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把三千行代码重构为15行

那年刚毕业，进了现在这个公司。公司是搞数据中心环境监控的，里面充斥着嵌入式、精密空调、总线、RFID的概念，一个都不懂。还好，公司之前用Delphi写的老客户端因为太慢，然后就搞了个Webform的替代，恰好对Asp.Net还算了解，对业务的不了解并不妨碍称成为这个公司的一个程序员。小公司也有小公司的好，人少，进去很快负责代码开发。当然也就搞这个数据中心智能管理系统啦。

这个系统非常的庞大，尤其牛逼的是支持客户端组态，然后动态生成网页，数据还能通过Socket实时监控(那时还真就不懂网络编程)。这个对于当时的来说，真真是高、大、上呐！！当时跟着了解整个系统大半个月才算能够调试，写一些简单的页面。

在维护系统的过程中，时不时要扩展一些功能，也就接触了下面这个类：

看到没有，就是当年最最流行的三层架构的产物，对于刚出茅庐的毛头小子来说，这是多么专业的文件头注释，还有反射也就算了，这构造函数还能静态的，还能私有的？那时刚接触这么高大上的代码的，瞬间给跪了！

但是，类写多了，就感觉越来越别扭，就是下面这段代码：

每增加一个表，除了要改接口、要改DAL、要改BLL之外，还得在这个工厂类添加一个方法，真真是累到手抽筋，即使有当时公司了的G工给推荐的神器 动软代码生成器，这粘贴复制的几遍，也是让感觉到异常繁琐，有时候打键盘稍微累了点，还把复制出来代码改错了，你妹的，难道这就是程序员该干的事情，不，绝对不是！想起了一句至理名言：当你觉得代码重复出现在程序中的时候，就应该重构了。是的，在这句话的指导下，开始了折腾，决定挑战这个高大上的代码，事实证明，思想的力量是无穷的。

那么，怎么修改呢，仔细观察之后，发现其中className的生成跟返回的类型非常类似，只是一个是类名，一个是字符串，这两者之间应该能够关联起来。于是google了一下(当时GFW还没猖獗起来哈)，隐隐约约就找到了 反射 这两个字，深入了解之后，确定可以完成。

接下来，就是返回的类型了，返回的类型并不固定，但是似乎很有规律 这个似乎好像在哪里见过，对了，模板，C++课程上有讲过的，于是再次google，了解到了C#中使用了泛型代替了C++中的模板。在学习完泛型和反射之后，并参考了网上的一些文章，捣鼓出了下面的代码：

没错，就是它了，三层架构年代最流行的工厂类

看着原来滚十几屏幕的代码，变成了十多行的代码，真是爽到了骨子里去了，太干净了！唯一让担忧的是，进公司的时候，帮忙整理公司申请软件著作权都是需要代码量的，根据代码多少行来评估软件的大小，万一老板知道了非但没有帮公司增加代码量，还减少了，会不会立即把开掉？没敢给们老板展示优秀的成果，所幸，这段代码非但没有出过任何问题，还避免了以前同事老是在新增一个类之后，把代码复制过来，但是没有正确修改的问题，大大提高了效率。虽然，没敢大事宣布劳动成果，但是这次成功的修改，则彻底让走上了代码重构的不归路。

看到这里，大家应该知道这个案例是否真实的了吧。相信，从08年开始的码农们，看到这种类似的代码绝对不比少。那么，想告诉你们的是什么呢？

要在编程过程中多思考
编程的思想很重要，请多看点经典的书
从小处着眼，慢慢重构，尤其在应对一个大型的系统
当重复出现的时候，你应该考虑重构了
粘贴复制的代码越少，系统越稳定

少用代码生成器

们来分析一下，为什么之前的前辈会写出上面的代码。归结起来有以下几点：

因为使用了动软代码生成器，生成代码方便，就没多想了。
三层架构的概念倒是了解了，但是没有去深入思考就拿来应用
遇到重复的代码，没有重构的概念，这是思想的问题 思想比能力重要

至今为止，还是很多人使用代码生成器，那么们应该怎么对待这个问题呢。认为，代码生成器确实可以减少你不少工作，但是少用，那些重复性的工作，除了部分确实是没有办法的，其他大部分都是可以通过框架解决的，举例来说，像三层架构，真正需要用到代码生成器的，也就是Model类而已，其他的完全可以在框架中完成。因此你要竭尽全力的思考怎么在框架中来减少重复性工作，而不是依赖于代码生成器。

另外，如果你还是在用相关的代码生成工具，请重新定义 动软代码生成器 的代码模板，自己写一个模板；或者使用CodeSmith来完全制定自己的代码生成，因为动软给的代码模板真心乱，比如下面这段代码：

for (int n = 0; n rowsCount; n++)

model = new DBAccess.Model.eventweek();

if(dt.Rows[n][ GroupNo ].ToString()!= )

model.GroupNo=int.Parse(dt.Rows[n][ GroupNo ].ToString());

if(dt.Rows[n][ Week0 ].ToString()!= )

model.Week0=int.Parse(dt.Rows[n][ Week0 ].ToString());

if(dt.Rows[n][ Week1 ].ToString()!= )

model.Week1=int.Parse(dt.Rows[n][ Week1 ].ToString());

}

首先，你就不能用 var row=dt.Rows[n] 替代吗?其次，直接用int.Parse效率多低？再次，dt.Rows[n][ Week0 ]为NULL怎么办？

不要重复发明轮子

们再来看看其他的一些代码：

public List string GetDevices(string dev){

List string devs=new List string 

int start=0;

for(int i=0;i dev.Length;i++){

if(dev[i]=='^'){

devs.Add(dev.SubString(start,i));

start=i+1;

return devs;

}

有没有很眼熟，没错，这就是对String.Split()函数的简单实现。前辈应该是从c++程序员转过来的，习惯了各种功能自己实现一遍，但是他忽略了C#的很多东西。们不去评判这段代码的优劣，而实际上他在很长一段时间都运行得很好。们来看看使用这一段代码有什么不好的地方：

重复发明轮子。花费了额外的时间，函数的健壮性和很差
可读性差。其实是一个很简单的功能，但是用上了这么一段函数，起初还以为有什么特别的功能。

那么，们应该怎样去避免重复发明轮子呢？从个人的经历来提出以下几点，希望能够对各位有所帮助：

了解你所学的编程语言的特性。你可以看一本基础的入门书籍，把所有的特性浏览一遍，或者上MSDN，把相关的内容过一遍。
在你决定动手发明一个轮子之前，先搜索一下现成的解决方案。你还可以到CodeProject、GitHub之类的网站搜索一下。在知乎上有很多大牛其实都在批评，为什么你提问之前，不能首先去搜一下是否有现成的答案，反而指责没有回答他的问题。
你有一定的基础之后，还应该去读一下相关的经典书籍，深入了解其中的原理。比如，你觉得你有一定的基础了，建议你去吧《CLR Via C#》多读几遍，你了解原理越多，你越是能够利用这编程语言的特性，从而来实现原本那些你认为要靠自己写代码的功能。

这里再举一个自己的例子。在现有的程序中，发现需要越来越多的线程来执行一些简单的任务，比如在每天检测一下硬盘是否达到90%了，每天9点要控制一下空调的开启而在网上6点的时候把空调关掉。线程使用越来越多，越是觉得浪费，因为这些现场仅仅只需完成一次或者有限的几次，大部分时间都是没有意义的，那么怎么办呢？决定自己写一个任务类，来完成相关的事情。说干就干，很快把这个类写出来了。

public abstract class MissionBase : IMission

 private DateTime _nextExecuteTime;

 protected virtual DateTime[] ExecuteTimePoints { get; private set; }

 protected virtual int IntervalSeconds { get; private set; }

 protected IEngine Engine { get; private set; }

 public bool IsCanceled{get{ }}

 public bool IsExecuting{get{ }}

 public bool IsTimeToExecute{get{ }}

 public abstract bool Enable { get; }

 public abstract string Name { get; }

 protected MissionBase(IEngine engine)

 ExecuteTimePoints = null;//默认采用间隔的方式

 IntervalSeconds = 60 * 60;//默认的间隔为1个小时

 Engine = engine;

 /// 任务的执行方法

 public void Done()

 if (Interlocked.CompareExchange(ref _isExecuting, 1, 0) == 1) return;

 finally

 Interlocked.CompareExchange(ref _isExecuting, 0, 1);

///实际方法的执行

 protected abstract void DoneReal();

}

但是，实际上这个任务方法，并不好用，要写的代码不少，而且可靠性还没有保障。当然，可以继续完善这个类，但是决定搜索一下是否还有其他的方法。直到有一天，再次阅读《CLR Via C#》，看到线程这一章，讲到了System.Threading.Timer以及ThreadPool类时，就知道了，使用Timer类完全可以解决这个用尽量少的线程完成定时任务的问题。

因为从原理上来说，Timer类无论你声明了多少个，其实就只有一个线程在执行。当你到了执行时间时，这个管理线程会用ThreadPool来执行Timer中的函数，因为使用的ThreadPool，执行完成之后，线程就马上回收了，这个其实就完全实现了所需要的功能。

等你无法重构的时候再考虑重写

带过很多优秀的程序员，也与很多优秀的程序员共事过。有一大部分的程序员在看到一套系统不是那么满意，或者存在某些明显的问题，就总是忍不住要把整套系统按自己觉得可以优化的方向来重写，结果，重写结构往往并不令人满意。系统中确实存在很多不合理的地方，但是有不少的这种代码，恰恰是为了解决一些特定场景下的问题的。也就是说，所有的规范以及编程的原则，其实也是有条件限制的，他可能在大部分的时候是正确的，能够指导你完成任务，但是，并不是在所有地方都是适用的。比如数据库范式，但实际中们的设计往往会考虑冗余，这是违背范式的，但是为什么还有那么多人趋之若鹜呢？因为们可能需要用空间换时间。

如果们一开始就考虑重写，那么你可能会陷入以下的困境：

需要花更大的精力来完成一些看似简单的BUG

你要知道，有一部分看似错误或者非常不优美的代码，其实恰恰是为了解决一些非常刁钻的问题的。
再也无法兼容老的系统了

你急于把原有系统重写，却往往忽略了对原有系统的兼容，那么你新的系统的推进则会十分缓慢。而老系统的维护，又会陷入及其尴尬的情况。
过度设计，导致重写计划迟迟无法完成

有重写冲动的程序员往往是在架构设计上有一些读到的见解，他们善于利用所学的各种设计模式和架构技巧来建立系统，但是越是想尽可能的利用设计模式，越是陷入过度设计的困局，导致重写的计划迟迟都无法完成。
无法有效利用现有系统已经完成并测试的代码

如果你确实有必要进行重写，还是建议你把代码尽可能的重构。因为重构之后的系统，能够让你更轻易的重写，又最大限度了保留以前可用的业务代码。

举个例子，说明如何通过重构更好的利用现有代码的。

有一个非常庞大的系统，其中有一块功能是用于数据采集、存储、告警管理以及电话、短信等告警通知。大致的结构如下：

class MainEngine:IEngine{

public MainEngine(ConfigSettings config){

public void Start();

public void Stop();

}

需要增加新的业务功能时，程序员写的代码往往是这样的：首先时修改配置类

class ConfigSettings{

public bool NewFuncEnable{get;private set;}

public ConfigSettings(){

NewFuncEnable=xx;//从配置文件读取

}

接着修改主程序：

class MainEngine:IEngine{

private NewFuncClass newCls=new NewFuncClass();

public MainEngine(ConfigSettings config){

public void Start(){

if(config.NewFuncEnable)

newCls.Start();

public void Stop(){

if(config.NewFuncEnable)

newCls.Stop();

}

在修改的过程中，往往是根据配置文件来判断新功能是否启用。上面代码会造成什么问题呢：

主程序代码和扩展功能耦合性太强，每增加一个功能都要修改主程序代码，这里非常非常容易出错。尤其是新的人进度开发组，很容易就忘主程序中增加了一些致命性的代码。比如上述的扩展功能，可能是在特定的项目中才会有这个扩展功能，但是，写代码的人忘记增加是否启用的配置选项了，导致所有的项目都应用了这个功能，而这个功能需要特定的表，这样就悲剧了。即使是你增加了配置，也是非常的不美观，因为在通用的版本中使用了这个配置，往往会让定制项目以外的人员感到困惑。
增加扩展功能的人还需对整个MainEngine代码有一定的熟悉，否则，他根本就不知道在Start方法和Stop方法进行newClas的对应方法的调用
如果你打算对这段代码进行重写，那么，你会感到非常的困难，因为你分不清楚newCls这个新实例的作用，要么你花大精力去把所有代码理清楚，要么直接就把这段新增的业务代码去掉了。

那么们如何对这段代码进行重构呢。首先，们把新功能注册的代码抽取出来，通过反射来实现新的功能的注册。

 private void RegisterTaskHandlerBundles()

 var bundles = xxx.BLL.Caches.ServiceBundleCache.Instance.GetBundles( TaskHandlerBundle 

 if (bundles != null bundles.Count 0)

 var asmCache = new Dictionary string, Assembly 

 foreach (var bundle in bundles)

 if (!asmCache.ContainsKey(bundle.Category)) asmCache.Add(bundle.Category, Assembly.Load(bundle.AssemblyName));

 var handler = (ITaskHandler)asmCache[bundle.Category].CreateInstance(bundle.ClassName, false, BindingFlags.Default, null,

 new object[] { this, bundle }, null, null);

 _taskHandlerBundles.Add(bundle, handler);

 catch (Exception e)

 NLogHelper.Instance.Error( 加载bundle[Name:{0},Assembly:{1}:Class:{2}]异常：{3} , bundle.Name, bundle.AssemblyName, bundle.ClassName, e.Message);

 }

修改MainEngine代码

class MainEngine:IEngine{

private NewFuncClass newCls=new NewFuncClass();

public MainEngine(ConfigSettings config){

RegisterTaskHandlerBundles();

public void Start(){

_taskHandlerBundles.Start();

public void Stop(){

_taskHandlerBundles.Stop();

}

OK，现在们再来看看怎么实现原来的新增功能：你只需按规范新建一个类，继承ITaskHandler接口，并实现接口的方法。最后在XTGL_ServiceBundle表中新增一条记录即可。们再来看看这么做有什么好处：

新增的类只需按规范写即可，完全对MainEngine代码没有任何影响。你甚至可以把这个MainEngine代码写在一个新建的Dll中。
新增功能的这个业务类跟原来的代码解耦，非常方便进行新功能的业务测试，而无需考虑原有框架的影响
新增功能的业务类与架构完全分离，们在重写代码中只要保证接口的稳定性，无论们怎么把系统架构重写，们可以马上就重用上原有的业务功能代码。

重构的目标之一，就是把框架和业务完全分离。

有志于深入了解的同学，可以了解下反射、Ioc和插件话编程等。

学会单元测试，培养重构意识

可能上面说了这么多，还是有很多人并不理解重构。没关系，在这里教你们一个快速入门的办法，就是单元测试。什么是单元测试，请自行google。单元测试有什么要求？就是要求你要把每个方法都弄成尽量可以测试的。尽量让方法变成是可测试的，就是培养你重构意识的利器。在你要求把方法变成可测试的过程，你就会发现你必须得不断的修改方法，让它的职责尽量单一，让它尽量的与上下文无关，让它尽可能通过方法参数的输入输出就能完成相关的功能，让依赖的类都尽量改为接口而不是实例。最终，你就会发觉，这就是重构！而且是在不知不觉中，你重构的功力就会大大提升，你编程的水平也会大大提升！

看到这里，有经验的程序员就会问，你这是在鼓励使用TDD吗？不，不是的。TDD(Test-Driven Development)鼓励的是测试驱动开发，未开发之前先编写单元测试用例代码，测试代码确定需要编写什么产品代码。这是一种比较先进的开发方法，但是在编程的实践过程中，认为它过于繁琐，很多中小企业很难实施，更别提们个人开发者。这里提倡你用单元测试培养重构意识，可以说是一种后驱动，用于提高重构能力和重构愿望，你完全可以把这个方法称为 TDR(Test-Driven Refactoring) 测试驱动重构 。当然，在开发之前如果你有意识的让方法可测试，那么你写出来的函数将会是比较高质量的代码。当函数都是一个个可重用性高的函数之时，你将会发现，写代码其实就像堆积木一样，可以把一个大型的需求分解成无数细小的功能，很快的把需求实现。

以下是一个超大方法中的一段代码，如果你懂得怎样让这段代码编程一个可测试的方法，那么，恭喜你，你入门了。

所谓重构

如果你有耐心看到这里，你应该知道，并非一个标题党，而这篇文章也许称为 如何在编程中应用重构的思想 更为贴切，但是不想用这么严肃的标题。

很多编程初学者，或者有多年编程经验的人都觉得阅读别人的代码非常困难，重构更是无从谈起，他们要么对这些代码望洋兴叹，要么就是推翻从来。但是，如果们有重构的意识，以及在编程的过程中熟悉一些代码调整和优化的小技巧，你自然而然就会培养出重构的能力。

重构，其实很简单：

把基础打牢固
多看点优秀的代码
避免复制粘贴，如果看见重复代码时应该有意识要消灭它
减少对代码生成器的依赖
在处理现有代码时尽量用重构代替重写，在重写之前一定要先重构
尽量让所有的方法都是可测试的

如果你坚持这么去做了，一段时间之后感觉自然就出来了。

重构的目的，是让代码更为精简、稳定、能够重用，是最大程度的让功能和业务分离。在重构的过程中，阅读代码的能力、写出优秀代码的能力以及系统架构能力都会稳步提升。你成为一个优秀的程序员将指日可待。