Predavanje sa beogradskog ETF-a, iz predmeta evolucija softvera. Svi materijali su javno dostupni i nalaze se ovde: http://rti.etf.bg.ac.rs/

1. April 2008. 1
RefaktorisanjeRefaktorisanje
Mentor: DMentor: Drragan Bojiagan Bojićć
Autor:Autor:Miloš GligorićMiloš Gligorić

2. April 2008. 2
Sadržaj
• Šta je refaktorisanje ?
• Zašto treba refaktorisati ?
• Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Kako sprovesti refaktorisanje ?
• Katalog refaktorisanja
• Alati za refaktorisanje

3. April 2008. 3
Šta je refaktorisanje ?
• Proces promene softverskog sistema
– Ne dovodi do promene spoljnog ponašanja koda
– Poboljšava unutrašnju strukturu
• Neke od definicija:
– [Fowler] Refaktorisanje je izmena interne strukture
softvera da bi bio lakši za razumevanje i jednostavniji
za modifikovanje, a bez vidljivih promena njegovog
ponašanja.
– [Beck] Promena sistema koja ne menja ponašanje
sistema ali povećava neke ne funkcionalne kvalitete:
jednostavnost, fleksibilnost, jasnoću ...

4. April 2008. 4
Motivacija
• Stara inženjerska izreka: “dok radi ne diraj
ga.”
• Postaje znatno teže ukoliko treba sprovesti
promene sistema

5. April 2008. 5
Motivacija
• Estetsko pitanje nije jedini razlog
negodovanja neurednog koda
• Kompajler ne mari da li je kod neuredan ili
ne
• Kada je potrebno sprovesti promene
sistema u taj proces uključeni su i ljudi

6. April 2008. 6
Motivacija
• Neuredan kod i loše dizajniran sistem otežavaju
promene
– Teško je pronaći mesta koja je potrebno menjati
– Teško je prepoznati šta treba menjati
• Kada je potrebno dodati nove odlike sistemu a
kod nije strukturiran kako bi prihvatio nove
promene
– refaktorisati program kako bi se olakšalo dodavanje
novih odlika
– zatim dodati nove odlike

7. April 2008. 7
Motivacija –
Enkapsuliranje polja
• Transformacije koje se sprovode
– Kreiranje javnog get metoda koji vraća vrednost polja
– Kreiranje javnog set metoda koji postavlja vrednost
polja na vrednost prosledjenog parametra
– Zamenjuje sva čitanja polja sa pozivom get metoda
– Zamenjuje sve dodele vrednosti nekom polju sa set
metodom
– Menja modifikator pristupa polju na private

8. April 2008. 8
Motivacija –
Enkapsuliranje polja
// pre refaktorisanja
class A {
public int f;
void m(int i) {
f = i * f;
}
}
// nakon refaktorisanja
class A {
private int f;
void m(int i) {
setF(i * getF());
}
public int getF() {
return this.f;
}
public void setF(int f) {
this.f = f;
}
}

9. April 2008. 9
Motivacija –
katalog refaktorisanja
• Promena imena (Rename): promena imena metode,
polja, klase
• Enkapsuliranje polja (Encapsulate Field): zamena svih
referenci polja sa metodama za pristup
• Pomeranje polja na dole: pomeranje polja iz superklase u
sve podklase
• Promena potpisa: promena potpisa metode promenom
povratnog tipa, dodavanjem(Add Parameter) ili
uklanjajem parametara(Remove Parameter)
• ...

10. April 2008. 10
Sadržaj
• Šta je refaktorisanje ?
• Zašto treba refaktorisati ?
• Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Kako sprovesti refaktorisanje ?
• Katalog refaktorisanja
• Alati za refaktorisanje

11. April 2008. 11
Zašto vršiti refaktorisanje ?
• Popravlja dizajn softvera
– Kratkoročni ciljevi kvare dizajn
– Eliminisanje dupliranog koda
• Čini softver razumljivijim
– Naknadna promena koda
– Razumevanje nepoznatog koda

12. April 2008. 12
Zašto vršiti refaktorisanje ?
• Pomaže u nalaženju grešaka
– Razumevanje dovodi do pronalaženja grešaka
• Omogućava brže pisanje koda
– Dobra dizajn omogućava brz razvoj softvera
– Vreme je posvećeno novim funkcionalnostima
• Refaktorisanje nije svemoguće!

13. April 2008. 13
Sadržaj
• Šta je refaktorisanje ?
• Zašto treba refaktorisati ?
• Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Kako sprovesti refaktorisanje ?
• Katalog refaktorisanja
• Alati za refaktorisanje

14. April 2008. 14
Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Ne treba definisati termine refaktorisanja
• Prilikom dodavanja funkcionalnosti
– U cilju razumevanja koda koji se modifikuje
– Promena dizajna za jednostavno dodavanje
funkcionalnosti

15. April 2008. 15
Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Tokom otklanjanja grešaka
– Kod postaje razumljiviji
– Greška može uputiti na potrebu za
refaktorisanjem
• Tokom pregledanja koda
– Dobijanje konkretnijih rezultata

16. April 2008. 16
Kada NE treba vršiti
refaktorisanje ?
• Kada je bolje početi od početka
– Kod pun grešaka
• Kada ističe rok
– Dobici bi stigli po isteku roka

17. April 2008. 17
Sadržaj
• Šta je refaktorisanje ?
• Zašto treba refaktorisati ?
• Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Kako sprovesti refaktorisanje ?
• Katalog refaktorisanja
• Alati za refaktorisanje

18. April 2008. 18
Kako započeti refaktorisanje ?
• Kreiranje solidnog skupa testova za deo koda koji
se želi refaktorisati!
• Kreiranje testova upotrebom xUnit alata
– Grupisanje testova
– Regresivno testiranje
– Automatska provera ishoda testiranja
• Pisanje testova je vredno truda
– Daju samopouzdanju za sprovodjenje izmena

19. April 2008. 19
Sprovodjenje refaktorisanja
• Refaktorisanje menja program malim koracima.
Ako načinite grešku, lako ćete je pronaći
• Rimat refaktorisanja: testiranje, male izmene,
testiranje, male izmene, testiranje, male izmene.
Ovaj ritam omogućava brzo i sigurno
refaktorisanje

20. April 2008. 20
Šta treba refaktorisati ?
• [Beck] Identifikovati “bed smells” u kodu
• “konkretne strukture u kodu koje dozivaju
(ponekad zapomažu), pružajući mogućnost
za refaktorisanje”

21. April 2008. 21
Šta treba refaktorisati ?
• Ponovljeni kod
– Izdvajanje metoda, Povlačenje metoda naviše,
Pravljenje šablonskog metoda, Zamena algoritma
• Dugačak metod
– Izdvajanje metoda, Zamena primitivnih promenljivih
upitom, Uvodjenje parametarskog objekta, Očuvanje
celovitosti objekta

22. April 2008. 22
Šta treba refaktorisati ?
• Velika klasa
– Izdvajanje klase, Izdvajanje potklase
• Dugačka lista parametara
– Zamena parametra metodom, Uvodjenje
parametarskog objekta
• Lenja klasa
– Rušenje hijerarhije, Umetanje klasa
• ...

23. April 2008. 23
Sadržaj
• Šta je refaktorisanje ?
• Zašto treba refaktorisati ?
• Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Kako sprovesti refaktorisanje ?
• Katalog refaktorisanja
• Alati za refaktorisanje

24. April 2008. 24
Katalog refaktorisanja
• Format navodjenja refaktorisanja[Fowler]
– Ime refaktorisanja
– Situacija u kojoj to refaktorisanje služi
– Motivacija (zašto treba obaviti refaktorisanje)
– Mehanizam (kako se refaktorisanje sprovodi)
– Primer
• Koristiće se delovi gornjeg formata

25. April 2008. 25
Izdvajanje metoda
• Izdvajanje metoda (Extract Method)
• Postoji fragment koda koji se može
grupisati
• Pretvoriti taj deo u metod čije ime
objašnjava namenu metoda (ne kako
metod radi!)

26. April 2008. 26
Izdvajanje metoda
void printOwing(double amount) {
printBanner();
//print details
System.out.println ("name:" + _name);
System.out.println ("amount" + amount);
}
void printOwing(double amount) {
printBanner();
printDetails(amount);
}
void printDetails (double amount) {
System.out.println ("name:" + _name);
System.out.println ("amount" + amount);
}

27. April 2008. 27
Izdvajanje metoda (mehanizam)
• Kreirati novi metod i izvršiti imenovanje u skladu
sa akcijom koju metod sprovodi
• Iskopirati izdvojeni kod iz izvornog metoda u
novokreirani metod
• Potražiti u izvornom kodu reference na
promenljive koje su lokalne u izvornom kodu. To
su lokalne promenljive i parametri

28. April 2008. 28
Izdvajanje metoda (mehanizam)
• Ukoliko se neka privremena promenljiva
upotrebljava samo u izdvojenom kodu. Ako
je tako, deklarisati je u odredišnom kodu
• Proveriti da li se u izdvojenom kodu vrši
izmena lokalne promeljive polaznog
metoda

29. April 2008. 29
Izdvajanje metoda (mehanizam)
• Lokalne promenljive proslediti odredišnom
metodu u vidu parametara koji se čitaju iz
izvornog koda
• Zameniti izdvojeni kod u izvornom metodu
pozivom lokalnim promenljivim
• Prevesti i testirati

30. April 2008. 30
Zamena privremene promenljive
upitom
• Zamena privremene promenljive upitom
(Replace Temp With Query)
• Privremena promenljiva se koristi za
čuvanje rezultata nekog izraza
• Izdvojiti izraz u metodu. Zameniti izrazom
sve refenece na tu privremenu promenljivu

31. April 2008. 31
double basePrice = _quantity * _itemPrice;
if (basePrice > 1000)
return basePrice * 0.95;
else
return basePrice * 0.98;
if (basePrice() > 1000)
return basePrice() * 0.95;
else
return basePrice() * 0.98;
...
double basePrice() {
return _quantity * _itemPrice;
}

32. April 2008. 32
Razdvajanje privremene
promenljive
• Razdvajanje privremene promenljive (Split
Temporary Variable)
• Postoji privremena promenljiva kojoj je vrednost
dodeljena više puta, ali nije u petlji niti se koristi
za skupljanje rezultata
• Kreirati posebnu privremenu promenljivu za
svaku dodelu

33. April 2008. 33
double temp = 2 * (_height + _width);
System.out.println (temp);
temp = _height * _width;
System.out.println (temp);
final double perimeter = 2 * (_height + _width);
System.out.println (perimeter);
final double area = _height * _width;
System.out.println (area);

34. April 2008. 34
Zamena metoda objektom
metoda
• Zamena metoda objektom metoda (Replace
Method With Method Object)
• Uočava se dug metod koji koristi lokalne
promenljive tako da ne možete da primenite
Izdvajanje Metoda
• Pretvorite metod u zaseban objekat tako da sve
lokalne promenljive postanu polja tog objekta.
Onda metod možete razložiti na druge metode
istog objekta

35. April 2008. 35
class Order...
double price() {
double primaryBasePrice;
double secondaryBasePrice;
double tertiaryBasePrice;
// long computation;
...
}

36. April 2008. 36
Premeštanje metoda
• Premeštanje metoda (Move Method)
• Metod koristi više odlika neke klase u kojoj
nije definisan
• Napraviti novi metod sa sličnim osnovnim
delom u klasi koju najviše koristi

37. April 2008. 37

38. April 2008. 38
Izdvajanje klase
• Izdvajanje klase (Extract Class)
• Imate klasu koja obavlja posao koji bi
trebalo da obavljaju dve klase
• Napravite novu klasu i premestite
odgovarajuća polja i metode iz stare klase
u novu

39. April 2008. 39

40. April 2008. 40
Zamena prostog podatka
objektom
• Zamena prostog podatka objektom
(Replace Data Value with Object)
• Imate stavku podatka kojoj su potrebni
dodatni podaci ili ponašanje
• Pretvorite stavku podatka u objekat

41. April 2008. 41

42. April 2008. 42
Sadržaj
• Šta je refaktorisanje ?
• Zašto treba refaktorisati ?
• Kada treba vršiti refaktorisanje ?
• Kako sprovesti refaktorisanje ?
• Katalog refaktorisanja
• Alati za refaktorisanje

43. April 2008. 43
Alati za refaktorisanje
• Postoje za većinu popularnih OO programskih jezika
• Java
– Xrefactory, RefactorIT, jFactor, IntelliJ IDEA, Eclipse
• C++
– CppRefactory, Xrefactory – C#
– C# Refactoring Tool, C# Refactory
• Delphi
– Modelmaker Tool, Castalia
• …

44. April 2008. 44
Alati za refaktorisanje
• Postoje za većinu popularnih razvojnih okruženja
(IDE)
• NetBeans (RefactorIT)
• Eclipse (built-in)
• Borland JBuilder (RefactorIT)
• VisualStudio .NET (C# Refactory)
• ...

45. April 2008. 45
Alati za refaktorisanje
Eclipse

46. April 2008. 46
Alati za refaktorisanje
NetBeans

47. April 2008. 47
Alati za refaktorisanje
MS Visual 2005

48. April 2008. 48
Alati za refaktorisanje
Pouzdanost
• Koliko su alati za refaktorisanje zaista
pouzdani ?

49. April 2008. 49
Alati za refaktorisanje
Pouzdanost
• Istraživanja na University of Illinois at
Urbana-Champaign
• Tokom 2007 identifikovano 45 bagova
• 21 bug-a u Eclipse-u
• 24 bug-a u NetBeans-u

50. April 2008. 50
Bug u NetBeans-u
// pre refaktorisanja
class A {
int f;
void m() {
(new A().f) = 0;
}
}
// nakon refaktorisanja
class A {
private int f;
void m() {
(new A().f) = 0;
}
… getF …
… setF …
}