在软件开发的实际工作中,遗留代码几乎无处不在。所谓遗留代码,常被定义为没有配备自动化测试的代码。这一定义最早由Michael Feathers在其2004年出版的经典著作《Working Effectively with Legacy Code》中提出,尽管时间已经过去多年,但书中的理念和方法仍被广泛认为是处理遗留代码的权威指南。面对庞大且复杂的代码库,开发者面临的最大挑战,很大程度上是如何保证在不破坏现有功能的前提下进行修改和优化。要做到这一点,首先必须为代码添加测试,尤其是自动化测试。没有测试,任何改动都如同盲目行动,缺乏反馈和保障。
自动化测试能够即时反馈代码修改的正确性,帮助避免修改引发的隐藏错误。遗留代码陷阱之一在于测试与代码修改互为前提。只有在改动代码时才能针对其编写测试,但没有测试支持改动又存在较大风险。这个矛盾使得开发者不得不谨慎执行最小风险的重构操作,逐步为遗留代码搭建测试保障体系。要实现上述目标,首先需要识别代码中的"接合点"(Seams)。接合点指的是能够在不修改源代码的情况下改变程序行为的位置,是将复杂依赖拆解开来的关键。
典型场景包括对数据库或外部服务的调用、复杂参数的传递等难以测试的依赖。通过定位并打破这些依赖,开发者可以模拟或替换真实依赖,降低测试难度,并且使得测试更具独立性和可靠性。面向对象语言中,类和对象往往是最常见的接合点。以数据库连接类为例,在测试环境中可以继承该类,复写连接方法,避免与真实数据库交互,从而实现对代码行为的控制和测试的轻松编写。但接合点的类型不止于此,理解语言特性及设计模式对于发现合适的接合点同样重要。谈到测试的本质,Michael Feathers为"单元测试"提供了明晰的界定。
真正的单元测试应当运行迅速(一般不超过100毫秒),且不依赖任何外部基础设施如数据库、网络、文件系统或环境变量。测试是否符合以上标准,决定其是否真正能够作为快速反馈的工具来使用。虽然如何划分单元测试与集成测试常引发争议,但从实际效果出发,优先实现快速且独立的测试才是务实之举。当面对难以理解的遗留代码时,编写测试同样是一大挑战。此时,采用特征描述测试(Characterization Testing)或称为快照测试、批准测试,是一种有效手段。该方法不尝试重构代码的理想行为,而是捕捉当前代码的实际行为,将之作为测试基准。
通过保证这一行为的稳定性,开发者可以放心地进行后续改动。这种策略尤其适合在缺乏业务文档或开发历史信息时,快速搭建测试屏障,避免无意中破坏功能。工作压力和紧迫的开发周期常常令彻底重构无法立刻展开,因此还需掌握一些实用的绕开方案。Sprout和Wrap技术便是在此情形下被推荐的两种技巧。Sprout技术是指将新功能或修改逻辑剥离到独立的新方法或类中,这部分代码能够单独编写测试,保证质量安全。随后,将原代码中调用这一新功能的位置插入调用语句,变更范围小,降低风险。
这样即便遗留代码难以直接测试,新功能也能得到较高覆盖。Wrap技术则是将原有方法重命名,并用新方法替代它。新方法在调用旧方法之前或之后插入新逻辑。这种包装方式既使旧方法成为一个可操作的接合点,也为新增测试提供了切入点。这两种技巧虽然非完美方案,但在面对遗留系统时是宝贵的权宜之计,能够实现渐进改良。此外,为了深入理解不熟悉的代码库,开发者还可以运用"Scratch Refactoring"技巧。
这种方法允许在不考虑最终提交的前提下任意调整代码,如提取函数、重命名变量、拆解复杂逻辑等。目的是快速摸索代码结构和运行原理。完成探究后,恢复代码原状,以原始状态作为起点开展正式的测试编写和修改操作。该技巧辅助开发者提升对遗留代码的感知和熟悉度,降低后续改动风险。最后,需要强调的是避免代码对第三方库实现细节的过度依赖。直接调用库的具体实现虽然看似省时,但长期会导致代码与特定库紧密耦合,难以迁移或升级。
更为理想的做法是为外部依赖创建自有的抽象层,用统一接口管理外部服务。这样不仅提升代码的稳定性,也便于在变更或替换库时降低影响范围,实现更灵活的维护。这一经验在处理数据库ORM、监控库或各种常用工具包时尤为重要。总结而言,处理遗留代码是一项对技术和策略兼备的挑战。核心思路围绕"先有测试,后重构"展开,依托接合点拆解依赖,采用特征测试保障行为,适当运用Sprout和Wrap技术应对时间压力,再辅以Scratch Refactoring深入理解代码结构,最终实现代码质量提升。Michael Feathers的著作为开发者提供了极具价值的思路和方法,尽管示例主要基于Java和C++,但其理念适用于多种编程语言和环境。
面对遗留代码,不必畏惧,而应将其视为锻炼软件设计与测试技能的绝佳机会。通过逐步建立自动化测试保护网,精细拆解复杂依赖,您不仅能够有效控制技术债务,还能确保软件持续稳定发展。 。
