嵌入式软件的重构-总论

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1、单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,*,*,轻松，自如的培训氛围,咖啡，泡茶时间：5分钟,“咖啡，,茶，果珍”,1,嵌入式软件的重构系列培训,总论,李春生,2004年05月13日,2,通过本次课程，你想学到什么？,3,本次培训内容,重构的定义,;,嵌入式软件的重构,；,坏味道;,重构的实例（6个）,；,重构在现实开发中的推广和障碍；,成立重构研究小组；,4,什么是程序？什么是软件？,5,一,、重构的定义,6,重构关于本次培训,培训取材：,重构改善既有代码的设计,高度评价：,和设计模式并列为“,JAVA,行业的圣经；,GOF，,四巨头的重视；,适

2、用性 ：,面向对象的程序设计,重构功能：,增加程序的可性，可维护性，可测试性，,模块化和单元测试的必然基础；,7,重构我的感受,改善软件质量：,可读性，可测试性，可维护性；,质量活动的开展：,单元测试，同行评审，培训，模块化；,提高软件的开发能力：,让重构成为程序员开发准则和习惯；,独特的特征 ：,和编程规范不同，是一种动态的行为；,软件工程 ：,真正摆脱作坊式的软件开发，走向正,规开发的必然之路；,8,重构的至理名言,任何一个傻瓜都能写出计算器可以理解的代码，唯有写出人类容易理解的代码，才是优秀的程序员；,事不过三，三则重构；,当你接获bug提报，请先撰写一个单元测试来揭发这个bug;,当你

3、感觉需要撰写注释，请先尝试重构，试着让所有的注释变得多余；,当你发现自己需要为程序增加一个特性，而代码结构使你无法方便的这样做，就先重构那个程序；,9,重构的至理名言,重构之前，必须建立一套可靠的测试机制；,写软件就像种树，优秀的程序员挖成小坑后随及填好，继续挖下一个，只会产生一系列小坑，不会有大坑，,菜鸟则不会意识到所挖的坑正在变大，还是不停的挖，直到自己掉进大坑，爬不出来，陷入无尽的痛苦深渊；,开发时间越长，越能体会垃圾代码的痛苦，却不知道如何改进；,Kent Beck:我不是一个伟大的程序员，我只是个有着一些优秀习惯的好程序员而已；,10,重构的定义：,对软件内部结构的一种调整，目的是在

4、不改变软件之可察性前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。,11,重构的作用,改进软件设计；,有使软件更易被理解；,帮助你找到,BUG；,帮助你提高编程速度；,12,重构作用的高度总结,增加软件的可读性，可维护性，可测试性；,单元测试，同行评审，培训的完美组合；,模块化的必然之路；,软件开发的长远眼光，未来的受益者；,从编码层次上升的软件设计层次；,13,重构的起源？,我们或多或少都做过的事情；,更多的存在于专家领域；,优秀程序员的自觉行为与菜鸟的被迫行为；,没有总结，提炼成一种思想，一种标准来指导我们；,14,二,、嵌入式软件的重构,15,嵌入式软件的重构,缺点,I.,面向对象的软件设计和结

5、构化设计不一样；,II.,侧重于软件的设计而不是具体的实现；,III.,面向对象的核心继承和多态在结,构化设计中无法表达；,IV.,嵌入式软件更多的和硬件打交道，更注重,软件的实现，面向对象的软件则重视软件,的设计和复用；,16,嵌入式软件的重构,优点,I.,软件的核心思想是一样的；,II.,函数和数据都和面向对象基本一致，原有的,class,可以转换成模块的思想，对象之间的重,构可以看作模块之间的重构。,III.,代码模块相当于面向对象的类；,IV.,共同的软件质量属性可测试性，可读性，,可维护性；,V.,嵌入式软件代码规模小，更适合重构，见效,更快；,17,三,、坏味道,18,坏味道,改进

6、软件，最重要的是要知道改进哪里，Kent给了我们很生动的描述“坏味道”。,当我们察看代码的时候，每个人的嗅觉是不一样的，嗅觉灵敏的一下子就可以察觉到那些坏味道的存在；,嗅觉能力是需要培养的，这就是资深工程师和入门者之间的差别。,19,坏味道举例,重复的代码：,如果你在一个以上的地点看到相同的程序结构,那么可以肯定：设法将它们合而为一，程序将变得更好。,过长函数：,程序愈长愈难理解。更应该积极的分解函数，需要注释的地方提炼出去。条件式和循环常常也是提炼的信号。,过小结构：,过多单一全局变量，合并成结构进行统一管理。,数据泥团：,参数，变量数据，函数集中管理，修改成结构。,20,坏味道举例,过多参

7、数列表：,函数调用太多的参数。,模块信息的封装：,提供过多的接口，内部变量泄漏，没有实现信息的隐藏。,过大结构：,按功能结构划分，裁减到舒服的使用。,过度耦合：,模块之间关系不清晰，高内聚，低耦合。,21,讨论,在你的代码里，有哪些坏味道？,你的嗅觉如何？,22,四,、重构举例,23,一,、,重新组织你的函数,重构手法中，很大一部分是对函数进行整理。,处理过长代码，重复代码是最重要的功能之一。,24,重构方法提炼函数：,1）小结：有一段代码可以被组织在一起独立出来，将这段代码放进一个独立函数中，并让函数名称解释该函数的用途。,2）动机：对付过长的函数，对付重复代码；,3）好处：复用机会大，容易

8、理解（代替注释），容易覆写；,4）问题：局部变量的处理。,5）实用性：非常大，最好的重构方法。,25,二,、,重新组织你的数据,主要是对数据的处理，封装，可理解性，常,数的替换，对象之间的关联。,26,重构方法封装值域：,1）概括：直接访问一个值域，会增加与值域的耦合，为这个值域建立设值/取值函数，并且只以这些函数来访问值域。,2）动机：可以通过覆写一个函数改变获取数据的途径，支持更灵活的数据管理方式。,3）好处：封装数据，模块化用，容易修改，减少耦合。,4）问题：函数增加，不必所有的值域都这样封装。,5）实用性：模块化对外不留接口，模块内部基本可以不用这种方式；,27,重构方法用结构代替数组

9、：,1）小结：数组的各个元素各自代表不同的东西，可以用结构来代替，结构的成员来描述数组的元素。,2）动机：数组描述了不同类型的成员，容易出错。,3）好处：管理方便，可读性强；,4）问题：；,5）实用性：碰到这种情况，一定要替换，用数组是入门练习的做法。,28,三,、模块之间搬移特性,面向对象的类，我们可以相应的认为就,是文件，功能模块的一个体现。,适用在各个文件内的组织变量和函数的,位置，责任，解决软件的耦合性，如是驱动，还,是单板相关，还是cpu，操作系统相关。,29,重构方法搬移函数：,1）概括：某个函数与另一个模块之间的关系更密切，调用后者，或者被后者调用，或者从逻辑关系，功能上讲，更适

10、合另一个模块。,2）动机：模块的功能过大，耦合太多、；,3）好处：功能稳定，减少耦合；,4）问题：，,5）实用性：比较大，如获取单板硬件版本号算在哪个模块。,30,重构方法引入外加函数：,1）概括：一个已经提交或者没有源代码的模块，需要增加一个额外函数，建立一个新的函数，并且把相应模块的结构传递进来。,2）动机：增加模块的功能；已有稳定的模块或者库文件没有源代码，而需要增加新的功能,3）好处：不要破坏成熟的模块，或者无法获得源代码；,4）问题：效率，定义麻烦；,5）实用性：对于模块化的实施，或者对已有模块的扩展，这个函数放的位置不是很重要。,31,四,、,简化条件表达式,将复杂的条件逻辑分成若

11、干小块。使得切换逻,辑和操作细节分开。,32,重构方法合并重复的条件片断：,1）概括：在条件式的每个分支上有着相同的一段代码，将这段重复代码搬移到条件式之外。,2）动机：不同条件含有相同代码，可以清晰描述变化。,3）好处：容易维护，不容易出错。,4）问题：注意代码出现的位置。,5）实用性：很重要，一定采纳；,33,五,、,简化函数调用,函数式代码最重要的组成单位，函数的信息隐藏，,参数个数，查询和修改分离，函数命名等。,34,重构方法将查询函数和修改函数分离：,1）概括：某个函数既返回对象状态值，又修改对象状态，建立两个不同的函数，一个负责查询，一个负责修改。,2）动机：注意函数调用的副作用，

12、分离会让函数功能更明确，更容易维护；,3）好处：方便管理，不要手动保持同步；,4）问题：,5）实用性：结构化设，驱动设计等用的很多；,35,五,、,处理概括关系,主要用在各个模块之间的封装和函数调用关,系，注意这里和面向对象差别很大。,36,重构方法提炼模块：,1）概括：将多个模块共有的属性提炼出来。作为单独模块；,2）动机：方便扩展。,3）好处：方便管理，例如uc/os-ii，vxWorks的信号量处理；,4）问题：。,5）,实用性：根据情况。,37,五,、,重构在现实开发中的推广和障碍,38,为什么开发者不愿意重构他们的程序？,新手不相信重构，老手不知道如何重构；,如果这些利益是长远才体现

13、的，何必现在付出这些努力呢？说不定当项目收获这些利益时，你已经不在职位上了；,代码重构是一项额外工作，项目经理则是进度为第一驱动力；,重构可能破坏现有程序；,39,我想到的解决办法,重构系列培训，单板软件试点，组建重构小组；,重构同样可以短期受益，正如锻炼身体和饮食调控；,降低重构带来的额外开销，顶住项目压力，获得领导的支持；,安全的进行重构，先从新项目练习，等到水平提高后，再去动大系统吧；,40,六,、成立重构研究小组,41,重构试点项目,VIGAPU 控制模块：从ENIL 控制模块继承；,对该模块不断进行单元测试；,对该模块不断进行同行评审；,对该模块不断进行重构；,有多年开发经验的程序员组成；,42,重构系列化培训,在VxWorks培训之后开展；,底层软件自由选择参加；,43,周末愉快,！,44,