课程特点：

1、本课程首先深入剖析软件质量下降的根源，提出重构是软件变更中保持高质量的必然，讲解如何运用“两顶帽子”的方式应对变更，拒绝腐化。站在实战的角度讲解高质量软件设计的“小步快跑”过程。

2、用真实案例讲解已经代码腐化的遗留系统是如何通过“软件重构七步曲”，由简入深、循序渐进地重构一个大系统。

3、课程的最后，更加深层次地讲解软件重构面临的难题，以及有效地解决之道。

4、本课程注重实战，采用案例贯穿方式完成实践，收集了大量的真实案例，针对项目过程中技术人员常犯的错误进行了汇总、研讨，并最终形成培训教程。

5、本次培训从程序员的编程思维开始讲解，通过大量的真实案例，详细地介绍了重构需要注意的要点以及难点，这些知识都是讲师十几年经验的总结。

6、课程1/3时间讲解核心思想，1/3时间动手重构实践，1/3点评分析总结。

 

课程大纲：

第一部分：为什么软件需要及时重构

第一单元：剖析软件质量不断下降的根源

质量不断下降的表现：

1.程序代码越来越乱      2.软件维护成本越来越高

3.软件变更越来越困难    4.无法进行新技术的改造

以往采取的措施：

1.头痛医头，脚痛医脚    2.抛弃掉重新编写

3.因担心未来变化而做的过度设计

带来的问题：

1.团队成员越来越多但效率却越来越低   2.测试变得越来越困难而任务繁重

3.软件系统越来越笨重而不适应未来变化

分析与反思：

案例分析：一个遗留系统的演化过程

1.起初的设计  2.随后的变更  3.质量不断下降的过程

软件质量下降的根源：

1.软件总是因变更而变得越来越复杂   2.软件结构已经不再适应复杂的软件需求

3.必须要调整软件结构以适应新的软件需求

软件是因需求变更而质量下降吗？

案例分析：推演软件变更的设计过程

应对软件变更的最佳方式：两顶帽子

1.重构原有代码以适应新的需求   2.实现新的需求

案例：演示两顶帽子的设计过程

第二单元:高质量的软件设计过程

以往软件设计的过程：

1.演示以往软件设计的过程       2.剖析以往软件设计的问题与风险

小步快跑模式的开发过程：

1.用最快的速度开发一个最核心的功能     2.让第一个版本运行起来并可以验证

3.在第一个版本的基础上不断添加功能：

a.每次只添加一个很简单、很单一的功能   b.每次以两顶帽子的方式添加新功能

c.运行、调试与验证   d.重复这个过程添加下一个功能

4.复杂的系统就是由一次次正确开发的不断积累而成

案例：演示小步快跑的开发过程

小步快跑解决的问题：

1.复杂功能有效地解耦       2.代码编写总是可测试与验证

3.简化设计与思考的复杂度   4.适时重构以避免软件退化

案例：数据推送程序的设计过程

第二部分：如何进行软件重构

第三单元:何为重构  

软件重构的概念：

1.重构是一系列代码的等量变换   案例：一个Hello World重构过程

2.重构的保险索：自动化测试     案例：Hello World的自动化测试过程

3.软件修改的四种动机——重构的价值   4.一个真实的谎言——重构的误区

5.重构的主要方法与技巧        

案例分析：重构一个大型遗留系统

1.重构第一步：分解大函数

超级大函数及其危害

案例：演示大函数产生的过程     案例：演示抽取方法操作步骤

实践抽取方法会遇到的问题和解决方案

2.重构第二步：拆分大对象

超级大对象及其危害

案例：演示超级大对象的产生过程  案例：演示抽取类的操作步骤

讲解单一职责设计原则    案例：演示“分久必合，合久必分”的重构过程

3.重构第三步：提高复用率

讲解顺序编程及其危害

“不要重复代码”原则

案例：提高代码复用的6个方法    案例：演示新增代码时的代码复用过程

用静态检查工具检查重复代码

4.重构第四步：可扩展设计

过度设计 vs. 恰如其分的设计

讲解“开放-封闭”的设计原则

案例：讲解可扩展设计的4个方法  案例：讲解新增代码的可扩展设计过程

5.重构第五步：降低耦合度

案例：讲解接口、实现与工厂模式  案例：讲解外部接口解耦与适配器模式

6.重构第六步：系统分层

反思软件架构需要怎样的分层结构

遗留系统如何拥抱需求变化        遗留系统如何应对技术变革

7.重构第七步：领域驱动设计

领域驱动设计的概念

讲解领域模型分析方法

案例：智能温控器分析设计过程（嵌入式+物联网）

⑴最初的领域驱动设计过程 ⑵需求变更的领域驱动设计⑶面向物联网的架构演进

练习：重构一个小程序并编写测试脚本

第四单元:关于重构的讨论 

什么时候重构：

1.重构是一种习惯   2.重构让程序可读      3.重构，才好复用

4.先重构，再扩展   5.紧急任务时的重构

测试的困境：

1.重构初期的困局   2.解耦与自动化测试    3.建立自动化测试体系

重构的评价：

1.评价软件质量的指标   2.评价软件质量的工具

第三部分：系统级的重构项目

第五单元:在敏捷框架中开展重构

现在大家都在探讨SAFe规模化敏捷：

1.以最小的资源投入，创造出更多的价值，及时为用户提供服务

2.更快地交付，更快地反馈，更早地产生价值

3.增量构建系统，动态制订里程碑

企业敏捷实践遇到的最大挑战：

1.敏捷开发：每个迭代都是在上一个版本的基础上变更

2.软件退化：

a)每变更一次，软件质量就下降一次

b)变更得越频繁，软件质量下降的速度就越快

c)敏捷开发的软件变更是频繁的

结论：不解决软件变更的质量问题，敏捷开发就不能真正落地

分析软件退化的根源：

1.软件总是从简单向复杂转变   2.简单软件有简单软件的设计

3.复杂软件有复杂软件的设计

4.当软件由简单软件向复杂软件转变时，重构成为必然

保证高质量软件开发的关键：两顶帽子

1.高质量软件开发的关键在于每次变更的设计

2.两顶帽子的意义：恰如其分的软件设计

a)活在今天的格子里，做今天的事儿

b)当需求变更到来时，运用两顶帽子进行软件设计

打造高质量的敏捷开发团队：小步快跑

应用举例：运用小步快跑的方式进行前沿技术的开发

1.前沿技术开发的难题：一边技术研究，一边软件开发

2.用最快的速度开发核心技术并且跑通

3.在此基础上进行重构优化，不断添加新功能

4.当底层技术变更时，进行正确的设计

在SAFe敏捷团队中如何制订重构任务：

1.定期制订使能任务   2.敏捷团队中的架构设计与调整

第六单元：遗留系统的技术改造难题

技术改造的难题

一些大型遗留系统已经运行维护十年以上，现在面临着技术改造的难题：

1.程序越来越乱：代码在退化，软件质量持续下降，维护成本越来越高；

2.面临技术改造：一直在犹豫改还是不改，但现在到了不得不改的时候了。

以往的解决方案：

1.修修补补，遇到什么问题就解决什么问题：

存在的问题：

a.始终治标不治本，不能从根本上解决许多问题；

b.有过一些改造，但不敢尝试真正的技术改造，越老的系统技术越落后

存在的问题：面临着被市场淘汰的绝大风险

2.彻底丢弃原有系统重新开发，从而快速摆脱以往的技术债务

存在的问题：

原系统运行维护十年以上，积累大量繁复而细微的业务需求与程序逻辑，但在重做过程中都遭到遗失，给项目带来巨大的风险

问题的实质：

1.面临巨大市场的压力，改造是想做不想做都得做的事情了；

2.原系统中积累大量繁复而细微的业务需求与程序逻辑，既不在设计文档中，也不为现有的维护人员所掌握，但一旦遗失却严重后果；

3.一边在技术改造，一边还有新的需求需要维护，意味着改造中的新系统，在还未替代老系统前，还要不断与老系统同步

正是有了如此多的难题与风险，使得旧系统改造面临进退两难的困境。

演化式重构解决方案：

1.演化式地对原系统进行重构，渐进式地进行优化改进

不是丢弃原系统，而是从原系统开始，运用重构方法进行一小步一小步的优化与调整，使技术改造过程变得平滑

2.培训、指导与审查并举，切实提高代码编写质量

首先对人员进行代码质量与重构的培训，制订代码规范与静态代码检查。在开发初期加强对每项设计的指导，之后组长责任制进行代码审查。

3.组件开发-测试为一体的团队

一边改造，一边编写自动化测试脚本，让改造过程随时处于质量监控之下

4.优化与维护并行开展，让改造工作快速起效

制订迭代式计划，每完成一次改造就发布一个可运行版本。之后的运行维护在该版本的基础上开展

5.平台建设与系统重构并行开展，加快改造速度

分成平台组与重构组并行开展工作，一边在搭建新的技术开发平台，一边运用重构在优化原有系统，最终实现原有系统向新开发平台的代码迁移

第七单元：系统级软件重构过程 

案例分析：演化式重构的改造过程：

1.概念及解决的问题

⑴演化式重构的概念      ⑵建立领域驱动设计的过程

2.模块的选择与迭代项目计划

⑴先选择易上手快速起效的模块开始改造 ⑵再选择最核心最关键的模块进行改造

⑶制订迭代式技术改造项目计划

3.组建一个开发-测试为一体的团队

⑴测试人员与开发人员同时开始工作   ⑵改造初期的自动化测试过程

⑶逐渐编写自动化测试程序的过程

4.平台建设与系统重构并举

重构组：

一边在重构，一边在升级维护上线，既使改造工作快速起效，又使重构的成功以最快的速度得到验证，降低改造风险

平台组：

构建基于领域的轻量级系统架构，既为旧系统代码移植创造条件，又为技术的更迭降低成本

5.平滑地代码移植

代码移植的条件：

1）旧系统完成了代码重构，实现业务代码与技术代码的有效解耦；

2）新平台构建了一个基于领域的系统架构。

代码移植过程：

1）将旧系统中的业务领域层有效提取出来；  2）将业务领域代码放入新平台中

3）完成其它的配置、接口、前端界面等工作   4）运行、调试、测试

改造的效果：

1.实现领域驱动设计，拥抱未来需求的变化

2.建立自动化测试体系保障软件质量

3.更加灵活而快速地应对未来技术的更新

讨论：系统级重构的经验与分享

 

讲师简介：

高级系统架构师、从事软件研发工作近二十年，并且现在一直坚守在大型软件架构设计一线工作。尤其熟悉互联网架构与分析的特点，长期关注软件代码质量，多次参与大型遗留系统改造、软件系统重构等重大项目。先后主持或参与了数十个国内外大型软件项目，涉及国家财政、军工、税务、医疗等领域的大数据建设、风险防控与人工智能研究，互联网及大数据转型的实践者与倡导者。分别担任过需求分析师、主任设计师、项目经理、高级系统架构师、技术专家等各项职务。

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