wasabeef 安全漸進式重構與 SOLID 評估
實施安全且漸進式的代碼重構，定量評估 SOLID 原則的遵守狀況。可視化技術債務，明確改善優先級。
使用方法
# 複雜代碼的識別和重構計劃
find . -name "*.js" -exec wc -l {} + | sort -rn | head -10
「請重構大檔案以減少複雜度」
# 重複代碼的檢測與整合
grep -r "function processUser" . --include="*.js"
「請用 Extract Method 整合重複的函數」
# SOLID 原則違反的檢測
grep -r "class.*Service" . --include="*.js" | head -10
「請評估這些類是否遵循單一責任原則」
基本範例
# 長方法的檢測
grep -A 50 "function" src/*.js | grep -B 50 -A 50 "return" | wc -l
"請用 Extract Method 分割 50 行以上的方法"
# 條件分支的複雜度
grep -r "if.*if.*if" . --include="*.js"
"請用 Strategy 模式改善巢狀條件語句"
# 代碼異味的檢測
grep -r "TODO\|FIXME\|HACK" . --exclude-dir=node_modules
"請解決成為技術債務的註釋"
重構技法
Extract Method(方法提取)
// Before: 冗長的方法
function processOrder(order) {
// 50 行的複雜處理
}
// After: 責任分離
function processOrder(order) {
validateOrder(order);
calculateTotal(order);
saveOrder(order);
}
Replace Conditional with Polymorphism
// Before: switch 語句
function getPrice(user) {
switch (user.type) {
case "premium":
return basePrice * 0.8;
case "regular":
return basePrice;
}
}
// After: Strategy 模式
class PremiumPricing {
calculate(basePrice) {
return basePrice * 0.8;
}
}
SOLID 原則評分 (0-100 分)
評估標準與配分
S - Single Responsibility(20 分)
├─ 類的責任數: 1 個 (20 分) | 2 個 (15 分) | 3 個 (10 分) | 4 個以上 (5 分)
├─ 方法數: <7 個 (+5 分) | 7-15 個 (+3 分) | >15 個 (0 分)
├─ 變更理由的明確性: 明確 (+5 分) | 模糊 (0 分)
└─ 分數例: UserService(認證+資料處理) = 10 分
O - Open/Closed(20 分)
├─ 擴展點: Strategy/Template Method(20 分) | 僅繼承 (10 分) | 無 (5 分)
├─ 新功能添加時的既有代碼變更: 不必要 (+5 分) | 最小化 (+3 分) | 必要 (0 分)
├─ 介面利用: 適當 (+5 分) | 部分 (+3 分) | 無 (0 分)
└─ 分數例: PaymentProcessor(Strategy) = 20 分
L - Liskov Substitution(20 分)
├─ 衍生類的契約遵守: 完全 (20 分) | 部分 (10 分) | 違反 (0 分)
├─ 前置條件的強化: 無 (+5 分) | 有 (-5 分)
├─ 後置條件的弱化: 無 (+5 分) | 有 (-5 分)
└─ 分數例: Square extends Rectangle = 0 分 (違反)
I - Interface Segregation(20 分)
├─ 介面大小: 1-3 方法 (20 分) | 4-7(15 分) | 8+(5 分)
├─ 未使用方法實現: 無 (+5 分) | 1-2 個 (+2 分) | 3 個以上 (0 分)
├─ 角色的明確性: 單一角色 (+5 分) | 多重角色 (0 分)
└─ 分數例: Readable/Writable 分離 = 20 分
D - Dependency Inversion(20 分)
├─ 依賴方向: 僅抽象 (20 分) | 混合 (10 分) | 僅具象 (5 分)
├─ DI 利用: Constructor Injection(+5 分) | Setter(+3 分) | 無 (0 分)
├─ 可測試性: Mock 可能 (+5 分) | 困難 (0 分)
└─ 分數例: Repository Pattern = 20 分
總分 = S + O + L + I + D
├─ 90-100 分: Excellent(SOLID 完全遵循)
├─ 70-89 分: Good(輕微改善空間)
├─ 50-69 分: Fair(建議重構)
├─ 30-49 分: Poor(大規模改善必要)
└─ 0-29 分: Critical(設計重新檢討必須)
技術債務的定量化
債務計算公式
技術債務 (時間) = 複雜度分數 × 影響範圍 × 修正難度
複雜度分數:
├─ 循環複雜度: 1-5(低) | 6-10(中) | 11-20(高) | 21+(危險)
├─ 認知複雜度: 巢狀深度 × 條件分支數
├─ 代碼行數: <50(1 分) | 50-200(2 分) | 200-500(3 分) | 500+(5 分)
└─ 重複率: 0-10%(1 分) | 10-30%(2 分) | 30-50%(3 分) | 50%+(5 分)
影響範圍:
├─ 依賴模組數: 直接依賴 + 間接依賴 × 0.5
├─ 使用頻率: API 呼叫次數/日
├─ 業務重要度: Critical(×3) | High(×2) | Medium(×1) | Low(×0.5)
└─ 團隊知識: 理解者 1 名 (×3) | 2-3 名 (×2) | 4 名以上 (×1)
修正難度:
├─ 測試覆蓋率: 0%(×3) | <50%(×2) | 50-80%(×1.5) | >80%(×1)
├─ 文件: 無 (×2) | 不充分 (×1.5) | 充分 (×1)
├─ 依賴關係: 緊耦合 (×3) | 中度 (×2) | 鬆耦合 (×1)
└─ 變更風險: Breaking Change(×3) | 相容性考慮 (×2) | 安全 (×1)
成本換算:
├─ 時間成本: 債務時間 × 開發者時薪
├─ 機會損失: 新功能開發延遲日數 × 日營收影響
├─ 品質成本: Bug 發生機率 × 修正成本 × 發生頻率
└─ 總成本: 時間 + 機會損失 + 品質成本
優先級矩陣
| 優先級 | 影響度 | 修正成本 | 回應期限 | 具體例 | 建議行動 |
|---|---|---|---|---|---|
| Critical(即刻回應) | 高 | 低 | 1 週內 | God Object、循環依賴 | 立即開始重構 |
| Important(計劃性回應) | 高 | 高 | 1 個月內 | 大規模責任分離、架構變更 | 納入 Sprint 計劃 |
| Watch(監視對象) | 低 | 高 | 3 個月內 | 複雜度高的內部處理 | 指標監視、惡化時回應 |
| Acceptable(容許範圍) | 低 | 低 | 不必要 | 輕微的代碼異味 | 通常重構處理 |
重構程序
現況分析與測量
- 複雜度測量 (循環・認知)
- SOLID 分數計算 (0-100 分)
- 技術債務的定量化 (時間/成本)
- 優先級矩陣製作
階段性執行
- 小步驟 (15-30 分鐘單位)
- 各變更後的測試執行
- 頻繁的提交
- SOLID 分數的持續測量
品質確認
- 測試覆蓋率維持
- 效能測量
- 技術債務削減確認
- 代碼審查
常見代碼異味與債務分數
| 代碼異味 | 檢測標準 | 債務分數 | 改善技法 |
|---|---|---|---|
| God Object | 責任 >3, 方法 >20 | 高 (15-20h) | Extract Class, SRP 適用 |
| Long Method | 行數 >50, 複雜度 >10 | 中 (5-10h) | Extract Method |
| Duplicate Code | 重複率 >30% | 高 (10-15h) | Extract Method/Class |
| Large Class | 行數 >300, 方法 >15 | 高 (10-20h) | Extract Class |
| Long Parameter List | 參數 >4 | 低 (2-5h) | Parameter Object |
| Feature Envy | 其他類參照 >5 | 中 (5-10h) | Move Method |
| Data Clumps | 相同參數群的重複 | 低 (3-5h) | Extract Class |
| Primitive Obsession | 基本型別的過度使用 | 中 (5-8h) | Replace with Object |
| Switch Statements | case >5 | 中 (5-10h) | Strategy Pattern |
| Shotgun Surgery | 變更時的影響處 >3 | 高 (10-15h) | Move Method/Field |
實踐例：SOLID 分數評估
// 評估對象: UserService 類
class UserService {
constructor(db, cache, logger, emailService) { // 4 個依賴
this.db = db;
this.cache = cache;
this.logger = logger;
this.emailService = emailService;
}
// 責任 1: 認證
authenticate(username, password) { /* ... */ }
refreshToken(token) { /* ... */ }
// 責任 2: 用戶管理
createUser(data) { /* ... */ }
updateUser(id, data) { /* ... */ }
deleteUser(id) { /* ... */ }
// 責任 3: 通知
sendWelcomeEmail(user) { /* ... */ }
sendPasswordReset(email) { /* ... */ }
}
// SOLID 分數評估結果
S: 10 分 (責任 3 個: 認證、CRUD、通知)
O: 5 分 (無擴展點、直接實現)
L: 15 分 (無繼承、不適用)
I: 10 分 (介面未分離)
D: 10 分 (具象類依賴)
總計: 50 分 (Fair - 建議重構)
// 技術債務
複雜度: 15 (方法 7 個、責任 3 個)
影響範圍: 8 (認證在全功能中使用)
修正難度: 2 (有測試、文件不足)
債務時間: 15 × 8 × 2 = 240 小時
優先級: Critical (認證系統需即刻回應)
改善後的實現例
// SOLID 原則適用後 (分數: 90 分)
// S: 單一責任 (20 分)
class AuthenticationService {
authenticate(credentials) { /* ... */ }
refreshToken(token) { /* ... */ }
}
// O: 開放封閉 (20 分)
class UserRepository {
constructor(storage) { // Strategy Pattern
this.storage = storage;
}
save(user) { return this.storage.save(user); }
}
// I: 介面分離 (20 分)
interface Readable {
find(id);
findAll();
}
interface Writable {
save(entity);
delete(id);
}
// D: 依賴反轉 (20 分)
class UserService {
constructor(
private auth: IAuthService,
private repo: IUserRepository,
private notifier: INotificationService
) {}
}
// 債務削減: 240 小時 → 20 小時 (削減 92%)
自動化支援
# SOLID 分數測量
npx solid-analyzer src/ --output report.json
# 複雜度分析
npx complexity-report src/ --format json
sonar-scanner -Dsonar.javascript.lcov.reportPaths=coverage/lcov.info
# 技術債務的可視化
npx code-debt-analyzer --config .debt.yml
# 代碼格式化
npm run lint:fix
prettier --write src/
# 測試執行和覆蓋率
npm test -- --coverage
npm run test:mutation # 變異測試
注意事項
- 功能變更的禁止: 不改變外部行為
- 測試優先: 重構前追加測試
- 階段性方法: 不一次做大的變更
- 持續驗證: 各步驟的測試執行