تتعمق هذه التدوينة في مفهوم إعادة هيكلة البرمجيات. تشرح ماهيتها، وأهميتها، ومفاهيمها الأساسية. تستكشف أساليب إعادة الهيكلة المختلفة، وتحدد روائح الكود، التي تشير إلى ضرورة إعادة الهيكلة. تُسلط الضوء على الأخطاء الشائعة في إعادة هيكلة البرمجيات، وتقدم أفضل الممارسات. تُقدم الأدوات المتاحة، وتُقيّم تأثيرها على عمليات تطوير البرمجيات وإدارة المشاريع. وأخيرًا، تُسلط الضوء على كيفية مساهمة إعادة هيكلة البرمجيات في تحسين جودة البرمجيات.

ما هو إعادة هيكلة البرمجيات ولماذا هو مهم؟

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة هي عملية تحسين البنية الداخلية للبرمجيات الحالية دون تغيير أدائها. الهدف هو جعل الكود أسهل قراءةً وفهمًا وصيانةً. تُخفف هذه العملية العبء الفني على المطورين، وتُرسي أساسًا متينًا للتطوير المستقبلي. لا ينبغي الخلط بين إعادة الهيكلة وإضافة ميزات جديدة أو إصلاح الأخطاء؛ فالتركيز منصبٌّ كليًا على تحسين البنية الداخلية للكود.

الهدف الرئيسي من إعادة هيكلة الكود هو تقليل تعقيده وزيادة قابليته للتطوير. هذا يُقلل من التبعيات بين أجزاء الكود المختلفة، مما يُسهّل إجراء التغييرات. تُسهّل إعادة هيكلة الكود بشكل صحيح إضافة ميزات جديدة، واكتشاف الأخطاء البرمجية، ويُخفّض تكلفة صيانة البرنامج بشكل عام.

ميزة	قبل إعادة الهيكلة	بعد إعادة الهيكلة
تعقيد الكود	عالي	قليل
قابلية القراءة	صعب	سهل
الاستدامة	قليل	عالي
سرعة التغيير	بطيئ	سريع

من أهم النقاط التي يجب تذكرها عند إعادة هيكلة الكود هي تجنب تغيير سلوكه. لذلك، يجب أن تتم إعادة الهيكلة بخطوات صغيرة، وأن تدعمها اختبارات مستمرة. بعد كل خطوة، يجب إجراء اختبارات الوحدة أو اختبارات التكامل لضمان عمل الكود بشكل صحيح.

مزايا إعادة الهيكلة

• يزيد من قابلية قراءة الكود.
• يجعل الكود أسهل للفهم.
• تسريع عملية تصحيح الأخطاء.
• يجعل إضافة ميزات جديدة أسهل.
• يقلل من تكلفة صيانة البرنامج.
• تحسين التعاون بين أعضاء الفريق.

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة أمرٌ بالغ الأهمية لنجاح مشاريع البرمجيات. فالإعادة الهيكلة المستمرة تُحسّن جودة البرمجيات، وتُسرّع عملية التطوير، وتُخفّض التكاليف على المدى الطويل. ولذلك، يُسهم تعلّم وتطبيق تقنيات إعادة الهيكلة بشكل كبير في التطوير المهني للمطورين.

برمجة إعادة الهيكلة المفاهيم الأساسية المتعلقة بـ

برمجة إعادة الهيكلةإعادة الهيكلة هي عملية تحسين البنية الداخلية للبرمجيات الحالية دون تغيير أدائها. تهدف هذه العملية إلى زيادة قابلية قراءة الكود وفهمه وصيانته. الهدف الرئيسي هو تقليل التعقيد الداخلي للبرنامج مع الحفاظ على تفاعله مع البيئة الخارجية. تُمكّن إعادة الهيكلة الجيدة المطورين من تعديل الكود وإضافة ميزات جديدة بسهولة أكبر.

عادةً ما تُجرى إعادة الهيكلة على خطوات صغيرة. في كل خطوة، تُجرى اختبارات على الكود لضمان عدم وجود أي أخطاء. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بالتكامل المستمر وعمليات الاختبار الآلية. تُسهّل الخطوات الصغيرة اكتشاف الأخطاء وتزيد من موثوقية عملية إعادة الهيكلة. علاوة على ذلك، يضمن عمل الكود في نهاية كل خطوة استمرار التطوير دون انقطاع.

1. تحليل: فحص الكود الحالي وتحديد مجالات التحسين.
2. تخطيط: تحديد خطوات إعادة الهيكلة وإعطاء الأولوية لها.
3. اختبارات الكتابة: كتابة الاختبارات للتأكد من الحفاظ على السلوك الحالي.
4. خطوات صغيرة: تنفيذ إعادة الهيكلة من خلال إجراء تغييرات صغيرة في كل مرة.
5. الاختبار: تشغيل الاختبارات وإصلاح الأخطاء بعد كل خطوة.
6. اندماج: دمج التغييرات في قاعدة التعليمات البرمجية الرئيسية.

إعادة الهيكلة جزء لا يتجزأ من عملية تطوير البرمجيات، ويُنصح بإجرائها بشكل مستمر. خاصةً في المشاريع الكبيرة والمعقدة، تمنع إعادة الهيكلة المنتظمة تدهور الكود مع مرور الوقت، وتمنع تراكم الديون التقنية. هذا يُطيل عمر البرنامج ويُقلل تكاليف التطوير.

إعادة الهيكلة أهم ما يجب تذكره أثناء عملية إعادة الهيكلة هو التحقق من كل تغيير بالاختبارات. تضمن الاختبارات ثبات سلوك الكود، وتضمن إجراء إعادة الهيكلة بأمان. علاوة على ذلك، من المهم عند إعادة الهيكلة تحسين سهولة قراءة الكود وإزالة التعقيدات غير الضرورية. هذا يُسهّل على المطورين الآخرين فهم الكود وتعديله.

أنواع إعادة الهيكلة: ما هي الأساليب المتاحة؟

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة هي عملية تحسين البنية الداخلية للكود الحالي دون تغيير سلوكه. هذه العملية تجعل الكود أكثر قابلية للقراءة والفهم والصيانة. تُعد إعادة الهيكلة جزءًا أساسيًا من دورة حياة تطوير البرمجيات، ويجب تنفيذها باستمرار. تُستخدم تقنيات إعادة الهيكلة المختلفة لحل المشكلات المختلفة وتحسين جودة الكود. في هذا القسم، سنتناول أساليب إعادة الهيكلة الشائعة وأمثلة تطبيقية لها.

طريقة إعادة الهيكلة	توضيح	هدف
طريقة الاستخراج	إنه يقسم الطريقة الطويلة إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة.	زيادة قابلية القراءة، وتقليل التكرار.
متغير مضمن	إنه يستخدم المتغير المخصص لتعبير بسيط مباشرة في نفس المكان الذي يتم استخدامه فيه في هذا التعبير.	إزالة المتغيرات غير الضرورية.
استبدال الطريقة بكائن الطريقة	يستبدل طريقة طويلة ومعقدة بكائن طريقة.	تقسيم الطريقة إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للاختبار.
استبدال قيمة البيانات بالكائن	يستبدل قيمة بيانات بسيطة (على سبيل المثال، سلسلة أو عدد صحيح) بكائن.	إضافة سلوك حول البيانات.

عادةً ما تتم إعادة هيكلة الكود على خطوات صغيرة، مع إجراء اختبارات في نهاية كل خطوة لضمان عمل الكود بشكل صحيح. هذا يضمن عملية إعادة هيكلة آمنة وفعالة. تقنيات إعادة الهيكلة الصحيحة يعتمد الاختيار على احتياجات المشروع المحددة ومشاكل الكود المُستخدمة. تُعدّ استراتيجية إعادة الهيكلة الجيدة أمرًا بالغ الأهمية لنجاح البرنامج على المدى الطويل.

تقنيات إعادة هيكلة البرمجيات

تقنيات إعادة الهيكلة هي أساليب متنوعة تُستخدم لتحسين بنية الكود. صُممت هذه التقنيات لزيادة سهولة قراءة الكود، وتقليل التعقيد، وتسهيل التعديلات المستقبلية. تتضمن بعض تقنيات إعادة الهيكلة تغييرات صغيرة وبسيطة، بينما قد يكون بعضها الآخر أكثر شمولاً وتعقيدًا.

طرق إعادة الهيكلة الشائعة

• طريقة الاستخراج
• استخراج الفئة
• طريقة إعادة التسمية
• تغليف الحقول
• استبدال الشرطي بالتعدد الأشكال
• استبدال الحلقة بخط الأنابيب

الأساليب المستخدمة بشكل شائع

تُستخدم أساليب إعادة الهيكلة الشائعة غالبًا لحل المشكلات الشائعة في قواعد البيانات. على سبيل المثال، يُعدّ استخراج الطرق مثاليًا لتقسيم الطرق الطويلة والمعقدة إلى أجزاء أصغر وأسهل إدارة. أما استخراج الفئات، فيُستخدم عندما تكون مسؤوليات الفئة كبيرة جدًا.

إعادة الهيكلة هي عملية تحسين تصميم الكود. هذا يجعله أسهل قراءةً، وأسهل صيانةً، وأقل خطورةً في إضافة ميزات جديدة. - مارتن فاولر

أمثلة للتطبيق

تُعد الأمثلة الواقعية لإعادة الهيكلة بالغة الأهمية لتطبيق المعرفة النظرية عمليًا. على سبيل المثال، في تطبيقات التجارة الإلكترونية، قد تكون طريقة معالجة الطلبات طويلة ومعقدة للغاية. بتقسيم هذه الطريقة إلى أجزاء أصغر باستخدام تقنية استخراج الطريقة، يمكننا ضمان اختبار كل جزء وصيانته بشكل منفصل. على سبيل المثال، إذا كانت مسؤوليات فئة ما كثيرة جدًا، فيمكننا تقسيمها إلى فئات أصغر وأكثر تركيزًا باستخدام تقنية استخراج الفئة. هذا يسمح للكود بأن يكون أكثر مرونةً وقابليةً للتكيف.

ولا ينبغي أن ننسى أن، إعادة الهيكلة هي عملية مستمرة ويمكن تطبيقها في أي مرحلة من مراحل المشروع. يُحسّن إعادة الهيكلة المنتظم جودة الكود، ويُقلل الأخطاء، ويُسرّع عملية التطوير.

روائح الكود: المواقف التي تتطلب إعادة الهيكلة

في عملية تطوير البرمجيات، من الطبيعي أن يصبح الكود أكثر تعقيدًا وأقل قابلية للقراءة مع مرور الوقت. ويعود ذلك إلى وجود روائح كريهة في الكود. إعادة هيكلة البرمجيات قد يؤدي هذا إلى ظهور أنماط معينة تُشير إلى الحاجة إلى مزيد من التطوير. تُعدّ روائح الكود من المشكلات التي تؤثر سلبًا على قابلية صيانة المشروع وتوسيعه على المدى الطويل. لذلك، يُعدّ التعرّف على هذه الروائح ومعالجتها جزءًا أساسيًا من إنشاء برمجيات عالية الجودة ومتينة.

عادةً ما تُشير روائح الكود إلى عيوب في التصميم، أو ممارسات برمجة سيئة، أو كود قديم لم يتكيف مع المتطلبات المتغيرة بمرور الوقت. مع أن هذه الروائح لا تُمثل مشاكل كبيرة بحد ذاتها، إلا أنها عند اجتماعها، قد تُصعّب فهم الكود وتعديله، مما يؤدي إلى أخطاء برمجية وإبطاء عملية التطوير. لذلك، يُعدّ تحديد روائح الكود مبكرًا ومعالجتها بتقنيات إعادة هيكلة مناسبة أمرًا بالغ الأهمية لنجاح مشاريع البرمجيات.

روائح الكود الرئيسية

• الأساليب الطويلة: هي الأساليب التي تحتوي على الكثير من المسؤوليات ويصعب قراءتها.
• الفئات الكبيرة: الفئات التي تحتوي على عدد كبير جدًا من الخصائص والطرق ويصعب فهمها وإدارتها.
• الكود المكرر: وجود نفس كتل الكود في أماكن متعددة يجعل من الصعب إجراء التغييرات.
• قوائم المعلمات الطويلة: يؤدي تمرير عدد كبير جدًا من المعلمات إلى طريقة ما إلى تقليل قابلية القراءة وقد يؤدي إلى حدوث أخطاء.
• الكود الميت: قطع من الكود لا يتم تنفيذها أبدًا، مما يشغل مساحة غير ضرورية ويسبب ارتباكًا.
• التعليقات: قد يؤدي استخدام عدد كبير جدًا من التعليقات إلى جعل الكود أكثر صعوبة في الفهم وقديمًا.

يقدم الجدول أدناه بعض الأمثلة على روائح الكود الشائعة وتقنيات إعادة الهيكلة التي يمكن استخدامها لمعالجتها. تساعد هذه التقنيات على جعل الكود أكثر وضوحًا وسهولة في الفهم والصيانة.

رائحة الكود	توضيح	تقنية إعادة الهيكلة
الطرق الطويلة	تحتوي الطريقة على عدد كبير جدًا من الأسطر ولها أكثر من مسؤولية.	استخراج الطريقة، إنشاء كائن الطريقة (استبدال الطريقة بكائن الطريقة)
الكود المكرر	تم العثور على نفس كتل التعليمات البرمجية في أكثر من مكان.	طريقة الاستخراج، طريقة إنشاء قالب النموذج
الفصول الدراسية الكبيرة	تحتوي الفئة على عدد كبير جدًا من الخصائص والطرق.	استخراج الفصل وإنشاء الواجهة
قوائم المعلمات الطويلة	تمرير عدد كبير جدًا من المعلمات إلى طريقة ما.	تقديم كائن المعلمة، ودمج الأساليب (الحفاظ على الكائن بأكمله)

يجب أن يكون تحديد روائح الكود وإعادة هيكلته عملية مستمرة. يمكن أن تساعد المراجعات الدورية للكود، واستخدام أدوات التحليل الآلي، والالتزام بمبادئ الكود النظيف منذ بداية عملية تطوير البرمجيات في منع روائح الكود. من المهم تذكر ما يلي: قاعدة بيانات نظيفة ومنظمةهو الأساس لاستمرارية ونجاح المشاريع البرمجية.

رائحة الكود إعادة هيكلة البرمجيات تشير هذه الروائح إلى مواقف تتطلب إعادة هيكلة، والتعرف على هذه الروائح ومعالجتها أمرٌ بالغ الأهمية لتحسين جودة البرمجيات وقابليتها للصيانة. باستخدام تقنيات إعادة الهيكلة الصحيحة، يُمكننا تبسيط الأكواد المعقدة وصعبة القراءة، وجعلها أكثر قابلية للفهم والإدارة.

الأخطاء الأكثر شيوعًا في إعادة هيكلة البرمجيات

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة عملية مهمة تهدف إلى تحسين أداء الكود الحالي دون تغيير بنيته الداخلية. مع ذلك، إذا لم تُتخذ الحيطة والحذر خلال هذه العملية، فقد تحدث أخطاء جسيمة. قد تُزعزع هذه الأخطاء استقرار البرنامج، وتُسبب أخطاءً جديدة، وتُبطئ عملية التطوير. لذلك، هناك عدة نقاط مهمة يجب مراعاتها عند إعادة الهيكلة.

نوع الخطأ	توضيح	النتائج المحتملة
عدم وجود الاختبارات	عدم إجراء اختبارات كافية قبل أو بعد إعادة الهيكلة.	أخطاء غير متوقعة، تعطل التطبيق.
خطوات كبيرة	إجراء تغييرات كبيرة جدًا في وقت واحد.	يصبح تصحيح الأخطاء صعبًا ويصبح الكود غير مفهوم.
التخطيط غير الكافي	لم يتم التخطيط لعملية إعادة الهيكلة بشكل جيد وكانت الأهداف غير واضحة.	هدر الموارد وفشل المشروع.
سوء فهم القانون	عدم وجود فهم كامل للكود الذي سيتم إعادة صياغته.	تغييرات غير صحيحة، وتدهور الوظيفة الحالية.

يمكن اتخاذ بعض الخطوات المهمة لتجنب الأخطاء أثناء عملية إعادة الهيكلة. أولًا، التطوير الموجه بالاختبار (TDD) وفقًا لمبادئ إعادة الهيكلة، يجب إنشاء مجموعة اختبارات شاملة قبل إعادة الهيكلة. تضمن هذه الاختبارات عدم تأثير التغييرات المُجراة على الوظائف الحالية. علاوة على ذلك، يُنصح باتخاذ خطوات صغيرة مُتحكم بها بدلًا من تغييرات كبيرة. بإجراء الاختبارات في كل خطوة، يتم تحديد الأخطاء مُبكرًا.

الأخطاء التي لا ينبغي لنا أن نرتكبها

• البدء في إعادة الهيكلة دون كتابة اختبارات كافية.
• إجراء تغييرات ضخمة في وقت واحد.
• محاولة تغيير الكود دون فهم كامل لما يفعله.
• عدم التراجع عن خطوات إعادة الهيكلة أو استخدام نظام التحكم في الإصدار.
• عدم التواصل والتعاون مع المطورين الآخرين.

من النقاط المهمة الأخرى الفهم العميق للكود المراد إعادة صياغته. إذا كان الكود معقدًا، يُمكن تطبيق تقنيات إعادة صياغته البسيطة أولًا لتحسين قابليته للقراءة. على سبيل المثال، يُمكن تقسيم الدوال الطويلة إلى أجزاء أصغر وأكثر وضوحًا، وجعل أسماء المتغيرات أكثر وضوحًا. علاوة على ذلك، يُمكن للتعاون وتبادل الأفكار مع المطورين الآخرين أثناء عملية إعادة الصياغة أن يُساعد في تحديد الأخطاء وتطوير حلول أفضل.

التغييرات التي تم إجراؤها أثناء عملية إعادة الهيكلة قابل للسحب من المهم وجود نظام للتحكم في الإصدارات (مثل Git) وتسجيل كل خطوة من خطوات إعادة الهيكلة كإقرار منفصل. بهذه الطريقة، في حال وجود أي أخطاء، يمكنك بسهولة الرجوع إلى الإصدار السابق وتصحيح الأخطاء. من المهم تذكر أن النجاح إعادة هيكلة البرمجيات تتطلب هذه العملية تخطيطًا دقيقًا واختبارًا مستمرًا وتعاونًا.

أفضل الممارسات لإعادة هيكلة البرمجيات

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة هي عملية تحسين البنية الداخلية للكود الحالي دون تغيير سلوكه. تجعل هذه العملية الكود أكثر قابلية للقراءة والفهم والصيانة. ومع ذلك، لنجاح إعادة الهيكلة، يجب اتباع بعض الممارسات الفضلى، وإلا سيصبح الكود أكثر تعقيدًا أو يحتوي على أخطاء. في هذا القسم، سنناقش المبادئ الأساسية والأساليب العملية التي يجب مراعاتها أثناء إعادة هيكلة البرمجيات.

قبل البدء في عملية إعادة الهيكلة، من المهم أن يكون لديك فهم شامل للكود الحالي وتأمينه بالاختبارات. الاختبار الشاملمن الضروري التأكد من أن التغييرات التي أُجريت أثناء إعادة الهيكلة لا تُعطّل الوظائف الحالية. تتراوح هذه الاختبارات بين اختبارات الوحدة واختبارات التكامل واختبارات النظام. غالبًا ما تؤدي إعادة الهيكلة دون ضمان الاختبار إلى نتائج غير متوقعة وأخطاء مكلفة.

أفضل الممارسات	توضيح	فوائد
خطوات صغيرة	تقسيم عمليات إعادة الهيكلة إلى خطوات صغيرة يمكن إدارتها.	فهو يقلل من خطر الأخطاء ويجعل من السهل تتبع التغييرات.
الاختبار المستمر	تشغيل الاختبارات بعد كل خطوة إعادة هيكلة.	إنه يمكّن من الكشف المبكر عن الأخطاء ويمكّن من إعادة الهيكلة بشكل آمن.
مراجعة الكود	اطلب من الآخرين مراجعة الكود بعد إعادة صياغته.	تحسين جودة الكود واكتشاف المشاكل المحتملة.
التحكم في الإصدار	إدارة عملية إعادة الهيكلة باستخدام نظام التحكم في الإصدار.	فهو يوفر ردود الفعل ويسهل التعاون.

هناك نقطة مهمة أخرى يجب مراعاتها في عملية إعادة الهيكلة وهي، إعادة الهيكلة الموجهة نحو الهدف يجب أن يكون لكل خطوة من خطوات إعادة الهيكلة غرض محدد، ويجب أن يتناول هذا الغرض أهدافًا ملموسة مثل تحسين سهولة قراءة الكود، أو تقليل التعقيد، أو تحسين الأداء. غالبًا ما تكون جهود إعادة الهيكلة العشوائية أو غير المخطط لها غير مفيدة، بل قد تكون ضارة. لذلك، من المهم وضع خطة قبل إعادة الهيكلة والالتزام بها.

نصائح لإعادة الهيكلة

1. أولاً، اكتب اختبارات للكود الموجود وتأكد من أنه يعمل.
2. اتخذ خطوات صغيرة وذات معنى. اختبر التغييرات في كل خطوة.
3. قم بمشاركة الكود الخاص بك مع الآخرين بشكل منتظم واحصل على تعليقات.
4. تتبع التغييرات الخاصة بك باستخدام أنظمة التحكم في الإصدار.
5. جعل المنطق المعقد أبسط وأكثر قابلية للقراءة.
6. تنظيف الكود غير الضروري أو المكرر.

عملية إعادة الهيكلة التحسين المستمر ينبغي النظر إليها كدورة. ينبغي أن تكون إعادة الهيكلة عملية مستمرة، وليست عملية لمرة واحدة. ولأن قاعدة الكود تتغير وتتطور باستمرار، يجب أن تواكب إعادة الهيكلة هذه التغييرات. هذا يضمن بقاء الكود محدثًا وسهل القراءة وقابلًا للصيانة. إعادة الهيكلة المستمرة هي أحد مفاتيح استمرارية مشاريع البرمجيات ونجاحها.

أدوات إعادة هيكلة البرمجيات: ما هي الأدوات التي يجب استخدامها؟

إعادة هيكلة البرمجيات يُعد استخدام الأدوات المناسبة طوال العملية أمرًا أساسيًا لزيادة الكفاءة وتقليل الأخطاء. تتوفر العديد من أدوات إعادة الهيكلة، ولكل منها مزاياها وعيوبها. تساعد هذه الأدوات المطورين على تحديد المشكلات المحتملة من خلال تحليل الكود، وإجراء عمليات إعادة هيكلة آلية، وتحسين جودة الكود بشكل عام. يختلف اختيار الأداة بناءً على عوامل مثل حجم المشروع، ولغة البرمجة المستخدمة، وبيئة التطوير، وخبرة الفريق.

توفر أدوات إعادة الهيكلة وقت المطورين من خلال أتمتة العديد من المهام التي يتعين عليهم تنفيذها يدويًا. على سبيل المثال، يمكن إعادة تسمية متغير، أو نقل دالة إلى فئة أخرى، أو تبسيط شرط معقد ببضع نقرات فقط. كما تساعد هذه الأدوات في الحفاظ على اتساق الكود ومنع الأخطاء. مع ذلك، من المهم تذكر أن إعادة الهيكلة الآلية قد لا تُعطي نتائج دقيقة دائمًا. لذلك، من المهم مراجعة أي تغييرات واختبارها بعناية.

اسم السيارة	اللغات المدعومة	سمات
JetBrains IntelliJ IDEA	جافا، كوتلين، سكالا، جروفي	تحليل الكود المتقدم، وإعادة الهيكلة التلقائية، وإكمال الكود
كسوف	جافا، سي++، بايثون، بي اتش بي	قابلة للتوسيع باستخدام المكونات الإضافية، وإعادة الهيكلة التلقائية، وتنسيق الكود
فيجوال ستوديو	C#، VB.NET، C++	بيئة تطوير متكاملة، إعادة هيكلة تلقائية، تصحيح الأخطاء
إعادة شحذ	C#، VB.NET	تحليل الكود المتقدم، والإصلاحات السريعة، وإعادة الهيكلة التلقائية

عند اختيار أداة إعادة هيكلة، ينبغي مراعاة عوامل مثل لغات البرمجة التي تدعمها، وإمكانية التكامل، وسهولة الاستخدام، والتكلفة. علاوة على ذلك، ينبغي تقييم مدى ملاءمة ميزات الأداة لاحتياجات المشروع. على سبيل المثال، بالنسبة لمشروع كبير ومعقد، قد يكون اختيار أداة ذات تحليل متقدم للكود وإمكانيات إعادة هيكلة تلقائية أفضل من استخدام محرر أكواد بسيط لمشروع أصغر. اختيار السيارة المناسبةيعد أمرًا بالغ الأهمية لنجاح عملية إعادة الهيكلة.

من الجدير بالذكر أن أدوات إعادة الهيكلة هي أدوات مساعدة فقط. إعادة الهيكلةإعادة الهيكلة، في جوهرها، عملية تصميم وصقل معماري تتطلب ذكاءً وخبرة بشرية. تُبسّط الأدوات هذه العملية وتُسرّعها، لكن القرار النهائي يبقى دائمًا بيد المطور. لذلك، عند استخدام أدوات إعادة الهيكلة، من المهم فهم منطق الكود وهدفه، وتقييم تأثير التغييرات، والتحقق من صحتها من خلال الاختبار.

أدوات إعادة الهيكلة الشائعة

• JetBrains IntelliJ IDEA
• بيئة تطوير متكاملة لـ Eclipse
• مايكروسوفت فيجوال ستوديو
• إعادة شحذ
• نت بينز
• باي تشارم

عمليات تطوير البرمجيات لإعادة الهيكلة

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة هي عملية تحسين البنية الداخلية للكود الحالي دون تغيير سلوكه. تُعد هذه العملية جزءًا لا يتجزأ من دورة حياة تطوير البرمجيات، وتهدف إلى إنشاء قاعدة بيانات قابلة للصيانة والقراءة والتوسع بسهولة. لا تُحسّن عملية إعادة الهيكلة الفعّالة جودة الكود فحسب، بل تُحسّن أيضًا سرعة التطوير وإنتاجية الفريق بشكل ملحوظ.

يعتمد نجاح عملية إعادة الهيكلة على تطبيق خطوات واستراتيجيات محددة جيدًا. تتضمن هذه العملية عادةً تحليل الكود الحالي، وتحديد جوانب التحسين، وكتابة الاختبارات، وإجراء عمليات إعادة الهيكلة. يجب تنفيذ كل خطوة بتخطيط دقيق ودقة متناهية، وإلا فقد تؤدي عملية إعادة الهيكلة إلى أخطاء غير متوقعة وتأخيرات في المشروع.

خطوة العملية	توضيح	نقاط مهمة
تحليل	فحص الكود الحالي وتحديد المجالات التي تحتاج إلى تحسين.	اكتشاف روائح الكود وقياس التعقيد.
تخطيط	تحديد وإعطاء الأولوية لاستراتيجية إعادة الهيكلة.	تقييم المخاطر وإنشاء جدول زمني.
كتابة الاختبار	كتابة اختبارات شاملة للكود الذي سيتم إعادة صياغته.	استخدام اختبارات الوحدة واختبارات التكامل.
طلب	تنفيذ عمليات إعادة الهيكلة وتحسين الكود.	اتخاذ خطوات صغيرة، والاختبار بشكل منتظم.

أحد أهم النقاط التي يجب مراعاتها في عملية إعادة الهيكلة هي، التطوير الموجه بالاختبار (TDD) يكمن السر في الالتزام بمبادئ إعادة هيكلة الكود. يُعد الاختبار الطريقة الأكثر موثوقية لضمان ثبات سلوك الكود أثناء إعادة الهيكلة. لذلك، من الضروري كتابة اختبارات شاملة لكل جزء من الكود قبل بدء عملية إعادة الهيكلة.

عمليات الاختبار

عمليات الاختبار، إعادة هيكلة البرمجيات يُعدّ هذا حجر الزاوية في عملية إعادة الهيكلة. قبل البدء بعملية إعادة الهيكلة، يجب إنشاء مجموعة من الاختبارات للتحقق من عمل الكود الحالي بشكل صحيح. تساعد هذه الاختبارات على تحديد أي انحدارات (أعطال في الكود الذي كان يعمل سابقًا) أثناء عملية إعادة الهيكلة. يمكن تقسيم الاختبارات عادةً إلى مستويات مختلفة، مثل اختبارات الوحدات، واختبارات التكامل، واختبارات النظام. تختبر اختبارات الوحدات أصغر أجزاء الكود (مثل دالة أو طريقة)، بينما تتحقق اختبارات التكامل من عمل الوحدات أو المكونات المختلفة معًا بشكل صحيح. أما اختبارات النظام، فتتحقق من عمل النظام بأكمله كما هو متوقع.

يُعدّ الاختبار أمرًا بالغ الأهمية في عملية إعادة الهيكلة. لذلك، فإن كتابة الاختبارات وتشغيلها باستمرار يضمن إتمام عملية إعادة الهيكلة بأمان ونجاح.

مراحل عملية التقديم

1. تحليل الكود الحالي وتحديد مجالات التحسين
2. إنشاء استراتيجية إعادة الهيكلة وتحديد أولوياتها
3. كتابة اختبارات شاملة للكود ذي الصلة
4. تنفيذ عمليات إعادة الهيكلة بخطوات صغيرة
5. تشغيل واجتياز الاختبارات بعد كل خطوة
6. إعادة صياغة الكود إذا لزم الأمر

تكامل DevOps

يُمكن لدمج عمليات إعادة الهيكلة مع نهج DevOps أن يُسرّع ويُؤتمت تطوير البرمجيات وتسليمها بشكل كبير. DevOps هي مجموعة من الممارسات والأدوات التي تُعزز التعاون والتواصل بين فرق التطوير والعمليات. يدعم دمج إعادة الهيكلة في دورة DevOps التكامل المستمر (CI) والتسليم المستمر (CD)، مما يُتيح تحديثات برمجية أسرع وأكثر موثوقية.

على سبيل المثال، يُمكن لخط أنابيب CI/CD إجراء اختبارات تلقائيًا لكل تغيير في الكود والتحقق من استمرار عمله بشكل صحيح بعد إعادة الهيكلة. يُتيح هذا للمطورين تحديد الأخطاء وإصلاحها مبكرًا، مما يُقلل من احتمالية وصولها إلى مرحلة الإنتاج. علاوة على ذلك، يُمكن استخدام أدوات DevOps لمراقبة عمليات إعادة الهيكلة والإبلاغ عنها، مما يُساعد الفرق على قياس فعالية جهود إعادة الهيكلة وإجراء التحسينات اللازمة.

يُمكّن دمج إعادة الهيكلة مع DevOps فرق تطوير البرمجيات من أن تكون أكثر مرونةً وقدرةً على التكيف. وهذا يزيد من قدرتها على الاستجابة بسرعة أكبر لتغيرات السوق واحتياجات العملاء، مما يمنحها ميزةً تنافسية.

تأثيرات إعادة هيكلة البرمجيات على إدارة المشاريع

إن إعادة هيكلة البرمجيات لها العديد من التأثيرات المباشرة وغير المباشرة على إدارة المشاريع. إعادة هيكلة البرمجياتمن خلال تحسين البنية الداخلية للبرنامج، يصبح أكثر استدامةً وسهولةً في الفهم والصيانة، مع تحسين عمليات المشروع. ويمكن لعملية إعادة هيكلة مُخططة ومُنفذة جيدًا أن تُؤثر إيجابًا على جداول المشروع وتكاليفه وإنتاجية الفريق.

لفهم تأثير إعادة الهيكلة على إدارة المشاريع، من المهم أولاً مراعاة المجالات التي تُحسّنها. على سبيل المثال، تُمكّن سهولة قراءة الكود المطورين الجدد من التكيف مع المشروع بسرعة أكبر. وبالمثل، يُقلّل اكتشاف الأخطاء بسهولة من عمليات الاختبار ويُقلّل من خطر إصدار إصدارات معيبة. وهذا يُمكّن مديري المشاريع من إدارة عملية أكثر قابلية للتنبؤ والتحكم.

فوائد إعادة الهيكلة

• يزيد من قابلية قراءة الكود.
• تسريع عمليات تصحيح الأخطاء.
• إنه يبسط عملية دمج الميزات الجديدة.
• يقلل من الديون الفنية.
• يزيد من إنتاجية الفريق.
• ويضمن طول عمر البرنامج.

يوضح الجدول أدناه الأثر المحتمل لإعادة الهيكلة على إدارة المشاريع بمزيد من التفصيل. ويمكن تقييم كل مقياس بمقارنة حالات ما قبل إعادة الهيكلة وما بعدها.

متري	قبل إعادة الهيكلة	بعد إعادة الهيكلة	توضيح
معدل الخطأ	عالي	قليل	الأكواد المعقدة أكثر عرضة للأخطاء. إعادة هيكلة الكود تقلل من الأخطاء.
وقت التطوير	طويل	قصير	يسمح الكود الواضح بإضافة ميزات جديدة بشكل أسرع.
تكلفة الصيانة	عالي	قليل	الأكواد المعقدة والفوضوية يصعب صيانتها. إعادة هيكلة الكود تُخفّض التكلفة.
إنتاجية الفريق	قليل	عالي	يتيح الكود الواضح لأعضاء الفريق العمل بكفاءة أكبر.

ولتحقيق أقصى قدر من التأثير لإعادة الهيكلة على إدارة المشاريع، فمن الضروري الاهتمام ببعض النقاط الهامة. التخطيط الصحيح, التكامل المستمر و الاختبارات الآلية إن دعم هذا بممارسات كهذه يزيد من فرص النجاح. من المهم أيضًا اتخاذ قرارات مدروسة بشأن توقيت ومكان إعادة الهيكلة. وإلا، فإن عملية إعادة الهيكلة المُطبقة بشكل غير صحيح قد تؤثر سلبًا على المشروع.

خاتمة: إعادة هيكلة البرمجيات تحسين الجودة مع

إعادة هيكلة البرمجياتينبغي اعتبار إعادة هيكلة الكود جزءًا لا يتجزأ من عملية التطوير. يضمن التنظيف والتنظيم والتحسين المستمر للكود مشاريع طويلة الأمد وقابلة للصيانة. لا يقتصر دور إعادة هيكلة الكود على تحسين سهولة قراءته فحسب، بل يُسهّل أيضًا إضافة ميزات جديدة ويقلل من احتمالية حدوث أخطاء. وهذا يُحسّن بشكل كبير الجودة العامة لمشاريع البرمجيات.

تلعب إعادة الهيكلة دورًا حاسمًا، لا سيما في المشاريع الكبيرة والمعقدة. فتخفيض العبء الفني المتراكم بمرور الوقت يجعل قاعدة الكود أكثر سهولة في الفهم والإدارة. وهذا بدوره يساعد فرق التطوير على العمل بكفاءة أكبر وإنجاز المشاريع في الوقت المحدد. علاوة على ذلك، يمكن لإعادة الهيكلة تحسين أداء البرامج وتحسين استهلاك الموارد.

يوضح الجدول التالي ملخصًا لمساهمات إعادة الهيكلة في مشاريع البرمجيات:

منطقة	قبل إعادة الهيكلة	بعد إعادة الهيكلة
جودة الكود	منخفض، معقد، غير قابل للقراءة	عالية، بسيطة، قابلة للقراءة
سهولة الصيانة	صعب ويستغرق وقتا طويلا	سهل وسريع
معدل الخطأ	عالي	قليل
إضافة ميزات جديدة	صعب، محفوف بالمخاطر	سهل وآمن

هناك بعض النقاط المهمة التي يجب مراعاتها لتنفيذ عملية إعادة الهيكلة بنجاح. إليك: أشياء يجب مراعاتها عند إعادة الهيكلة:

1. توفير ضمان الاختبار: يجب إنشاء مجموعة اختبار شاملة قبل إعادة الهيكلة، ويجب أن تجتاز جميع الاختبارات بعد إعادة الهيكلة.
2. خطوات صغيرة: بدلاً من التغييرات الكبيرة، قم بالمضي بخطوات صغيرة ومضبوطة.
3. التكامل المستمر: يجب دمج تغييرات إعادة الهيكلة بشكل متكرر في قاعدة التعليمات البرمجية الرئيسية.
4. تحديد روائح الكود: يجب أخذ روائح الكود في الاعتبار لتحديد الحاجة إلى إعادة الهيكلة.
5. التعاون الجماعي: تتطلب عملية إعادة الهيكلة التعاون والتواصل بين أعضاء الفريق.

إعادة هيكلة البرمجياتإعادة الهيكلة جزءٌ أساسيٌّ من عملية تطوير البرمجيات. عند تطبيقها بانتظام باستخدام التقنيات والأدوات المناسبة، تُحسّن جودة الكود، وتُبسّط الصيانة، وتُقلّل من معدلات الأخطاء، وتُسرّع إضافة ميزات جديدة. وهذا يُؤثّر بشكلٍ كبير على نجاح المشروع واستدامته. ينبغي على المطورين النظر إلى إعادة الهيكلة ليس فقط كعملية إصلاح، بل كفرصةٍ للتحسين والتعلّم المستمرّين.

الأسئلة الشائعة

ما هو إعادة هيكلة البرمجيات بالضبط ولماذا يعد أمرا بالغ الأهمية لمشروع برمجي؟

إعادة هيكلة البرمجيات هي عملية مصممة لتحسين قابلية قراءة الكود الحالي وصيانته وأدائه دون تغيير وظائفه. تُعد هذه العملية مهمة للمشاريع لأنها تُقلل من الأعباء التقنية، وتُسهّل فهم الكود، وتُسرّع إضافة الميزات الجديدة، وتُحسّن جودة البرنامج من خلال تقليل الأخطاء البرمجية.

ما الذي يجب مراعاته عند إعادة الهيكلة؟ ما هي المبادئ التي يجب مراعاتها؟

عند إعادة هيكلة الكود، ابدأ بخطوات صغيرة واختبر الكود بعد كل خطوة. يجب مراعاة مبادئ التصميم مثل SOLID وDRY (لا تكرر نفسك) وYAGNI (لن تحتاج إليه). الهدف هو جعل الكود أكثر قابلية للتعديل ومرونة وسهولة في الفهم. احرص أيضًا على نسخ تغييراتك احتياطيًا بانتظام باستخدام أنظمة التحكم في الإصدارات.

متى يُمكننا معرفة ما إذا كان كودنا بحاجة إلى إعادة هيكلة؟ ما هي أعراض "رائحة الكود"؟

روائح الكود هي أعراض تشير إلى الحاجة إلى إعادة هيكلة. على سبيل المثال، تُعتبر الأساليب الطويلة، والفئات الكبيرة جدًا، وكتل الكود المتكررة، والدوال التي تتطلب عددًا كبيرًا من المعلمات، والاستخدام المفرط لعبارات التبديل/الحالة، أو العبارات الشرطية المعقدة، روائح كود. تشير هذه الأعراض إلى أن الكود أصبح أكثر تعقيدًا وصعوبة في إدارته.

ما هي الأخطاء الأكثر شيوعًا أثناء إعادة الهيكلة وكيف يمكننا تجنبها؟

تشمل الأخطاء الشائعة عدم كتابة اختبارات كافية، وإجراء تغييرات كبيرة جدًا، وعدم التخطيط لإعادة الهيكلة، وإجراء تغييرات دون فهم كامل لوظيفة الكود. لتجنب هذه الأخطاء، يجب تقسيم إعادة الهيكلة إلى خطوات أصغر، وإجراء اختبارات في كل خطوة، والتمتع بفهم جيد لسلوك الكود، والتخطيط للتغييرات بعناية.

ما هي بعض الأساليب والاقتراحات العملية التي يمكننا استخدامها لجعل عملية إعادة الهيكلة أكثر فعالية؟

لجعل إعادة الهيكلة أكثر فعالية، خصّص وقتًا لفهم الوضع الحالي للكود. اتّخذ خطوات صغيرة، مع إجراء اختبارات في كل خطوة. استخدم أدوات إعادة الهيكلة الآلية، واجمع ملاحظات المطورين الآخرين من خلال مراجعات الكود. اعتبر إعادة الهيكلة عملية مستمرة، وليست حدثًا لمرة واحدة.

ما هي أدوات البرمجيات المتاحة لجعل إعادة الهيكلة أسهل وأسرع؟

تُبسّط العديد من الأدوات عملية إعادة الهيكلة. غالبًا ما تحتوي بيئات التطوير المتكاملة (IDEs) على أدوات إعادة هيكلة آلية (مثل إعادة التسمية، واستخراج الطرق، واستخراج الفئات). بالإضافة إلى ذلك، تُساعد أدوات تحليل الكود الثابتة، مثل SonarQube، في تحديد الأخطاء البرمجية وتقديم توصيات لإعادة الهيكلة.

كيف يُمكننا دمج إعادة الهيكلة في عمليات تطوير البرمجيات؟ على سبيل المثال، كيف تُدار إعادة الهيكلة في منهجيات Agile؟

لدمج إعادة الهيكلة في عمليات تطوير البرمجيات، خصّص وقتًا لإعادة الهيكلة في كل سباق. خطط لإعادة الهيكلة بانتظام لتقليل العبء الفني. في منهجيات Agile، تُنفّذ إعادة الهيكلة عادةً كجزء من كل تكرار، بهدف تحسين الكود الحالي مع تطوير ميزات جديدة.

ما هو تأثير إعادة هيكلة البرمجيات على الإدارة الشاملة والجدول الزمني للمشروع؟

رغم أن إعادة هيكلة البرمجيات قد تبدو للوهلة الأولى وكأنها قد تُبطئ المشروع، إلا أنها تُبسط إدارته على المدى البعيد. فجعل الكود أسهل فهمًا وقابلية للصيانة يُسرّع تطوير الميزات الجديدة، ويُقلل الأخطاء البرمجية، ويُعزز كفاءة الفريق. وهذا يزيد من احتمالية إكمال المشروع في الوقت المحدد وضمن الميزانية المخصصة.

لمزيد من المعلومات: خبير إعادة الهيكلة