重構的兩大目標#

重構追求的核心目標只有兩個：可讀性（readability）與可維護性（maintainability）。所有重構技巧最終都服務於這兩件事。

可讀性：溝通程式碼的意圖#

可讀的程式碼能讓讀者快速理解「這段程式碼想做什麼」。提升可讀性的手段包括：

程式碼被閱讀的次數遠多於被撰寫的次數。花時間在命名和排版上，長期來看是值得的投資。

可維護性：局部化不變量#

可維護性的關鍵在於縮小每次修改需要調查的範圍。當一處變更可能波及整個系統時，系統就變得 fragile（脆弱）。

重構的策略是 localizing invariants（局部化不變量）——將相關的假設與邏輯聚集在同一處，避免散落各地。

什麼是不變量#

Invariant（不變量）是程式碼中隱含的假設——沒有被顯式檢查，卻預期永遠成立的條件。

以雜貨店系統為例：假設有一個全域變數 daysUntilExpiry 代表商品到期天數。多處程式碼可能讀取或修改這個值，但沒有人明確檢查「這個值是否合理」。一旦某處不小心設了負數，其他依賴它的程式碼就可能出錯——這就是 global state（全域狀態）下不變量被破壞的典型場景。

全域狀態是不變量的天敵。越多程式碼能存取同一個狀態，不變量就越容易在不知不覺中被違反。

「不改變行為」的定義#

重構強調「不改變行為」，但這裡的行為是從黑箱測試（black-box testing）的角度定義的：對於相同的輸入，輸出不變。

效能變化是例外——重構可能讓程式碼稍快或稍慢，這通常不被視為行為改變。

重構範圍的拿捏#

重構的 scope（範圍）決定了你能改動多少東西：

• 範圍越大——可以做更全面的改善，但與其他人的修改產生衝突的風險也越大
• 範圍越小——衝突風險低，但能改善的幅度有限

實務上需要在兩者之間取得平衡。

重構的三大支柱#

歸納起來，每次重構都應遵守三個原則：

組合優於繼承#

Gang of Four 在《Design Patterns》中提出的經典建議：favor composition over inheritance（組合優於繼承）。

以 Bird 和 Penguin 為例：如果 Bird 類別定義了 fly() 方法，那麼繼承 Bird 的 Penguin 就被迫擁有一個不該存在的飛行能力。透過組合（composition），可以將「飛行」抽離為獨立的元件，只在需要時組裝，避免繼承帶來的不合理耦合。

繼承建立的是「is-a」關係，一旦設計有誤就難以修改。組合建立的是「has-a」關係，更靈活也更安全。

透過添加而非修改來實現變更#

Change by addition（透過添加來變更）呼應了 SOLID 原則中的開放封閉原則（Open-Closed Principle）：軟體實體應對擴充開放、對修改封閉。

當需要新功能時，優先新增程式碼，而非修改既有程式碼。這能最大程度保護現有行為的穩定性。

重構帶來的好處#

持續重構能在以下三方面帶來實質回報：

日常重構實踐#

技術債與 Boy Scout Rule#

技術債（technical debt）不會自動消失，只會隨時間累積利息。Boy Scout Rule 提供了一個簡單的應對策略：

離開時讓營地比你到達時更乾淨。

每次接觸程式碼時，順手做一點小改善。日積月累，程式碼品質就能穩步提升。

重構也是學習#

重構不只是改善程式碼，也是理解程式碼的有效方式。透過重新組織一段不熟悉的程式碼，你會被迫深入理解它的邏輯與設計意圖。

Domain 的定義#

Domain（領域）指的是軟體所要解決的業務問題範圍。理解 domain 是寫出好程式碼的前提——你必須先知道「要解決什麼問題」，才能判斷程式碼的結構是否合理。