概述

美国童子军有一条简单的军规：让营地比你来时更干净。当梳理代码时，坚守此军规：每次 review 代码，让代码比你发现它时更整洁。

一位大神说过：“衡量代码质量的唯一有效标准：WTF/min”，并配了一个形象的图：

通过别人在 review 代码过程中，每分钟 “爆粗” 的次数来衡量这个代码好的程度。

代码整洁的必要性

好的代码就是为了更美好的生活！ Clean Code == Good Code == Good Life！

为了把自己和他人从 糟糕的代码维护生活 中解脱出来，必由之路 就是写 整洁的代码。于个人来说，代码是否整洁影响心情；于公司来说，代码是否整洁，影响经营生存（因为代码写的烂而倒闭的公司还少吗？）。

一念天堂，一念地狱。

坏味道的代码

开始阅读之前，大家可以快速思考一下，大家脑海里的 好代码 和 坏代码 都是怎么样的“形容”呢？

如果看到这一段代码，如何评价呢？

if (a && d || b && c && !d || (!a || !b) && c) { 
    doSomething() 
} else {
    doSomethingElse()
}
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上面这段代码，尽管是特意为举例而写的，要是真实遇到这种代码，想必大家都 “一言难尽” 吧！大家多多少少都有一些 坏味道的代码 的 “印象”，坏味道的代码总有一些共性：

那坏味道的代码是怎样形成的呢？

• 上一个写这段代码的程序员经验、水平不足，或写代码时不够用心；
• 业务方提出的奇葩需求导致写了很多 hack 代码；
• 某一个模块业务太复杂，需求变更的次数太多，经手的程序员太多。

当代码的坏味道已经 “弥漫” 到处都是了，这时我们应该了解一下 重构。接下来，通过了解 圈复杂度 去衡量我们写的代码。

圈复杂度

圈复杂度 可以用来衡量一个模块 判定结构 的 复杂程度，数量上表现为 独立现行路径条数，也可理解为覆盖 所有执行路径 使用的 最少测试用例数。

圈复杂度（Cyclomatic complexity，简写CC）也称为 条件复杂度，是一种 代码复杂度 的 衡量标准。由托马斯·J·麦凯布（Thomas J. McCabe, Sr.）于1976年提出，用来表示程序的复杂度。

1. 判定方法

圈复杂度可以通过程序控制流图计算，公式为：

V(G) = e + 2 - n

• e : 控制流图中边的数量
• n : 控制流图中节点的数量

有一个简单的计算方法：圈复杂度 实际上就是等于 判定节点的数量 再加上 1。

2. 衡量标准

代码复杂度低，代码不一定好，但代码复杂度高，代码一定不好。

圈复杂度	代码状况	可测性	维护成本
1 - 10	清晰、结构化	高	低
10 - 20	复杂	中	中
20 - 30	非常复杂	低	高
>30	不可读	不可测	非常高

3. 降低代码的圈复杂度

3.1. 抽象配置

通过 抽象配置 将复杂的逻辑判断进行简化。

• 优化前

if (type === '扫描') { 
    scan(args) 
} else if (type === '删除') { 
    delete(args) 
} else if (type === '设置') { 
    set(args) 
} else { 
   other(args)
}
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• 优化后

const ACTION_TYPE = { 
    '扫描': scan, 
    '删除': delete,' 
    '设置': set 
} 
ACTION_TYPE[type](args)
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3.2. 方法拆分

将代码中的逻辑 拆分 成单独的方法，有利于降低代码复杂度和降低维护成本。当一个函数的代码很长，读起来很费力的时候，就应该思考能否提炼成 多个函数。

• 优化前

function example(val) {
    if (val > MAX_VAL) {
        val = MAX_VAL
    }
    for (let i = 0; i < val; i++) {
        doSomething(i)
    }
}
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• 优化后

function setMaxVal(val) {
    return val > MAX_VAL ? MAX_VAL : val
}

function getCircleArea(val) {
    for (let i = 0; i < val; i++) {
        doSomething(i)
    }
}
function example(val) {
    return getCircleArea(setMaxVal(val))
}
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3.3. 简单条件分支优先处理

对于复杂的条件判断进行优化，尽量保证 简单条件分支优先处理，这样可以 减少嵌套、保证 程序结构清晰。

• 优化前

function checkAuth(user){
    if (user.auth) {
        if (user.name === 'admin') {
            doSomethingByAdmin(user)
        } else if (user.name === 'root') {
            doSomethingByRoot(user)
        }
    }
}
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• 优化后

function checkAuth(user){
    if (!user.auth) {
        return
    }
    if (user.name === 'admin') {
        doSomethingByAdmin(user)
    } else if (user.name === 'root') {
        doSomethingByRoot(user)
    }
}
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3.4. 合并条件简化条件判断

• 优化前

if (fruit === 'apple') {
    return true
} else if (fruit === 'cherry') {
    return true
} else if (fruit === 'peach') {
    return true
} else {
    return true
}
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• 优化后

const redFruits = ['apple', 'cherry', 'peach']
if (redFruits.includes(fruit) {
    return true
}
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3.5. 提取条件简化条件判断

对 晦涩难懂 的条件进行 提取并语义化。

• 优化前

if ((age < 20 && gender === '女') || (age > 60 && gender === '男')) {
    // ...
} else {
    // ...
}
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• 优化后

function isYoungGirl(age, gender) {
    return (age < 20 && gender === '女'
}
function isOldMan(age, gender) {
    return age > 60 && gender === '男'
}
if (isYoungGirl(age, gender) || isOldMan(age, gender)) {
    // ...
} else {
    // ...
}
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重构

重构一词有名词和动词上的理解。

• 名词：

对软件内部结构的一种调整，目的是在不改变软件可观察行为的前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。

• 动词：

使用一系列重构手法，在不改变软件可观察行为的前提下，调整其结构。

1. 为何重构

如果遇到以下的情况，可能就要思考是否需要重构了:

• 重复的代码太多
• 代码的结构混乱
• 程序没有拓展性
• 对象结构强耦合
• 部分模块性能低

为何重构，不外乎以下几点：

• 重构改进软件设计
• 重构使软件更容易理解
• 重构帮助找到BUG
• 重构提高编程速度

重构的类型

• 对现有项目进行代码级别的重构；
• 对现有的业务进行软件架构的升级和系统的升级。

本文讨论的内容只涉及第一点，仅限代码级别的重构。

2. 重构时机

第一次做某件事时只管去做；第二次做类似的事会产生反感，但无论如何还是可以去做；第三次再做类似的事，你就应该重构。

• 添加功能：当添加新功能时，如果发现某段代码改起来特别困难，拓展功能特别不灵活，就要重构这部分代码使添加新特性和功能变得更容易；

• 修补错误：在你改 BUG 或查找定位问题时，发现自己以前写的代码或者别人的代码设计上有缺陷（如扩展性不灵活），或健壮性考虑得不够周全（如漏掉一些该处理的异常），导致程序频繁出现问题，那么此时就是一个比较好的重构时机；

• 代码检视：团队进行 Code Review 的时候，也是一个进行重构的合适时机。

代码整洁之道

代码应当 易于理解，代码的写法应当使别人理解它所需的时间最小化。

代码风格

关键思想：一致的风格比 “正确” 的风格更重要。

原则：

• 使用一致的 代码布局 和 命名
• 让相似的代码看上去 相似
• 把相关的代码行 分组，形成 代码块

注释

注释的目的是尽量帮助读者了解到和作者一样多的信息。因此注释应当有很高的 信息/空间率。

1. 好注释

• 特殊标记注释：如 TODO、FIXME 等有特殊含义的标记
• 文件注释：部分规约会约定在文件头部书写固定格式的注释，如注明作者、协议等信息
• 文档类注释：部分规约会约定 API、类、函数等使用文档类注释
• 遵循统一的风格规范，如一定的空格、空行，以保证注释自身的可读性

2. 坏注释

• 自言自语，自己感觉要加注释的地方就写上注释
• 多余的注释：本身代码已经能表达意思就不要加注释
• 误导性注释（随着代码的迭代，注释总有一天会由于过于陈旧而导致产生误导）
• 日志式注释：日志本身可以体现出具体语意，不需要多余的注释
• 能用函数或者变量名称表达语意的就不要用注释
• 注释掉的代码应该删除，避免误导和混淆

有意义的命名

良好的命名是一种以 低代价 取得代码 高可读性 的途径。

1. 选择专业名词

单词	更多选择
send	deliver, despatch, announce, distribute, route
find	search, extract, locate, recover
start	launch, create, begin, open
make	create, set up, build, generate, compose, add, new

2. 避免像tmp和retval这样泛泛的名字

• retval 这个名字没有包含明确的信息
• tmp 只应用于短期存在且临时性为其主要存在因素的变量

3. 用具体的名字代替抽象的名字

在给变量、函数或者其他元素命名时，要把它描述得更具体，而不是让人不明所以。

4. 为名字附带更多信息

如果关于一个 变量 有什么重要的含义需要让读者知道，那么是值得把额外的 “词” 添加到名字中。

5. 名字的长度

• 在小的作用域里可以使用短的名字
• 为作用域大的名字采用更长的名字
• 丢掉没用的词

6. 不会被误解的名字

• 用 min 和 max 来表示极限
• 用 first 和 last 来表示包含的范围
• 用 begin 和 end 来表示排除范围
• 给布尔值命名：is、has、can、should

7. 语义相反的词汇要成对出现

正	反
add	remove
create	destory
insert	delete
get	set
increment	decrement
show	hide
start	stop

8. 其他命名小建议

• 计算限定符作为前缀或后缀（Avg、Sum、Total、Min、Max）
• 变量名要能准确地表示事物的含义
• 用动名词命名函数名
• 变量名的缩写，尽量避免不常见的缩写

简化条件表达式

1. 分解条件表达式

有一个复杂的条件（if-elseif-else）语句，从 if、elseif、else 三个段落中分别提炼出 独立函数。根据每个小块代码的用途，为分解而得到的 新函数 命名。对于 条件逻辑，可以 突出条件逻辑，更清楚地表明每个分支的作用和原因。

2. 合并条件表达式

将这些一系列 相关联 的条件表达式 合并 为一个，并将这个条件表达式提炼成为一个 独立的方法。

• 确定这些条件语句都没有副作用；
• 使用适当的逻辑操作符，将一系列相关条件表达式合并为一个；
• 对合并后的条件表达式实施进行方法抽取。

3. 合并重复的条件片段

在条件表达式的每个分支上有着一段 重复的代码，将这段重复代码搬移到条件表达式之外。

4. 以卫语句取代嵌套条件表达式

函数中的条件逻辑使人难以看清正常的执行路径。使用 卫语句 表现所有特殊情况。

如果某个条件极其罕见，就应该单独检查该条件，并在该条件为真时立刻从函数中返回。这样的单独检查常常被称为 “卫语句”（guard clauses）。

常常可以将 条件表达式反转，从而实以 卫语句 取代 嵌套条件表达式，写成更加 “线性” 的代码来避免 深嵌套。

变量与可读性

1. 内联临时变量

如果有一个临时变量，只是被简单表达式 赋值一次，而将所有对该变量的引用动作，替换为对它赋值的那个表达式自身。

2. 以查询取代临时变量

以一个临时变量保存某一表达式的运算结果，将这个表达式提炼到一个独立函数中。将这个临时变量的所有引用点替换为对新函数的调用。此后，新函数就可被其他函数使用。

3. 总结变量

接上条，如果该表达式比较复杂，建议通过一个总结变量名来代替一大块代码，这个名字会更容易管理和思考。

4. 引入解释性变量

将复杂表达式（或其中一部分）的结果放进一个 临时变量，以此 变量名称 来解释表达式用途。

在条件逻辑中，引入解释性变量特别有价值：可以将每个 条件子句 提炼出来，以一个良好命名的 临时变量 来解释对应条件子句的 意义。使用这项重构的另一种情况是，在较长算法中，可以运用 临时变量 来解释每一步运算的意义。

好处：

• 把巨大的表达式拆分成小段
• 通过用简单的名字描述子表达式来让代码文档化
• 帮助读者识别代码中的主要概念

5. 分解临时变量

程序有某个 临时变量 被赋值 超过一次，它既不是循环变量，也不是用于收集计算结果。针对每次赋值，创造一个独立、对应的临时变量。

临时变量有各种不同用途：

• 循环变量
• 结果收集变量（通过整个函数的运算，将构成的某个值收集起来）

如果临时变量承担多个责任，它就应该被替换（分解）为 多个临时变量，每个变量只承担一个责任。

6. 以字面常量取代 Magic Number

有一个字面值，带有特别含义。创造一个 常量，根据其意义为它 命名，并将上述的字面数值替换为这个常量。

7. 减少控制流变量

let done = false;

while (condition && !done) {
    if (matchCondtion()) {
        done = true;
        continue;
    }
}
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像 done 这样的变量，称为 “控制流变量”。它们唯一的目的就是控制程序的执行，没有包含任何程序的数据。控制流变量通常可以通过更好地运用 结构化编程而消除。

while (condition) {
    if (matchCondtion()) {
        break;
    }
}
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如果有 多个嵌套循环，一个简单的 break 不够用，通常解决方案包括把代码挪到一个 新函数。

重新组织函数

一个函数尽量只做一件事情，这是程序 高内聚，低耦合 的基石。

1. 提炼函数

当一个过长的函数或者一段需要注释才能让人理解用途的代码，可以将这段代码放进一个 独立函数。

• 函数的粒度小，被 复用 的机会就很大；
• 函数的粒度小，覆写 也会更容易些。

一个函数过长才合适？长度 不是问题，关键在于 函数名称 和 函数本体 之间的 语义距离。

2. 代码块与缩进

函数的缩进层级不应该多于 一层 或 两层，对于 超过两层 的代码可以根据 重载 或函数的 具体语意 抽取的的函数。

3. 分离查询函数和修改函数

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，其中一个 负责查询，另一个 负责修改。

4. 函数参数优化

函数参数格式尽量避免超过 3 个。参数过多（类型相近）会导致代码 容错性降低，导致参数个数顺序传错等问题。如果函数的参数太多，可以考虑将参数进行 分组 和 归类，封装成 单独的对象。

5. 从函数中提前返回

可以通过马上处理 “特殊情况”，可以通过 卫语句 处理，从函数中 提前返回。

6. 重复代码抽取公共函数

应该避免纯粹的 copy-paste，将程序中的 重复代码 抽取成公共的函数，这样的好处是避免 修改、删除 代码时出现遗忘或误判。

• 两个方法的 共性 提取到新方法中，新方法分解到另外的类里，从而提升其可见性
• 模板方法模式是消除重复的通用技巧

7. 拆分复杂的函数

如果有很难读的代码，尝试把它所做的 所有任务列出来。其中 一些任务 可以很容易地变成 单独的函数（或类）。其他的可以简单地成为一个函数中的逻辑 “段落”。

• 检查函数的 命名 是否 名副其实，梳理函数的思路，试图将顶层函数拆分成 多个子任务
• 将和任务相关的 代码段、变量生命 进行 聚类归拢，根据依赖调整 代码顺序
• 将 各个子任务 抽取成 单独的函数，减少 顶层函数 的复杂性
• 对于 逻辑仍然复杂 的 子任务，可以进一步细化，并利用以上原则（结合重载）继续剥离抽取
• 对于 代码复杂性 和 内聚性 本身比较高，代码可能 复用 的代码，抽取成单独的 类文件
• 对于单独抽取 类文件 或者 方法 后仍然复杂的代码，可以考虑引入 设计模式 进行 横向扩展 或 曲线救国。