CleanCode

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Clean Code Development

Clean Code ist ein von Robert C. Martin in seinem gleichnamigen Buch [1] geprägter Begriff aus der Softwareentwicklung welcher in erster Linie Quellcode aber auch andere Dokumente und Konzepte bezeichnet welche intuitiv verständlich sind. [2]

Warum Clean Code?

Als Clean Code bezeichnet man intuitiv verständlichen Programmcode. Die Idee von Clean Code basiert auf der Beobachtung, dass ein Großteil der Arbeitszeit in einem Projekt auf der Arbeit mit bereits bestehendem Programmcode basiert (Wartung, Erweiterung, Debugging). Programmcode der „clean“ ist unterstützt diese Arbeit durch seine Verständlichkeit und Struktur. Umgekehrt ist arbeiten mit nicht „clean“ Code oft eine zeitaufwändig und fehleranfällige Übung in Geduld während man versucht das Werk eines anderen (oder eines jüngeren Selbst) nachzuvollziehen.

Benennung

Ein wichtiger Teil von “sauberem” Code ist eine gute Benennung von Klassen, Methoden, und Variablen. Hierfür gibt es einige sehr nützliche Richtlinien:

  • Intention aufzeigende Namen
    fileAgeInDays statt age
  • Such freundliche Namen
    days statt d
  • Keine humoristischen Namen
    deleteItem statt destroyEverything
  • Eine Bezeichnung pro Konzept
    set[Name], get[Name], create[Name], ...
  • Keine Abkürzungen
    timeStamp statt tmp
  • Keine Artikel
    objectList statt theObjectList

Prinzipien

Hierbei handelt es sich um bewährte Prinzipien und Praktiken aus der objektorientierten Softwareentwicklung. Ein reflektiertes Verwenden dieser Richtlinien kann zu besserem und vor allem lesbarerem Quellcode führen. Diese Zusammenstellung orientiert sich an [3] und [4]. Es wurden absichtlich nicht alle Richtlinien übernommen, da sie umstritten, nicht eindeutig oder sehr schwierig anzuwenden sind.

Coding Conventions

Coding Conventions sind für die Zusammenarbeit mehrerer Entwickler an einem größeren Softwareprojekt unverzichtbar. Sie erhöhen die Lesbarkeit und sorgen für Konsistenz im Quellcode. Im Softwarepraktikum wird die Einhaltung der Coding Conventions durch Resharper unterstüzt.

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Principle of Least Astonishment

Programmteile sollten sich so verhalten, "wie man es erwartet". Funktionen sollten sich ihrem Namen entsprechend verhalten und Seiteneffekte sollten klar ersichtlich und gut dokumentiert sein.

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Don't repeat yourself (DRY)

Kopierter Code leistet Inkonsistenzen Vorschub und führt zu einem mehr an Fehleranfälligkeit und Arbeit. Kein Copy & Paste sondern mehrfach verwendeten Code in Funktionen und/oder Klassen auslagern.

Keep it simple, stupid (KISS)

Einfache Lösungen sind immer zu bevorzugen. Zerlege komplizierte Probleme in Teilprobleme, bis die Teilprobleme nicht weiter zerlegbar sind.

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Law of Demeter

"Don't talk to strangers": Lange Abhängigkeitsketten zwischen den Klassen eines Projekts führen zu einer engen Kopplung im gesamten Projekt. Die erschwert Wartung, Erweiterung und Tests. Um dies zu vermeiden, sollte eine Methode nur folgende andere Methoden verwenden:

  • Methoden der eigenen Klasse
  • Methoden der Parameter
  • Methoden assozierter Klassen
  • Methoden selbst erzeugter Objekte
Single Responsibility Principle (SRP)

Eine Klasse sollte genau eine Aufgabe erfüllen.

Separation of Concerns (SoC)

Zerteile ein Programm in unterschiedliche Bereiche (eigentlich auf Klassenebene, aber auch auf Komponentenebene anwendbar), die jeweils eine Aufgabe haben und die sich so wenig wie möglich überlappen.

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Liskov Substitution Principle (LSP)

Subtypen müssen sich so verhalten wie ihr Basistyp. Z.B. darf eine Methode, die im Basistyp keine Exception wirft, auch im Subtyp keine Exception werfen.

Allgemeiner: Ein Subtyp darf die Funktionalität eines Basistyps lediglich erweitern, aber nicht einschänken.

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Information Hiding Principle

Eine Klasse sollte nur die für die Schnittstelle notwendigen Methoden und Felder öffentlich zur Verfügung stellen. Durch das Verbergen der Implementierungsdetails wird die Benutzung der Klasse von ihrer Implementierung unabhängig gemacht.

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Tell, don't ask

Eine Klasse sollte nicht von außen über ihren internen Zustand befragt werden können. Es ist besser dem Objekt mitzuteilen was es zu tun hat. Das verlagert die Logik zur Benutzung der Klasse in die Klasse selbst und der Benutzer muss sich darüber keine Gedanken mehr machen. Als Ergebnis entstehen Objekte mit Verhalten statt "dummer" Datenhaltungsobjekte.

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Dependency Inversion Principle (DIP)

Entkopple Module über Interfaces:

  • Module hoher Ebenen sollten nicht von Modulen niedriger Ebenen abhängen. Beide sollten von Abstraktionen abhängen.
  • Abstraktionen sollten nicht von Details abhängen. Details sollten von Abstraktionen abhängen.

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Beware of Optimizations

Optimierung bedeutet Aufwand und komplexeren Code. Solange es nicht WIRKLICH notwendig ist, sollte man darauf verzichten.

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Favour Composition over Inheritance (FCoI)

Komposition ist flexibler als Ableitung. Bevor man von einer Klasse ableitet, sollte man sich daher immer zuerst fragen, ob man dasselbe Ergebnis nicht auch mit Komposition erreichen kann.

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Interface Segregation Principle (ISP)

Interfaces sollen so klein wie möglich sein und nur beinhalten was auch wirklich benötigt wird.

You ain't gonna need it (YAGNI)

Programmiere nur was gebraucht wird und nicht was vielleicht irgendwann mal gebraucht werden könnte.

Praktiken

Lesen

Lesen ist eine der besten Übungen überhaupt und bringt neue Erfahrungen ohne den Aufwand des Schreibens.

Versionierung

Systeme wie Git erlauben verteiltes Arbeiten mit zusätzlichem Rückgriff auf alte Versionen des Projekts.

Scout Rule

Verlasse Code immer sauberer als du ihn betrittst. Wenn man beim Lesen von Code Fehler oder Verletzungen dieser Prinzipien bemerkt, sollte man ihn gleich verbessern.

Root Cause Analysis

Nicht die Symptome sondern die Ursache bekämpfen. Wenn Probleme auftreten, immer zuerst überlegen, wo diese herkommen können. Nicht der Versuchung erliegen, nur in den zuletzt veränderten Code-Stücken zu suchen.

Referenzen

  1. Robert C. Martin. Clean Code: A Handbook of Agile Software Craftsmanship. Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, NJ, USA, 1 Edition, 2008. Bei Amazon.
  2. Seite „Clean Code“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 16. März 2018, 09:50 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Clean_Code&oldid=175065244 (Abgerufen: 20. April 2019, 15:58 UTC)
  3. Clean Code Developer
  4. Robert C. Martin. Clean Code: A Handbook of Agile Software Craftsmanship. Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, NJ, USA, 1 Edition, 2008. Bei Amazon.