リファクタリングとは?目的などをわかりやすく解説

リファクタリングとは、ソフトウェアの外部から見た動作を変えずに、内部構造を整理することである。




リファクタリングの目的

ソフトウェアの品質を向上させる

ソフトウェアの品質を向上させるためには、ソフトウェアが正しく動作するだけでなく、保守性や拡張性も高くなければならない。リファクタリングを行うことで、コードの可読性や保守性を向上させ、ソフトウェアの品質を向上させることができる。

具体的には、以下の点が改善される。

  • コードの可読性:コードの構造が整理され、意味が明確になる。
  • 保守性:コードの変更や修正が容易になる。
  • 拡張性:新しい機能の追加や既存機能の変更が容易になる。

ソフトウェアの開発速度を向上させる

リファクタリングによって、コードの可読性や保守性が向上すると、開発者がコードを理解しやすくなり、修正や機能追加が容易になる。そのため、開発速度を向上させることができる。

具体的には、以下の点が改善される。

  • バグの発生率:バグの原因となるコードの複雑性が減少するため、バグの発生率が低下する。
  • 修正や機能追加の作業時間:コードの変更や修正が容易になるため、作業時間が短縮される。

ソフトウェアの将来性を高める

ソフトウェアは、長く使われるほど、機能追加や修正が繰り返され、コードが複雑化していく。リファクタリングを行うことで、コードの複雑化を防止し、ソフトウェアの将来性を高めることができる。

具体的には、以下の点が改善される。

  • ソフトウェアの寿命:コードの複雑化を防止することで、ソフトウェアの寿命を延ばすことができる。
  • ソフトウェアの再利用性:コードの構造が整理され、汎用性の高いコードになるため、他のソフトウェアで再利用しやすくなる。

リファクタリングのタイミング

機能追加やバグ修正を行う前

機能追加やバグ修正を行う際に、コードの構造を改善することで、修正や追加の作業が容易になる。また、バグの発生リスクを低減することができる。

具体的には、以下の点が改善される。

  • コードの可読性:コードの構造が整理され、意味が明確になる。
  • 保守性:コードの変更や修正が容易になる。
  • 拡張性:新しい機能の追加や既存機能の変更が容易になる。

コードの改善の余地があると感じたタイミング

コードの可読性や保守性が低い部分、将来的に変更の可能性が高い部分など、改善の余地があると感じたタイミングでも、リファクタリングを行うとよい。

具体的には、以下の点が改善される。

  • コードの可読性:コードの構造が整理され、意味が明確になる。
  • 保守性:コードの変更や修正が容易になる。
  • 拡張性:新しい機能の追加や既存機能の変更が容易になる。

定期的に行う

上記タイミングに関わらず、定期的に行うことも有用である。ソフトウェアは、長く使われるほど、機能追加や修正が繰り返され、コードが複雑化していく。コードが複雑化すると、バグの発生リスクが高まり、開発速度が低下する。

定期的にリファクタリングを行うことで、コードの複雑化を防止し、ソフトウェアの品質や開発速度を維持することができる。

リファクタリングのやり方

リファクタリングの目的を明確にする

リファクタリングを行う前に、まずリファクタリングの目的を明確にする必要がある。リファクタリングの目的は、ソフトウェアの品質を向上させる、開発速度を向上させる、将来性を高めるなど、さまざまである。目的を明確にすることで、リファクタリングの対象や範囲を絞り込むことができる。

リファクタリング対象を特定する

リファクタリングの目的を明確にした上で、次にリファクタリング対象を特定する必要がある。リファクタリング対象は、コードの可読性や保守性が低い部分、将来的に変更の可能性が高い部分など、改善の余地がある部分である。

リファクタリング手法を検討する

リファクタリング対象を特定したら、次にリファクタリング手法を検討する必要がある。リファクタリングには、さまざまな手法があるため、対象となるコードの状況に応じて適切な手法を選択する必要がある。

リファクタリング手法の例としては、以下のようなものが挙げられる。

  • 抽出メソッド:関数やメソッドに分割してコードを整理する。
  • インライン化:関数やメソッドの呼び出しをコードに直接埋め込む。
  • 名前変更:変数や関数、メソッドの名前をわかりやすいものに変更する。
  • コードの移動:コードを別のクラスやパッケージに移動する。

リファクタリングを実施する

リファクタリング手法を検討したら、次にリファクタリングを実施する。リファクタリングを実施する際には、必ずテストを実施して、ソフトウェアの外部的な振る舞いが保たれていることを確認する必要がある。

リファクタリングを継続する

リファクタリングは、ソフトウェアの開発や保守の際に、定期的に行うように心がけることが重要である。ソフトウェアは、長く使われるほど、機能追加や修正が繰り返され、コードが複雑化していく。リファクタリングを継続することで、コードの複雑化を防止し、ソフトウェアの品質を維持することができる。

リファクタリングの手法

リファクタリングには、さまざまな手法がある。代表的な手法としては、以下のようなものが挙げられる。

抽出メソッド

関数やメソッドに分割してコードを整理する手法である。関数やメソッドの呼び出しを減らすことで、コードの可読性や保守性を向上させることができる。

インライン化

関数やメソッドの呼び出しをコードに直接埋め込む手法である。関数やメソッドの呼び出しを減らすことで、コードの実行速度を向上させることができる。

名前変更

変数や関数、メソッドの名前をわかりやすいものに変更する手法である。コードの可読性を向上させることができる。

コードの移動

コードを別のクラスやパッケージに移動する手法である。コードの構造を整理し、可読性や保守性を向上させることができる。

コードの簡略化

コードをより簡潔に書き直す手法である。コードの可読性や保守性を向上させることができる。

コードの重複の排除

コードの重複を排除する手法である。コードの可読性や保守性を向上させることができる。

条件分岐の整理

条件分岐を整理して、コードをよりわかりやすくする手法である。コードの可読性や保守性を向上させることができる。

ループの整理

ループを整理して、コードをより効率的に実行できるようにする手法である。コードの実行速度や保守性を向上させることができる。

これらの手法は、単独で行うことも、組み合わせて行うこともできる。状況に応じて適切な手法を選択することが重要である。

リファクタリングの例

メソッド抽出

メソッド抽出は、複数の行にまたがるコードを、1つのメソッドにまとめるリファクタリングである。コードを読みやすくし、保守性を高めるために有効である。

例えば、以下のようなコードがあるとする。

// 元のコード
def calculate(price, quantity):
    if quantity > 10:
        discount = 0.1
    else:
        discount = 0.0

    total_price = price * quantity * (1 - discount)
    return total_price

これをメソッド抽出すると、以下のように変更できる。

// メソッド抽出後
def calculate_discount(quantity):
    if quantity > 10:
        return 0.1
    else:
        return 0.0

def calculate(price, quantity):
    discount = calculate_discount(quantity)
    total_price = price * quantity * (1 - discount)
    return total_price

メソッド抽出により、コードが読みやすくなり、保守性が高まったことがわかる。

変数名の変更

変数名を、その変数の意味を明確に表す名前に変更するリファクタリングである。コードを読みやすくし、保守性を高めるために有効である。

例えば、以下のようなコードがあるとする。

// 元のコード
def calculate(price, quantity):
    discount = 0.1
    if quantity > 10:
        discount = 0.2

    total_price = price * quantity * (1 - discount)
    return total_price

これを変数名の変更により、以下のように変更できる。

// 変数名の変更後
def calculate(price, quantity):
    discount_rate = 0.1
    if quantity > 10:
        discount_rate = 0.2

    total_price = price * quantity * (1 - discount_rate)
    return total_price

変数名の変更により、コードが読みやすくなり、保守性が高まったことがわかる。

条件分岐の分解

複数の条件分岐が複雑に絡み合っているコードを、複数のメソッドに分解するリファクタリングである。コードを読みやすくし、保守性を高めるために有効である。

例えば、以下のようなコードがあるとする。

// 元のコード
def calculate(price, quantity):
    if quantity > 10:
        if price > 1000:
            discount = 0.2
        else:
            discount = 0.1
    else:
        discount = 0.0

    total_price = price * quantity * (1 - discount)
    return total_price

これを条件分岐の分解により、以下のように変更できる。

// 条件分岐の分解後
def calculate_discount(price, quantity):
    if quantity > 10:
        if price > 1000:
            return 0.2
        else:
            return 0.1
    else:
        return 0.0

def calculate(price, quantity):
    discount = calculate_discount(price, quantity)
    total_price = price * quantity * (1 - discount)
    return total_price

条件分岐の分解により、コードが読みやすくなり、保守性が高まったことがわかる。

このように、リファクタリングにはさまざまな種類がある。ソフトウェアの品質を向上させるために、適切なリファクタリングを適切なタイミングで行うことが重要である。

リファクタリングのツール

リファクタリングを行う際には、さまざまなツールが利用できる。ツールを利用することで、リファクタリングの作業を効率化することができる。

リファクタリングのツールには、以下のようなものが挙げられる。

IDE(統合開発環境)に組み込まれているリファクタリング機能

IDEに組み込まれているリファクタリング機能は、最も手軽に利用できるツールである。IDEによっては、さまざまなリファクタリング手法をサポートしているものもある。

リファクタリング専用ツール

リファクタリング専用ツールは、リファクタリングに特化した機能を提供している。より高度なリファクタリングを行う際には、リファクタリング専用ツールを利用するとよい。

クラウドベースのリファクタリングサービス

クラウドベースのリファクタリングサービスは、インターネット経由でリファクタリングを行うことができる。クラウドベースのサービスを利用する場合は、インターネットに接続できる環境が必要となる。

リファクタリングのツールを利用する場合、以下の点に注意するとよい。

  • ツールの機能やサポートしているリファクタリング手法を理解する
  • ツールの使い方を習得する
  • ツールの利用に伴うリスクを理解する

リファクタリングのツールは、リファクタリングの作業を効率化するための便利なツールである。しかし、ツールを利用するだけでは、リファクタリングの目的や手法を理解していないと、効果的なリファクタリングを行うことはできない。

まとめ

リファクタリングは、ソフトウェアの品質を向上させるための重要な手法である。

リファクタリングを行うことで、ソフトウェアの可読性・保守性、パフォーマンス、拡張性が向上し、開発・運用のコスト削減やソフトウェアの寿命延長につながる。

リファクタリングは、ソフトウェア開発・運用のあらゆるタイミングで行うことができる。

特に、ソフトウェアの開発初期や機能追加・変更を行う前は、リファクタリングを行うことで、ソフトウェアの品質を向上させることができる。

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