五年软件缺陷密度趋势:重构提升设计质量

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在"缺陷密度变化趋势-重构——改善既有代码的设计 中文完整版"这篇文章中,关注的核心是软件质量评估中的一个重要指标——缺陷密度。近五年来的软件行业基准数据,以中国软件行业基准数据CSBMK®-201906为例,展示了软件缺陷管理的趋势。 首先,缺陷密度是指软件产品中每千行源代码中包含的缺陷数量,它是衡量软件质量的重要标准之一。图5.3展示了过去几年间的缺陷密度数据对比,揭示了各时期的相对水平。数据对比显示,尽管整体上缺陷密度保持在一个相对稳定的水平,但可能存在周期性的波动或者特定项目阶段的上升或下降,这可能反映出不同开发周期、技术和团队效率的影响。 图5.4则呈现了缺陷密度的年度变化趋势,通过图表可以观察到软件行业的持续改进努力。如果缺陷密度呈下降趋势,说明软件开发团队在采用新的开发实践和技术(如重构)后,成功地提高了代码的质量和可维护性。重构是一种改进既有代码结构、提高代码可读性和可维护性的方法,它有助于减少未来出现新缺陷的可能性,从而降低缺陷密度。 CSBMK®-201906的数据来源于多个权威机构,包括中国电子技术标准化研究院、北京软件造价评估技术创新联盟以及北京软件和信息服务交易所。数据收集涵盖了广泛的范围,并经过严谨的处理流程,确保了其准确性和可靠性。数据分析方法可能涉及统计分析、趋势分析和质量控制,以深入理解缺陷密度背后的原因和影响因素。 在主要基准数据部分,文章特别关注了软件开发生产率和应用软件运维生产率,这两者都与缺陷密度密切相关。高生产率通常意味着开发者能更快速地完成工作,但也可能带来较高的错误率;而运维生产率的提升则表明软件在运行环境下的稳定性和问题解决能力得到加强,间接反映了缺陷密度的降低。 通过分析缺陷密度的变化趋势,本文旨在探讨重构等软件开发策略对改善既有代码设计和提高软件质量的实际效果,这对于软件开发团队来说,是优化开发过程、提升产品质量的重要参考依据。
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第1章 重构,第一个案例 1 1.1 起点 1 1.2 重构的第一步 7 1.3 分解并重组statement() 8 1.4 运用多态取代与价格相关的条件逻辑 34 1.5 结语 52 第2章 重构原则 53 2.1 何谓重构 53 2.2 为何重构 55 2.3 何时重构 57 2.4 怎么对经理说 60 2.5 重构的难题 62 2.6 重构与设计 66 2.7 重构与性能 69 2.8 重构起源何处 71 第3章 代码的坏味道 75 3.1 Duplicated Code(重复代码) 76 3.2 Long Method(过长函数) 76 3.3 Large Class(过大的类) 78 3.4 Long Parameter List(过长参数列) 78 3.5 Divergent Change(发散式变化) 79 3.6 Shotgun Surgery(霰弹式修改) 80 3.7 Feature Envy(依恋情结) 80 3.8 Data Clumps(数据泥团) 81 3.9 Primitive Obsession(基本类型偏执) 81 3.10 Switch Statements(switch惊悚现身) 82 3.11 Parallel InheritanceHierarchies(平行继承体系) 83 3.12 Lazy Class(冗赘类) 83 3.13 Speculative Generality(夸夸其谈未来性) 83 3.14 Temporary Field(令人迷惑的暂时字段) 84 3.15 Message Chains(过度耦合的消息链) 84 3.16 Middle Man(中间人) 85 3.17 Inappropriate Intimacy(狎昵关系) 85 3.18 Alternative Classes with Different Interfaces(异曲同工的类) 85 3.19 Incomplete Library Class(不完美的库类) 86 3.20 Data Class(纯稚的数据类) 86 3.21 Refused Bequest(被拒绝的遗赠) 87 3.22 Comments(过多的注释) 87 第4章 构筑测试体系 89 4.1 自测试代码的价值 89 4.2 JUnit测试框架 91 4.3 添加更多测试 97 第5章 重构列表 103 5.1 重构的记录格式 103 5.2 寻找引用点 105 5.3 这些重构手法有多成熟 106 第6章 重新组织函数 109 6.1 Extract Method(提炼函数) 110 6.2 Inline Method(内联函数) 117 6.3 Inline Temp(内联临时变量) 119 6.4 Replace Temp with Query(以查询取代临时变量) 120 6.5 Introduce Explaining Variable(引入解释性变量) 124 6.6 Split Temporary Variable(分解临时变量) 128 6.7 Remove Assignments to Parameters(移除对参数的赋值) 131 6.8 Replace Method with Method Object(以函数对象取代函数) 135 6.9 Substitute Algorithm(替换算法) 139 第7章 在对象之间搬移特性 141 7.1 Move Method(搬移函数) 142 7.2 Move Field(搬移字段) 146 7.3 Extract Class(提炼类) 149 7.4 Inline Class(将类内联化) 154 7.5 Hide Delegate(隐藏“委托关系”) 157 7.6 Remove Middle Man(移除中间人) 160 7.7 Introduce Foreign Method(引入外加函数) 162 7.8 Introduce Local Extension(引入本地扩展) 164 第8章 重新组织数据 169 8.1 Self Encapsulate Field(自封装字段) 171 8.2 Replace Data Value with Object(以对象取代数据值) 175 8.3 Change Value to Reference(将值对象改为引用对象) 179 8.4 Change Reference to Value(将引用对象改为值对象) 183 8.5 Replace Array with Object(以对象取代数组) 186 8.6 Duplicate Observed Data(复制“被监视数据”) 189 8.7 Change Unidirectional Association to Bidirectional(将单向关联改为双向关联) 197 8.8 Change Bidirectional Association to Unidirectional(将双向关联改为单向关联) 200 8.9 Replace Magic Number with Symbolic Constant(以字面常量取代魔法数) 204 8.10 Encapsulate Field(封装字段) 206 8.11 Encapsulate Collection(封装集合) 208 8.12 Replace Record with Data Class(以数据类取代记录) 217 8.13 Replace Type Code with Class(以类取代类型码) 218 8.14 Replace Type Code with Subclasses(以子类取代类型码) 223 8.15 Replace Type Code with State/Strategy(以State/Strategy取代类型码) 227 8.16 Replace Subclass with Fields(以字段取代子类) 232 第9章 简化条件表达式 237 9.1 Decompose Conditional(分解条件表达式) 238 9.2 Consolidate Conditional Expression(合并条件表达式) 240 9.3 Consolidate Duplicate Conditional Fragments(合并重复的条件片段) 243 9.4 Remove Control Flag(移除控制标记) 245 9.5 Replace Nested Conditional with Guard Clauses(以卫语句取代嵌套条件表达式) 250 9.6 Replace Conditional with Polymorphism(以多态取代条件表达式) 255 9.7 Introduce Null Object(引入Null对象) 260 9.8 Introduce Assertion(引入断言) 267 第10章 简化函数调用 271 10.1 Rename Method(函数改名) 273 10.2 Add Parameter(添加参数) 275 10.3 Remove Parameter(移除参数) 277 10.4 Separate Query from Modifier(将查询函数和修改函数分离) 279 10.5 Parameterize Method(令函数携带参数) 283 10.6 Replace Parameter with Explicit Methods(以明确函数取代参数) 285 10.7 Preserve Whole Object(保持对象完整) 288 10.8 Replace Parameter with Methods(以函数取代参数) 292 10.9 Introduce Parameter Object(引入参数对象) 295 10.10 Remove Setting Method(移除设值函数) 300 10.11 Hide Method(隐藏函数) 303 10.12 Replace Constructor with Factory Method(以工厂函数取代构造函数) 304 10.13 Encapsulate Downcast(封装向下转型) 308 10.14 Replace Error Code with Exception(以异常取代错误码) 310 10.15 Replace Exception with Test(以测试取代异常) 315 第11章 处理概括关系 319 11.1 Pull Up Field(字段上移) 320 11.2 Pull Up Method(函数上移) 322 11.3 Pull Up Constructor Body(构造函数本体上移) 325 11.4 Push Down Method(函数下移) 328 11.5 Push Down Field(字段下移) 329 11.6 Extract Subclass(提炼子类) 330 11.7 Extract Superclass(提炼超类) 336 11.8 Extract Interface(提炼接口) 341 11.9 Collapse Hierarchy(折叠继承体系) 344 11.10 Form Tem Plate Method(塑造模板函数) 345 11.11 Replace Inheritance with Delegation(以委托取代继承) 352 11.12 Replace Delegation with Inheritance(以继承取代委托) 355 第12章 大型重构 359 12.1 Tease Apart Inheritance(梳理并分解继承体系) 362 12.2 Convert Procedural Design to Objects(将过程化设计转化为对象设计) 368 12.3 Separate Domain from Presentation(将领域和表述/显示分离) 370 12.4 Extract Hierarchy(提炼继承体系) 375 第13章 重构,复用与现实 379 13.1 现实的检验 380 13.2 为什么开发者不愿意重构他们的程序 381 13.3 再论现实的检验 394 13.4 重构的资源和参考资料 394 13.5 从重构联想到软件复用和技术传播 395 13.6 小结 397 13.7 参考文献 397 第14章 重构工具 401 14.1 使用工具进行重构 401 14.2 重构工具的技术标准 403 14.3 重构工具的实用标准 405 14.4 小结 407 第15章 总结 409