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了解乾淨的程式碼:系統⚡️

Sep 18, 2024 pm 01:49 PM

Understanding Clean Code: Systems ⚡️

建構軟體系統時,管理程式碼庫複雜性至關重要。

《Clean Code》第 11 章討論了設計模組化系統,這些系統隨著時間的推移更容易維護和適應。

我們可以使用 JavaScript 範例來說明這些概念。


?大型系統的問題

隨著系統的發展,它們自然會變得更加複雜。這種複雜性可能會導致難以:

  • 從整體上了解系統。
  • 進行更改,而不會造成意外的副作用。
  • 透過新功能或要求擴充系統。

設計良好的系統應該易於修改、可測試和可擴展。實現這一目標的秘訣在於模組化和仔細的關注點分離。


?模組化:分而治之

清潔系統設計的核心是模組化原則。透過將大型系統分解為更小的獨立模組,每個模組都有明確的職責,可以使系統更易於管理。

每個模組應該封裝特定的功能,使整個系統更容易理解和更改。

範例:整理購物車系統

讓我們想像 JavaScript 中的購物車系統。您可以將系統分成幾個模組,而不是將所有邏輯集中到一個檔案:

// cart.js
export class Cart {
    constructor() {
        this.items = [];
    }

    addItem(item) {
        this.items.push(item);
    }

    getTotal() {
        return this.items.reduce((total, item) => total + item.price, 0);
    }
}

// item.js
export class Item {
    constructor(name, price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
}

// order.js
import { Cart } from './cart.js';
import { Item } from './item.js';

const cart = new Cart();
cart.addItem(new Item('Laptop', 1000));
cart.addItem(new Item('Mouse', 25));

console.log(`Total: $${cart.getTotal()}`);
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職責劃分如下:Cart 管理商品,Item 代表產品,order.js 協調互動。

這種分離確保每個模組都是獨立的,並且更容易獨立測試和更改。


?封裝:隱藏實作細節

模組化的目標之一是封裝-向系統的其餘部分隱藏模組的內部工作原理。

外部程式碼只能透過其定義良好的介面與模組互動。

這使得更改模組的內部實作變得更容易,而不會影響系統的其他部分。

範例:封裝購物車邏輯

假設我們想要更改計算購物車總數的方式。也許現在我們需要考慮銷售稅。我們可以將這個邏輯封裝在 Cart 類別中:

// cart.js
export class Cart {
    constructor(taxRate) {
        this.items = [];
        this.taxRate = taxRate;
    }

    addItem(item) {
        this.items.push(item);
    }

    getTotal() {
        const total = this.items.reduce((sum, item) => sum + item.price, 0);
        return total + total * this.taxRate;
    }
}

// Now, the rest of the system does not need to know about tax calculations.
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系統的其他部分(例如 order.js)不受總計計算方式變化的影響。這使您的系統更加靈活且更易於維護。


?關注點分離:保持責任清晰

大型系統中的一個常見問題是系統的不同部分相互糾纏。

當一個模組開始承擔太多職責時,在不同的上下文中更改或重複使用就會變得更加困難。

關注點分離原則確保每個模組都有一個特定的職責。

範例:單獨處理付款

在購物車範例中,付款處理應在單獨的模組中處理:

// payment.js
export class Payment {
    static process(cart) {
        const total = cart.getTotal();
        console.log(`Processing payment of $${total}`);
        // Payment logic goes here
    }
}

// order.js
import { Cart } from './cart.js';
import { Payment } from './payment.js';

const cart = new Cart(0.07); // 7% tax rate
cart.addItem(new Item('Laptop', 1000));
cart.addItem(new Item('Mouse', 25));

Payment.process(cart);
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現在,支付邏輯與購物車管理分開。這使得以後可以輕鬆修改支付流程(例如,與不同的支付提供者整合),而不會影響系統的其餘部分。


?獨立測試模組

模組化的最大好處之一是您可以獨立測試每個模組。

在上面的範例中,您可以為 Cart 類別編寫單元測試,而無需擔心付款的處理方式。

範例:購物車進行單元測試

// cart.test.js
import { Cart } from './cart.js';
import { Item } from './item.js';

test('calculates total with tax', () => {
    const cart = new Cart(0.05); // 5% tax
    cart.addItem(new Item('Book', 20));

    expect(cart.getTotal()).toBe(21);
});
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透過清晰的關注點分離,每個模組都可以單獨測試,使調試更容易,開發更快。


?處理依賴關係:避免緊密耦合

當模組彼此過度依賴時,系統某一部分的變更可能會在其他地方產生意想不到的後果。

為了最大限度地減少這種情況,目標是模組之間的鬆散耦合。

這允許每個模組獨立發展。

範例:注入依賴項

不要在模組內硬編碼依賴項,而是將它們作為參數傳遞:

// cart.js
export class Cart {
    constructor(taxRateCalculator) {
        this.items = [];
        this.taxRateCalculator = taxRateCalculator;
    }

    addItem(item) {
        this.items.push(item);
    }

    getTotal() {
        const total = this.items.reduce((sum, item) => sum + item.price, 0);
        return total + this.taxRateCalculator(total);
    }
}
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這種方法使 Cart 類別更加靈活,並且更容易使用不同的稅務計算進行測試。


結論:保持系統模組化、靈活且易於更改

編碼快樂! ?

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