《代码重构的独孤九剑：如何优雅改造祖传屎山代码》

测试智商的网站 5天前阅读数 6151 #性能测试

—— 阿里云技术团队实战经验沉淀

第一式：以终为始，谋定后动

“屎山”代码的典型症状：
1️⃣ 逻辑迷宫：函数层层嵌套，跳转逻辑如蛛网
2️⃣ 脆弱如纸：改一行崩全局，测试覆盖率不足30%
3️⃣ 文档黑洞：注释与代码南辕北辙，新人入职即劝退

重构前的灵魂三问（附自查清单）：

评估维度	高危信号	应对策略
业务价值	无活跃用户/已下线功能	直接下刀删除，忌恋战！
技术债务	每天50%时间在修Bug	建立技术债看板量化成本
团队能力	无人知晓核心模块逻辑	先画领域地图再动工

实战心法：

绘制热力图：用代码扫描工具（如SonarQube）生成技术债务热力图

// 示例：通过自定义规则识别典型问题代码
public class LegacyCodeDetector {
    void detectSmells(Project project) {
        new LongMethodRule().apply(project);  // 方法过长检测
        new CyclomaticComplexityRule().apply(project); // 圈复杂度检测
    }
}

制定逃生路线：用「绞杀者模式」渐进式重构（流程图见配图）
建立安全网：至少达成80%单元测试覆盖率后方可动核心逻辑

第二式：庖丁解牛——领域驱动下的精准手术刀

传统分层架构的困局：
当代码库膨胀至百万行级别时，常见的Controller-Service-DAO分层模式会演变为：

逻辑缝合怪：单个Service类动辄5000+行，混杂支付、风控、通知等不同领域逻辑
依赖黑洞：循环引用随处可见，改一处依赖链如多米诺骨牌崩塌

DDD重构四步法：

步骤	核心动作	输入材料	产出物
1	领域事件风暴	用户旅程图+现有代码	事件风暴矩阵（附案例）
2	划定限界上下文	领域事件流	上下文映射图
3	设计聚合根	业务流程中的核心实体	聚合根定义+不变式规则
4	战术模式落地	领域模型	整洁架构代码框架

典型案例：订单系统重构

// 重构前：贫血模型的Service类
public class OrderService {
    public void createOrder(OrderDTO dto) {
        // 校验逻辑（200行）
        // 库存计算（300行）
        // 优惠券核销（400行） 
    }
}

// 重构后：领域模型显性化
public class Order {
    private OrderId id;
    private List<OrderItem> items;
    private Coupon coupon;

    public void applyCoupon(Coupon coupon) {
        if (!coupon.isValid(items)) { 
            throw new InvalidCouponException();
        }
        this.coupon = coupon;
    }
    
    @DomainService
    public class OrderCalculator {
        public Money calculateTotal() {
            return items.stream()
                .map(item -> item.getPrice().multiply(item.getQuantity()))
                .reduce(Money.ZERO, Money::add)
                .subtract(coupon.getDiscount());
        }
    }
}

避坑指南：
1️⃣ 不要过度设计：初期保持1个限界上下文对应1个代码模块
2️⃣ 警惕数据驱动陷阱：优先用领域事件代替直接数据库关联查询
3️⃣ 防腐层设计：新旧系统并存时用适配器隔离脏数据

原始数据领域对象标准化数据旧系统防腐层Adapter 新领域模型基础设施层

第三式：乾坤大挪移——模块化重构的太极之道

循环依赖的末日审判：
当代码中出现 A→B→C→A 的死亡缠绕时，典型症状包括：

编译卡顿：修改一个类触发全量重新编译
幽灵BUG：某个模块的改动引发无关功能崩溃
️ 知识诅咒：开发者不敢删代码，只能不断打补丁

模块化重构三阶心法：

阶段	目标	核心招式	工具示例
拆	物理隔离	Maven/Gradle模块化拆分	`mvn --projects core,api`
解	逻辑解耦	依赖倒置+接口隔离	Spring @Autowired
合	生态重组	领域包+功能包分层	Java 9 Module System

实战案例：用户系统依赖链破解

// 重构前：直接调用下游服务（紧耦合）
public class UserService {
    private OrderService orderService; // 直接依赖
    
    public List<Order> getOrders(Long userId) {
        return orderService.queryByUser(userId); // 跨领域调用
    }
}

// 重构后：依赖倒置+事件驱动
public interface UserEventPublisher {
    void publishUserAction(UserEvent event); // 抽象接口
}

@Service
public class OrderEventHandler {
    @EventListener // Spring事件监听
    public void handleUserAction(UserEvent event) {
        // 解耦后的处理逻辑
    }
}

依赖治理四象限：

防腐处理核心领域通用工具包第三方适配层基础设施外部API

（箭头方向=依赖流向，严禁逆向）

避坑指南：
1️⃣ 分层不是越多越好：中小系统建议采用 领域层→应用层→基础设施层 三级结构
2️⃣ 警惕隐性耦合：禁止跨模块直接访问数据库表，统一通过领域服务交互
3️⃣ 依赖检查自动化：在CI流水线中加入架构守护规则

<!-- ArchUnit 依赖约束示例 -->
<dependencyCheck>
    <rule>禁止基础设施层反向调用领域层</rule>
    <rule>限界上下文之间只能通过API通信</rule>
</dependencyCheck>

第四式：九阳神功——单元测试筑基大法

重构中的「达摩克利斯之剑」：
当开发者试图改造旧代码时，常陷入两难困境：

改不动：没有测试保护，每次修改都如履薄冰
改不完：修复一个Bug引发三个新Bug，陷入死亡螺旋
️ 改不净：遗留代码的隐性依赖导致测试用例难以编写

单元测试重构三部曲：

阶段	目标	核心策略	工具链支持
筑基	关键路径保护	用测试包裹高危代码	JUnit 5 + JaCoCo
破境	测试驱动重构	红→绿→重构循环	Mockito + Testcontainers
飞升	测试即文档	用例即业务规则说明书	Cucumber + SpringBootTest

️ 实战案例：支付服务重构

重构前（脆弱代码+零测试） ：

public class PaymentService {
    public boolean pay(User user, BigDecimal amount) {
        // 200行混合逻辑：风控校验+支付渠道路由+记账
        if (user.getBalance().subtract(amount).doubleValue() < 0) {
            throw new RuntimeException("余额不足"); // 直接抛RuntimeException
        }
        // 直接调用第三方支付API（无Mock）
    }
}

重构后（测试驱动+分层防护） ：

class PaymentServiceTest {
    @Mock PaymentGateway gateway;
    @InjectMocks PaymentService service;

    @Test
    @DisplayName("当用户余额充足时，支付成功")
    void should_succeed_when_balance_enough() {
        User user = User.builder().balance(new BigDecimal("100.00")).build();
        service.pay(user, new BigDecimal("50.00"));
        verify(gateway).execute(any()); // 验证支付网关调用
    }

    @Test
    @DisplayName("当余额不足时，抛出BusinessException")
    void should_throw_exception_when_balance_insufficient() {
        User user = User.builder().balance(new BigDecimal("30.00")).build();
        assertThrows(BusinessException.class, 
            () -> service.pay(user, new BigDecimal("50.00")));
    }
}

// 重构后的领域对象
public class Payment {
    public void validateBalance(BigDecimal amount) {
        if (this.balance.compareTo(amount) < 0) {
            throw new BusinessException("INSUFFICIENT_BALANCE"); // 明确业务异常
        }
    }
}

测试防护网设计指南

测试金字塔实践（附资源配比建议）：

测试金字塔资源配比
▲
│                 
│        ╭┈┈┈ E2E(10%) ┈┈┈╮
│     ╭┈┈ Integration(20%) ┈╮
│  ╭┈┈┈┈┈ Unit Tests(70%) ┈┈┈╮
└──────────────────────────────▶

测试类型	占比	投入重点	典型工具
单元测试	70%	核心业务逻辑/领域模型	JUnit, Mockito, TestNG
集成测试	20%	模块间交互/关键流程	SpringBootTest, REST Assured
端到端测试	10%	主干用户旅程/支付等关键路径	Selenium, Cypress

四类必须覆盖的黄金场景：

正向路径：阳光下的Happy Path
边界条件：零值/极值/临界值攻击
异常流：网络抖动、依赖超时、脏数据
副作用验证：是否误改数据库或发送消息

避坑指南

1️⃣ 不要追求100%覆盖率：核心业务代码85%+，工具类代码60%即可
2️⃣ 警惕Mock滥用：过度Mock会导致测试失真，对DAO层建议用Testcontainers
3️⃣ 测试用例不是垃圾桶：禁止出现catch(Exception e){/* ignored */}
4️⃣ 测试命名即文档：采用Given-When-Then模式命名用例

@Test  
@DisplayName("Given用户有未支付订单 When尝试再次下单 Then抛出重复订单异常")  
void should_throw_duplicate_order_exception() { ... }

️ 第五式：凌波微步——自动化重构工具妙用

重构中的「生死时速」：
当面对数万行历史代码时，纯手工重构如同在雷区跳舞：

效率黑洞：重命名一个字段需人工修改50+文件
🧨 人肉误差：稍有不慎便引发连锁报错
🤖 重复劳动：80%的基础重构动作可通过工具标准化

️ 重构工具箱矩阵

按场景选择你的「倚天剑」：

工具类型	典型代表	杀手锏功能	适用场景
IDE神器	IntelliJ IDEA	安全重命名/提取方法/内联	日常局部重构
静态分析	SonarQube	技术债量化+坏味道检测	重构优先级评估
代码规约	Alibaba Java Coding Guide	自动化代码格式化	统一团队风格
智能重构	JetBrains AI Assistant	语义级代码自动优化	复杂逻辑拆分

实战：批量改造「烂代码」

场景：将旧系统中散落的 new Date() 统一替换为 LocalDateTime

手动重构痛点：

需全局搜索+逐行检查时区处理逻辑
容易漏改隐式依赖Date的第三方库

工具化重构流程：

工具化重构五步流
┌────────────────┐
│ 1. IDE全局搜索   │
│   'new Date()'  │
└───────┬─────────┘
        ↓
┌────────────────┐
│ 2. 创建迁移类    │
│   DateUtils    │
└───────┬─────────┘
        ↓
┌────────────────┐
│ 3. 自动替换     │
│   Alt+Enter    │
└───────┬─────────┘
        ↓
┌────────────────┐
│ 4. 静态分析     │
│   时区风险检测  │
└───────┬─────────┘
        ↓
┌────────────────┐
│ 5. 补充测试     │
│   单元测试覆盖  │
└────────────────┘

代码对比：

// 重构前：脆弱的Date使用
public class Order {
    private Date createTime; // 可序列化问题
    
    public boolean isExpired() {
        return new Date().after(this.createTime); // 隐式系统时区
    }
}

// 重构后：线程安全的时间处理
public class DateUtils {
    public static LocalDateTime now() {
        return LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
    }
}

public class Order {
    private LocalDateTime createTime;
    
    public boolean isExpired() {
        return DateUtils.now().isAfter(createTime);
    }
}

高阶技巧：IDE重构快捷键速查表

操作	Windows快捷键	Mac快捷键	安全等级⭐
安全删除未使用代码	Alt + Delete	⌘ + Delete	⭐⭐⭐⭐
提取方法	Ctrl + Alt + M	⌘ + ⌥ + M	⭐⭐⭐
内联变量	Ctrl + Alt + N	⌘ + ⌥ + N	⭐⭐⭐⭐
类型迁移	Ctrl + Alt + Shift + T	⌘ + ⌥ + Shift + T	⭐⭐