個壞味道結(jié)束，任何不以消除壞味道為目標(biāo)的重構(gòu)都是耍流氓。
- 始終工作：即重構(gòu)定義中的“在不改變軟件可觀察行為的前提下”，說白了就是重構(gòu)過程不能破壞甚至改變軟件外在功能。
- 持續(xù)集成：不需要為重構(gòu)單建分支，重構(gòu)過程可以做到Feature開發(fā)在同一分支上持續(xù)集成持續(xù)交付。
- 隨時中止：例如一個方法重命名，需要修改100個調(diào)用點，當(dāng)改到50個的時候有個緊急的Feature，我可以隨時暫停重構(gòu)，立即切換到Feature開發(fā)上，且不需要回滾已做的重構(gòu)。
- 斷點續(xù)傳：還是上邊的例子，假如我已經(jīng)完成了緊急Feature的開發(fā)，可以隨時繼續(xù)之前的重構(gòu)，完成剩下50個調(diào)用點的重命名。
- 過程可逆：對于重構(gòu)，經(jīng)常有人會問：你怎么保證重構(gòu)就會更好而不是更壞呢？重構(gòu)的偉大就在于他跳出了對錯之爭，將關(guān)注點放到如何快速平滑安全的變化上，當(dāng)然也包括反向重構(gòu)。所以我的回答是：無法保證，但是我可以一分鐘就重構(gòu)回來。如果仔細(xì)看，《重構(gòu)》書里的所有重構(gòu)手法都是雙向的，比如“Extract Method”和“Inline Method”。
可以反思一下，我們平時自認(rèn)為的那些重構(gòu)，是否都符合了以上的這些要求？
- 多少次我們打著重構(gòu)的旗號，七零八碎，無法復(fù)原。
- 多少次我們打著重構(gòu)的旗號，分支開發(fā)，集成困難。
- 多少次我們打著重構(gòu)的旗號，半途而廢，迷途難返
- 多少次我們打著重構(gòu)的旗號，孤注一擲，進(jìn)退兩難。
在我的眼里，這些都不是合格的重構(gòu)，甚至都不能稱之為重構(gòu)，好的重構(gòu)應(yīng)該像一邊開車一邊換輪胎一樣，保證系統(tǒng)隨時可工作的前提下，還可以對其結(jié)構(gòu)做出安全高效的調(diào)整。
可見重構(gòu)并不簡單，那要怎樣才能達(dá)到上述的那些要求呢？
重構(gòu)的心法
在過去的幾年，我一直在學(xué)習(xí)和思考重構(gòu)的各種手法。從剛開始的亂改一氣，到學(xué)習(xí)基于IDE和插件的各種快捷鍵流的重構(gòu)手法，以及研究如何通過組合各種基礎(chǔ)重構(gòu)手法形成“連招”，從而快速實現(xiàn)更復(fù)雜的重構(gòu)過程。
隨著對于基于IDE的快捷鍵重構(gòu)手法越來越嫻熟，在IDE和插件的幫助下，我的重構(gòu)手法越來越華麗而迅捷，在沾沾自喜的同時心里也慢慢萌生了一些質(zhì)疑：難道這就是重構(gòu)么？如果沒有IDE沒有了插件，我還會做重構(gòu)么？如何用編輯器（Vim，Emacs）做重構(gòu)？重構(gòu)只是代碼級別的么？數(shù)據(jù)庫如何重構(gòu)呢？系統(tǒng)架構(gòu)如何重構(gòu)呢？工具框架如何重構(gòu)呢？微服務(wù)架構(gòu)下的服務(wù)重構(gòu)呢？公司組織重構(gòu)呢？
這種感覺就像是武俠小說中的某個柔弱書生，無意中掉到了一個懸崖下，找到了一本武林秘籍，照著上邊的招式練了練就自以為已絕學(xué)在身，結(jié)果出去雖然能招架一時，但禁不住更大的挑戰(zhàn)。被打的體無完膚后，重新掏出那本秘籍，收起浮躁，懷著誠敬之心努力去參悟那些招式背后更深的哲理，也就是所謂的心法。此時對于我來說，而那本武林秘籍就叫做《重構(gòu)》。
在帶著這些疑問重讀《重構(gòu)》的過程中，我欣喜地發(fā)現(xiàn)書中那些細(xì)致入微但看似笨拙拖沓的重構(gòu)手法（例如Rename，使用現(xiàn)代IDE一個快捷鍵就可以搞定，但是老馬用了很多步驟才完成），其實都蘊含著重構(gòu)最重要最基本的原則和思路，只要按著這些原則去做，無論什么層次的重構(gòu)：代碼重構(gòu)、架構(gòu)重構(gòu)、服務(wù)重構(gòu)甚至是組織重構(gòu)，都可以做到上面提到的一個合格重構(gòu)的基本要求，即平滑安全可?？衫m(xù)。
把其中的原則思路抽取出十六個字，即所謂的：重構(gòu)十六字心法。
解釋起來也很簡單，往往我們做”重構(gòu)“的時候就是在舊的結(jié)構(gòu)（這里的結(jié)構(gòu)可以是一個方法、一個對象、一個服務(wù)、一個數(shù)據(jù)庫、一個服務(wù)甚至是一個組織結(jié)構(gòu)）上直接修改，導(dǎo)致系統(tǒng)長時間處于一個中間不可用狀態(tài)，這個狀態(tài)持續(xù)的時間越長，”重構(gòu)“失敗的可能性和負(fù)面影響就會越大。
而《重構(gòu)》告訴我們，做內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整時，先不要直接修改舊的結(jié)構(gòu)，保持舊的結(jié)構(gòu)不變，先按照新的設(shè)計思路創(chuàng)建一個新的結(jié)構(gòu)，因為這個過程中對于舊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有任何影響，所以是安全的，可持續(xù)集成的。當(dāng)新的結(jié)構(gòu)構(gòu)件完成時，我們再把對于舊結(jié)構(gòu)的依賴一個個的切換到新的結(jié)構(gòu)上，即所謂的”一步切換“。最后當(dāng)確認(rèn)所有對于舊的結(jié)構(gòu)都切換到新的結(jié)構(gòu)上，而且沒有問題后，再將已經(jīng)沒有任何引用的舊結(jié)構(gòu)刪除掉，完成整個重構(gòu)過程。
這里的“一步切換”并不是說整個重構(gòu)的切換過程必須是一步完成的，例如前面重命名的例子，100個調(diào)用點的切換可能是分多次完成的，在這個例子里一步切換指的是每一個調(diào)用點的切換過程。這個切換過程是最容易暴露出問題的，所以越簡單越快速越好，一旦出現(xiàn)了問題，就快速的切換回舊的結(jié)構(gòu)后再慢慢排查問題，從而實時保證系統(tǒng)的可用性。
大道至簡，一旦領(lǐng)悟并掌握了這個心法，就發(fā)現(xiàn)自己一下從之前狹義的代碼重構(gòu)中跳脫出來，任何廣義上的重構(gòu)都立刻變得有章可循。
在架構(gòu)重構(gòu)中常用的抽象分支（BranchByAbstraction），以及在微服務(wù)架構(gòu)下服務(wù)重構(gòu)常用到的絞殺者模式，其實都是這種原則的一種體現(xiàn)。
總結(jié)
重構(gòu)可以使軟件更容易地被修改和被理解。通過不斷地改進(jìn)軟件設(shè)計以達(dá)到簡單設(shè)計的目標(biāo)，減少由于設(shè)計與業(yè)務(wù)的不匹配帶來的架構(gòu)與設(shè)計腐化。
掌握了重構(gòu)的手法和心法，會讓重構(gòu)變得更加簡單安全高效可控，從而真正的發(fā)揮出其巨大的威力，讓我們的軟件永葆青春。
