Cập nhật lần cuối vào 03/11/2023 bởi Nguyễn Quang Hoàng
Trong thế giới của phát triển phần mềm, từ khóa “refactoring” (cải thiện mã nguồn) đã trở thành một yếu tố quan trọng để đảm bảo tính bền vững và chất lượng của dự án. Refactoring không chỉ đơn giản là một kỹ thuật kỹ thuật, mà còn đại diện cho một triệt học quan trọng về việc duy trì và nâng cao mã nguồn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về Refactoring, tầm quan trọng của nó, và cách áp dụng nó một cách hiệu quả trong quá trình phát triển phần mềm.
Refactoring là gì?
Refactoring là một kỹ thuật được thực hiện một cách có kỷ luật và có cấu trúc trong phát triển phần mềm, bao gồm việc thực hiện các thay đổi từng bước và kiểm soát trên cơ sở mã nguồn hiện có để cải thiện cấu trúc bên trong, thiết kế và chất lượng tổng thể của mã, mà không làm thay đổi hành vi bên ngoài của nó.
Nó tập trung vào việc nâng cao tính đọc được, tính bảo trì và hiệu suất mã, thường bằng cách sắp xếp lại, đơn giản hóa và tối ưu hóa mã trong khi vẫn duy trì tính chức năng dự kiến.
Refactoring không phải là việc thêm tính năng mới mà chủ yếu là biến đổi mã để làm cho nó hiệu quả hơn, dễ hiểu hơn và ít dễ gây lỗi hơn.
Refactoring đóng vai trò như thế nào trong phát triển phần mềm?
Refactoring đóng một vai trò quan trọng trong phát triển phần mềm vì nhiều lý do:
- Bảo trì mã: Nó giúp giữ cho mã nguồn dễ quản lý và giảm chi phí bảo trì trong tương lai.
- Đảm bảo chất lượng: Refactoring loại bỏ các dấu hiệu mã và ngăn chặn sự tích luỹ của nợ kỹ thuật, dẫn đến chất lượng phần mềm cao hơn.
- Hợp tác: Mã nguồn được sắp xếp tốt hơn, khiến cho hoạt động làm việc cùng nhau dễ dàng hơn, thúc đẩy sự hợp tác và chia sẻ kiến thức.
- Ngăn ngừa lỗi: Bằng cách cải thiện tính rõ ràng và sắp xếp mã, Refactoring giúp xác định và khắc phục lỗi sớm trong quá trình phát triển.
- Tính thích nghi: Mã đã được Refactoring dễ dàng thích nghi với yêu cầu thay đổi và công nghệ phát triển.
Các lợi ích mà Refactoring đem lại
Cải Thiện Chất lượng Mã
Refactoring giúp cải thiện chất lượng tổng thể của mã nguồn bằng cách loại bỏ các dấu hiệu mã, giảm nợ kỹ thuật và cải thiện cấu trúc mã.
Code smells (những dấu hiệu mã) như phức tạp, lặp lại, và không rõ ràng sẽ được loại bỏ, tạo ra một mã sạch hơn và dễ quản lý hơn.
Khi chất lượng mã được nâng cao, độ tin cậy của phần mềm tăng lên và sự xuất hiện của lỗi giảm đi, đồng thời giúp đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
Tăng Cường Độ Đọc và Bảo Trì
Refactoring làm cho mã trở nên dễ đọc hơn và dễ bảo trì hơn. Nhờ việc tái cấu trúc, làm sáng tỏ và đặt tên mã một cách logic, phần mềm được cải thiện chất lượng và tăng mức độ tin cậy.
Mã dễ đọc hơn giúp nhà phát triển nắm bắt nhanh chóng ý nghĩa của mã và tìm hiểu các phần của mã một cách dễ dàng hơn.
Khi mã dễ bảo trì hơn, việc cập nhật và thay đổi mã để đáp ứng yêu cầu mới trở nên dễ dàng và ít gây ra lỗi không cần thiết.
Phát hiện và Ngăn chặn Lỗi
Refactoring có khả năng phát hiện và ngăn chặn lỗi sớm trong quá trình phát triển.
Khi bạn làm sáng tỏ và cải thiện mã, các lỗi tiềm ẩn trở nên dễ dàng nhận biết và sửa chữa.
Bằng cách kiểm tra và thử nghiệm mã sau mỗi bước Refactoring, bạn có thể đảm bảo rằng mã vẫn hoạt động đúng cách sau mỗi thay đổi.
Tối ưu hóa Hiệu suất
Refactoring cũng có thể tối ưu hóa hiệu suất của mã.
Bằng cách loại bỏ các phức tạp không cần thiết và cải thiện cấu trúc, bạn có thể làm cho mã chạy nhanh hơn và tiêu tốn ít tài nguyên hệ thống.
Tối ưu hóa hiệu suất có thể giúp ứng dụng hoạt động mượt mà hơn và tiết kiệm tài nguyên máy chủ.
Hợp tác và Năng suất Nhóm
Refactoring tạo điều kiện tốt cho việc hợp tác và tăng năng suất của nhóm phát triển.
Mã dễ đọc và cấu trúc tốt hơn làm cho việc làm việc cùng nhau dễ dàng hơn, giúp các thành viên trong nhóm hiểu mã của nhau và làm việc hiệu quả hơn.
Điều này cũng giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào một số lập trình viên cụ thể, khiến cho công việc phát triển trở nên bền vững và dễ quản lý hơn.
Những Kỹ Thuật Refactoring Phổ Biến
Red-Green-Refactor (Đỏ-Xanh-Refactor)

Đây là một kỹ thuật thường được sử dụng trong Test-Driven Development (TDD).
Trước hết, bạn viết một bài kiểm tra (test) không thành công (đỏ) cho một tính năng hoặc phần mã bạn muốn thêm hoặc cải thiện.
Sau đó, bạn triển khai mã để làm cho bài kiểm tra trở nên xanh (đã thành công).
Cuối cùng, sau khi mã đã hoạt động, bạn tiến hành Refactoring để làm cho mã trở nên sáng sủa, dễ đọc hơn và dễ bảo trì.
Refactoring by Abstraction (Refactoring thông qua trừu tượng hóa)
Kỹ thuật này liên quan đến việc tạo ra một lớp hoặc giao diện trừu tượng để giảm sự phức tạp của mã.
Bằng cách tách biệt các phần mã có liên quan vào một trừu tượng, bạn làm cho mã trở nên dễ quản lý hơn và giúp tái sử dụng mã một cách hiệu quả.
Trừu tượng hóa giúp cải thiện cấu trúc và tính đọc của mã.
Composing (Hợp thành)
Kỹ thuật hợp thành liên quan đến việc sáp nhập hoặc hợp nhất các phương thức hoặc lớp để giảm sự trùng lặp và làm cho mã nguồn trở nên dễ quản lý hơn.
Bằng cách tổng hợp các phần mã giống nhau hoặc có tính chất tương tự, bạn giúp giảm nhiễu trong mã và cải thiện khả năng tái sử dụng.
Simplifying Methods (Đơn giản hóa Phương thức)
Kỹ thuật này tập trung vào việc làm cho phương thức trở nên đơn giản hơn, dễ đọc và dễ hiểu hơn.
Bằng cách loại bỏ các phức tạp không cần thiết, phân chia phương thức ra thành các phần nhỏ hơn, hoặc sử dụng cấu trúc điều kiện và vòng lặp rõ ràng, bạn cải thiện tính rõ ràng của mã và giảm khả năng gây ra lỗi.
Moving Features Between Objects (Di chuyển tính năng giữa các đối tượng)
Kỹ thuật này liên quan đến việc di chuyển các tính năng hoặc phương thức từ một đối tượng sang một đối tượng khác.
Điều này có thể giúp cải thiện cấu trúc mã nguồn và tạo ra sự phân tách rõ ràng giữa các phần mã.
Preparatory Refactoring (Refactoring chuẩn bị)
Kỹ thuật này liên quan đến việc tiến hành Refactoring trước khi thêm tính năng mới hoặc thực hiện các thay đổi lớn.
Refactoring chuẩn bị giúp làm sạch mã nguồn, tạo ra cơ sở mã sạch sẽ trước khi thực hiện các thay đổi lớn, giảm khả năng gây ra lỗi và giúp quá trình phát triển trở nên hiệu quả hơn.
Năm Nguyên tắc Vàng cho Việc Refactoring
Hợp tác với Tester
Sự tham gia của đội kiểm thử chất lượng (QA) trong quá trình Refactoring đảm bảo rằng các thay đổi không gây ra lỗi mới hoặc ảnh hưởng xấu đến chức năng của phần mềm. Đội QA có thể giúp kiểm tra mã đã Refactor có hoạt động như dự kiến, duy trì chất lượng và tính đáng tin cậy của phần mềm.
Tự động hóa Quá trình
Sử dụng các công cụ tự động hóa cho phân tích mã, kiểm thử và Refactoring có thể giúp tối ưu hoá quá trình và giảm thiểu rủi ro gây ra lỗi. Các công cụ như bộ phân tích mã tĩnh, linters và các khung kiểm thử tự động có thể giúp xác định các dấu hiệu mã, tuân thủ chuẩn mã và đảm bảo rằng mã đã Refactor đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng yêu cầu.
Refactor từng Bước nhỏ
Thực hiện những thay đổi nhỏ, từng bước trong quá trình Refactoring giúp giảm nguy cơ gây ra lỗi hoặc làm hỏng phần mềm. Tập trung vào từng cải tiến một, bạn có thể dễ dàng xác định và sửa lỗi, làm cho việc duy trì mã nguồn ổn định hơn trong suốt quá trình Refactoring.
Khắc phục sự cố và Gỡ lỗi một cách riêng lẻ
Refactoring nên được duy trì riêng biệt so với việc sửa lỗi và gỡ lỗi. Kết hợp cả hai có thể gây nhầm lẫn và làm phức tạp việc xác định nguyên nhân gốc rễ của sự cố. Hãy xử lý các lỗi đã biết trước khi Refactoring, và xem xét bất kỳ sự cố mới nào xảy ra trong quá trình Refactoring như các nhiệm vụ riêng biệt để duy trì sự rõ ràng và tập trung.
Ưu tiên Loại bỏ Mã Trùng lặp
Một trong những mục tiêu quan trọng của Refactoring là loại bỏ mã trùng lặp, vì nó có thể dẫn đến không nhất quán, tăng phức tạp trong việc bảo trì và làm cho mã nguồn dễ gây lỗi. Tập trung vào việc xác định và trích xuất chức năng chung thành các thành phần có thể tái sử dụng, như các lớp trừu tượng, giao diện hoặc các phương thức tiện ích, có thể cải thiện đáng kể khả năng bảo trì và tính đọc của mã.
Xem thêm: Continuous Integration: CI/CD là gì?
Các thời điểm lý tưởng để tiến hành Refactor
Dấu hiệu và Chỉ số của Mã nguồn
Trong quá trình phát triển phần mềm, có những dấu hiệu (code smells) và chỉ số cho thấy rằng mã nguồn cần được Refactor. Điều này bao gồm các dấu hiệu như phức tạp, lặp lại, sự không rõ ràng và khả năng dễ gây lỗi. Khi bạn gặp phải những dấu hiệu này, đó là thời điểm cân nhắc việc Refactor để làm cho mã nguồn trở nên dễ quản lý và đảm bảo tính đáng tin cậy của phần mềm.
Refactoring Trong Quá trình Phát triển
Refactoring không chỉ nên được thực hiện sau khi phần mềm hoàn thành. Thay vào đó, nó có thể và nên được thực hiện trong quá trình phát triển. Bằng việc thực hiện Refactor trong quá trình sáng tạo, bạn giúp duy trì sự sạch sẽ và tính đọc được của mã nguồn ngay từ đầu. Điều này giúp tránh tích lũy nợ kỹ thuật và đảm bảo rằng mã luôn ở trạng thái tốt.
Refactoring trong Mã nguồn cũ
Mã nguồn cũ, hoặc mã nguồn đã tồn tại trong một khoản thời gian dài, thường đối mặt với sự phức tạp và các dấu hiệu mã. Trong trường hợp này, Refactoring là một công cụ quan trọng để cải thiện tính đọc được, tính đáng tin cậy và tính hiệu quả của mã. Mặc dù Refactoring trong mã nguồn cổ điển có thể phức tạp, nó là cách để duy trì và nâng cấp mã một cách hiệu quả.
Cân nhắc cân bằng Refactoring với Tính năng Mới
Trong quá trình phát triển phần mềm, bạn cần cân nhắc cách cân bằng giữa việc Refactoring và việc thêm tính năng mới. Refactoring quá nhiều có thể dẫn đến sự trễ trên kế hoạch phát triển. Tuy nhiên, không thực hiện Refactoring đủ có thể dẫn đến mã không đáng tin cậy và khó bảo trì. Cân nhắc thời điểm và phạm vi của Refactoring để đảm bảo sự cân bằng giữa việc duy trì mã hiện tại và phát triển tính năng mới.
Kết luận
Refactoring là một phần quan trọng của phát triển phần mềm. Nó giúp cải thiện chất lượng mã, tính đọc được và tính đáng tin cậy của phần mềm. Bằng việc thực hiện Refactoring đúng cách và đều đặn, chúng ta có thể duy trì mã nguồn sạch sẽ, giảm sự phức tạp, và đảm bảo tính bền vững của dự án. Đừng bỏ qua tầm quan trọng của Refactoring trong quá trình phát triển phần mềm.