Refatoração de Software

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1 Refatoração de Software O que é? Atividade em que a estrutura interna de um software é modificada de modo que seu comportamento externo seja preservado; O objetivo é melhorar a qualidade do software; Cada reestruturação realizada também é chamada de refatoração. T H A I N Á M A R I A N I, O que é? Atividade em que a estrutura interna de um software é modificada de modo que seu comportamento externo seja preservado; O objetivo é melhorar a qualidade do software; Cada reestruturação realizada também é chamada de refatoração. Refatoração Renomear Método Em que artefatos pode ser aplicada? Código Java C++ C C# Python PHP AspectJ Em que artefatos pode ser aplicada? Modelos Diagramas da UML Estruturais Comportamentais Refatoração em modelos é difícil pois às vezes o comportamento só pode ser observado por meio dos diagramas comportamentais. Outros Requisitos; Banco da dados; HTML. Quando é realizada? Regra de três; Antes de adicionar uma funcionalidade; Tempo necessário maior que o estimado; Encontrar e corrigir um bug; Revisão de código.

2 Quando é realizada? Métodos Ágeis; Desenvolvimento Orientado a Testes (TDD); Reengenharia; Quando não realizar? Código tão confuso que é mais fácil programar de novo; Código não funciona pois possui muitos bugs; Prazo final próximo. Fases Manutenção; Desenvolvimento; Projeto. Reduz o número de bugs; Reduz o tamanho do código; Reduz o tempo para a entrega do software. Atributos de Qualidade Entendimento Manutenibilidade Flexibilidade Extensibilidade Modularidade Reusabilidade Princípios de Projeto Coesão Acoplamento Métricas podem ser utilizadas para medir atributos de qualidade e propriedades de projeto. Exemplo: Quality Model for Object-Oriented Design (QMOOD)

3 Reduz a quantidade de bad smells. Bad smells são decisões ruins de design. Duplicated Code Long Method Comments Lazy Class God Class Long Parameter List God Class Long Parameter List user = usermanager.create(user_name, group, USER_NAME, "joshua", USER_NAME, LANGUAGE, false, false, new Date(), "blah", new Date()); Reduz a quantidade de anti-patterns; Anti-patterns são soluções inefetivas para um problema. Diferem-se dos bad smells por serem: Processos, estruturas ou padrões; Existir outra solução documentada já conhecida como efetiva. Catálogo de anti-patterns: Classificação dos anti-patterns: Negócio Organizacionais Gerência de Projeto Engenharia de Software Projeto Programação Programação Orientada a Objetos Metodologia Gerência de Configuração Anti-patterns de Projeto Swiss army knife: Projetar uma interface muito complexa e extremamente difícil de implementar; Stovepipe system: Sistema difícil de ser mantido devido aos componentes mal relacionados.

4 Anti-patterns de Programação Blind faith: Não checar a correção de um bug; Boat anchor: Parte do sistema sem uso; Lava flow: Código ruim colocado em constante mudança; Gold Hammer: Tecnologia familiar aplicada em todos os problemas; Cargo cult programming: Usar padrões sem saber o motivo; Lasagna code: Código com muitas camadas desnecessárias; Spaghetti code: Estruturas de código pouco compreensíveis. Anti-patterns de Programação Orientada a Objetos Yo-yo problem: Herança muito complexa; Poltergeists: Objetos em que o único propósito é passar informações para outro objeto; Circular dependency: Dependências desnecessárias entre objetos. Poltergeists Circular dependency Atividades 1) Identificar o artefato e os elementos que receberão a refatoração; 2) Determinar quais refatorações serão aplicadas e o que deverá ser feito para garantir que o comportamento seja preservado; 3) Aplicar as refatorações; 4) Verificar o impacto nos atributos de qualidade; 5) Manter a consistência com os outros artefatos do software. Suporte em IDEs Eclipse (Java, C++, PHP, Ruby) Plugin AutoRefactor para refatoração automática; Netbeans (Java, C++, PHP, Ruby, HTML, CSS); IntelliJ IDEA (Java); Visual Studio (C#).

5 Refatorações Documentadas Banco de Dados S. W. Ambler, P. J. Sadalage, Refactoring Databases, HTML E. R. Harold, Refactoring HTML, Refatorações Documentadas Modelos UML G. Sunyé et al., Refactoring UML Models, Orientação a Objetos C++: W. F. Opdyke, Refactoring Object-Oriented Frameworks, Java: M. Fowler et al., Improving the Design of Existing Code, Exemplos de Refatorações ORIENTAÇÃO A OBJETOS Renomear Método Muda o nome do método. O nome do método não revela o seu propósito; O nome do método é muito confuso. Pode melhorar o entendimento e manutenibilidade do software. Pode ser aplicado em outros contextos, como por exemplo, modelos. Outras variações: Renomear Classe, Renomear Atributo, etc. Renomear Método Mecanismos: I. Renomear o método; II. Verificar se o método é implementado em uma subclasse ou superclasse, caso sim, renomeá-las; III. Mudar as chamadas do antigo método para o novo; IV. Compilar e testar.

6 É importante para evitar... boolean returntrue(){ return false; } Xunxu() DoSomething() SomeMethod() OtherMethod() GetCustomerOrderDeliveryDetailsByCustomerIdAndDeliveryDateAndOrderStatus() Extrair Método Extrai um fragmento de um método para um novo método. Um método é muito longo; Um método necessita de muitos comentários para que seu propósito seja entendido; Um método possui muitas funcionalidades diferentes. Extrair Método Mecanismos: I. Criar um novo método e nomeá-lo conforme seu propósito; II. Extrair o código para o novo método; III. Procurar variáveis utilizadas e ajustá-las como parâmetros ou variáveis locais; IV. Compilar; V. Substituir o código extraído por uma chamada para o novo método; VI. Compilar e testar.

7 Extrair Método Bad smells e anti-patterns que podem ser impactados: Long Method; God Class; Comments; Spaghetti Code. Extrair Método Atributos de qualidade que podem ser impactados: Entendimento; Manutenibilidade; Flexibilidade; Extensibilidade; Modularidade; Reusabilidade. Extrair Classe Cria uma nova classe e move métodos e atributos para ela. Classe com muitas funcionalidades; Classe difícil de entender. Extrair Classe Mecanismos: I. Decidir como separar as responsabilidades da classe; II. Criar uma nova classe; III. Relacionar as duas classes; IV. Mover todos os atributos necessários (Mover Atributo); V. Compilar e testar após cada refatoração; VI. Mover todos os métodos necessários (Mover Método); VII. Compilar e testar após cada refatoração; VIII. Revisar as interfaces das classes; IX. Decidir o local (pacote, por exemplo) da nova classe;

8 Extrair Classe Bad smells e anti-patterns que podem ser impactados: God Class; Spaghetti Code. Extrair Classe Atributos de qualidade que podem ser impactados: Entendimento; Manutenibilidade; Extensibilidade; Reusabilidade; Modularidade. Agrupar Classe Move todas as funcionalidades de uma classe para outra e a deleta. Uma classe possui poucas responsabilidades. Agrupar Classe Bad smells e anti-patterns que podem ser impactados: Lazy Class; Yo-yo problem; Poltergeists; Circular Dependency; Duplicated Code. Agrupar Classe Atributos de qualidade que podem ser impactados: Entendimento; Manutenibilidade; Flexibilidade.

9 Pull Up Método Move métodos que são idênticos de subclasses para a superclasse. Remover código duplicado; Prevenir bugs quando apenas um método é alterado. Pull Up Método Mecanismos: I. Verificar se existem métodos duplicados; II. Criar a o mesmo método na superclasse; III. Compilar; IV. Excluir métodos das subclasses; V. Compilar e testar; VI. Mudar as chamadas ao método. Pull Up Método Bad smells e anti-patterns que podem ser impactados: Yo-yo problem; Duplicated Code. Pull Up Método Atributos de qualidade que podem ser impactados: Entendimento; Manutenibilidade.

10 Push Down Método Move o método da superclasse para uma subclasse. Um método de uma superclasse é relevante apenas para parte das subclasses. Push Down Método Mecanismos: I. Declarar o método nas subclasses relevantes; II. Remover o método da superclasse; III. Compilar e testar; IV. Remover o método das subclasses que não precisam dele; V. Compilar e testar. Push Down Método Bad smells e anti-patterns que podem ser impactados: God class; Comments; Spaghetti Code. Push Down Método Atributos de qualidade que podem ser impactados: Entendimento; Manutenibilidade; Flexibilidade; Extensibilidade; Reusabilidade; Modularidade. Referências M. Fowler, K. Beck, Refactoring: Improving the Design of Existing Code, Addison-Wesley, Boston, MA, USA, T. Mens, T. Tourwe, A survey of software refactoring, IEEE Transactions on Software Engineering 30 (2) (2004) W. F. Opdyke, Refactoring Object-oriented Frameworks, Ph.D. thesis, Champaign, IL, USA (1992). E. Harold, Refactoring HTML: Improving the Design of Existing Web Applications, Addison-Wesley, G. Sunyé, D. Pollet, Y. L. Traon, J.-M. Jézéquel, Refactoring UML Models, in: Proceedings of the International Conference on The Unified Modeling Language, Modeling Languages, Concepts, and Tools, UML, 2001, pp S. W. Ambler, P. J. Sadalage, Refactoring Databases: Evolutionary Database Design, Addison-Wesley, William J. Brown, Hays W. McCormick, and Scott W. Thomas Anti-Patterns Project Management (1st ed.). John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, USA.

11 Referências William J. Brown, Hays W. Skip McCormick, III, and Scott H. Thomas Antipatterns and Patterns in Software Configuration Management. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, USA. William H. Brown, Raphael C. Malveau, Hays W. "Skip" McCormick, and Thomas J. Mowbray Antipatterns: Refactoring Software, Architectures, and Projects in Crisis (1st ed.). John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, USA. Bill Dudney, Joseph Krozak, Kevin Wittkopf, Stephen Asbury, and David Osborne J2EE Antipatterns (1 ed.). John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, USA. Catálogos de Anti-Patterns Catálogos de Refatorações Exercício Exercício Exercício Push Down Atributo Atributos: cpf, aniversario Classe de origem: Pessoa Classe destino: Pessoa Fisica Atributos: cnpj Classe de origem: Pessoa Classe destino: PessoaJuridica Exercício Pull Up Método Método: mandar () Classe de origem: PessoaFisica e PessoaJuridica Class destino: Pessoa Renomer Método Método: listdependents... Classe: PessoaFisica Exercício Agrupar Classe Classes: PessoaJuridicaDesativa e Pessoa Juridica Extrair Método: Método: ValidaCPFCNPJ() Classe origem: Pessoa; Classes destino: PessoaFisica e PessoaJuridica