DRY原则(Don’t Repeat Yourself):不要写重复的代码

你可能会觉得,这条原则非常简单、非常容易应用。只要两段代码长得一样,那就是违反 DRY 原则了。真的是这样吗?答案是否定的。这是很多人对这条原则存在的误解。实际上,重复的代码不一定违反 DRY 原则,而且有些看似不重复的代码也有可能违反 DRY 原则。

三种典型的代码重复

实现逻辑重复

尽管代码的实现逻辑是相同的,但语义不同,并不违反 DRY 原则。对于包含重复代码的问题,我们可以通过抽象成更细粒度函数的方式来解决。

所谓“语义不同”指的是:从功能上来看,这两个函数干的是完全不重复的两件事情,比如:一个是校验用户名,另一个是校验密码。尽管在目前的设计中,两个校验逻辑是完全一样的,但如果按照第二种写法,将两个函数的合并,那就会存在潜在的问题。在未来的某一天,如果我们修改了密码的校验逻辑,比如,允许密码包含大写字符,允许密码的长度为 8 到 64 个字符,那这个时候,isValidUserName() 和 isValidPassword() 的实现逻辑就会不相同。我们就要把合并后的函数,重新拆成合并前的那两个函数。

功能语义重复

实现逻辑不重复,但语义重复,也就是功能重复,也就违反了 DRY 原则。

在同一个项目代码中有下面两个函数:isValidIp() 和 checkIfIpValid()。尽管两个函数的命名不同,实现逻辑不同,但功能是相同的,都是用来判定 IP 地址是否合法的。

之所以在同一个项目中会有两个功能相同的函数,那是因为这两个函数是由两个不同的同事开发的,其中一个同事在不知道已经有了 isValidIp() 的情况下,自己又定义并实现了同样用来校验 IP 地址是否合法的 checkIfIpValid() 函数。

这个例子跟上个例子正好相反。上一个例子是代码实现逻辑重复,但语义不重复,我们并不认为它违反了 DRY 原则。而在这个例子中,尽管两段代码的实现逻辑不重复,但语义重复,也就是功能重复,我们认为它违反了 DRY 原则。我们应该在项目中,统一一种实现思路,所有用到判断 IP 地址是否合法的地方,都统一调用同一个函数。

假设我们不统一实现思路,那有些地方调用了 isValidIp() 函数,有些地方又调用了 checkIfIpValid() 函数,这就会导致代码看起来很奇怪,相当于给代码“埋坑”,给不熟悉这部分代码的同事增加了阅读的难度。同事有可能研究了半天,觉得功能是一样的,但又有点疑惑,觉得是不是有更高深的考量,才定义了两个功能类似的函数,最终发现居然是代码设计的问题。

除此之外,如果哪天项目中 IP 地址是否合法的判定规则改变了,比如:255.255.255.255 不再被判定为合法的了,相应地,我们对 isValidIp() 的实现逻辑做了相应的修改,但却忘记了修改 checkIfIpValid() 函数。又或者,我们压根就不知道还存在一个功能相同的 checkIfIpValid() 函数,这样就会导致有些代码仍然使用老的 IP 地址判断逻辑,导致出现一些莫名其妙的 bug。

代码执行重复

代码复用 vs 代码复用性 vs DRY原则

  • 代码复用表示一种行为:我们在开发新功能的时候,尽量复用已经存在的代码;
  • 代码的可复用性表示一段代码可被复用的特性或能力:我们在编写代码的时候,让代码尽量可复用;
  • DRY 原则是一条原则:不要写重复的代码。

从三者定义描述上,它们好像有点类似,但深究起来,三者的区别还是蛮大的。

尽管复用、可复用性、DRY 原则这三者从理解上有所区别,但实际上要达到的目的都是类似的,都是为了减少代码量,提高代码的可读性、可维护性。除此之外,复用已经经过测试的老代码,bug 会比从零重新开发要少。

  • “不重复”并不代表“可复用”

在一个项目代码中,可能不存在任何重复的代码,但也并不表示里面有可复用的代码,不重复和可复用完全是两个概念。所以,从这个角度来说,DRY 原则跟代码的可复用性讲的是两回事。

  • “复用”和“可复用性”关注角度不同

代码“可复用性”是从代码开发者的角度来讲的,“复用”是从代码使用者的角度来讲的。比如,A 同事编写了一个 UrlUtils 类,代码的“可复用性”很好。B 同事在开发新功能的时候,直接“复用”A 同事编写的 UrlUtils 类。

提高代码的复用性方式

除了以下七点,还有一些跟编程语言相关的特性,也能提高代码的复用性,比如泛型编程等。实际上,除了上面讲到的这些方法之外,复用意识也非常重要。在写代码的时候,我们要多去思考一下,这个部分代码是否可以抽取出来,作为一个独立的模块、类或者函数供多处使用。在设计每个模块、类、函数的时候,要像设计一个外部 API 那样,去思考它的复用性。

减少代码耦合

对于高度耦合的代码,当我们希望复用其中的一个功能,想把这个功能的代码抽取出来成为一个独立的模块、类或者函数的时候,往往会发现牵一发而动全身。移动一点代码,就要牵连到很多其他相关的代码。所以,高度耦合的代码会影响到代码的复用性,我们要尽量减少代码耦合。

满足单一职责原则

如果职责不够单一,模块、类设计得大而全,那依赖它的代码或者它依赖的代码就会比较多,进而增加了代码的耦合。根据上一点,也就会影响到代码的复用性。相反,越细粒度的代码,代码的通用性会越好,越容易被复用。

模块化

这里的“模块”,不单单指一组类构成的模块,还可以理解为单个类、函数。我们要善于将功能独立的代码,封装成模块。独立的模块就像一块一块的积木,更加容易复用,可以直接拿来搭建更加复杂的系统。

业务与非业务逻辑分离

越是跟业务无关的代码越是容易复用,越是针对特定业务的代码越难复用。所以,为了复用跟业务无关的代码,我们将业务和非业务逻辑代码分离,抽取成一些通用的框架、类库、组件等。

通用代码下沉

从分层的角度来看,越底层的代码越通用、会被越多的模块调用,越应该设计得足够可复用。一般情况下,在代码分层之后,为了避免交叉调用导致调用关系混乱,我们只允许上层代码调用下层代码及同层代码之间的调用,杜绝下层代码调用上层代码。所以,通用的代码我们尽量下沉到更下层。

继承、多态、抽象、封装

利用继承,可以将公共的代码抽取到父类,子类复用父类的属性和方法;
利用多态,我们可以动态地替换一段代码的部分逻辑,让这段代码可复用;
除此之外,抽象和封装,从更加广义的层面、而非狭义的面向对象特性的层面来理解的话,越抽象、越不依赖具体的实现,越容易复用。代码封装成模块,隐藏可变的细节、暴露不变的接口,就越容易复用。

应用模板等设计模式

一些设计模式,也能提高代码的复用性。比如,模板模式利用了多态来实现,可以灵活地替换其中的部分代码,整个流程模板代码可复用。

why

实际上,编写可复用的代码并不简单。如果我们在编写代码的时候,已经有复用的需求场景,那根据复用的需求去开发可复用的代码,可能还不算难。但是,如果当下并没有复用的需求,我们只是希望现在编写的代码具有可复用的特点,能在未来某个同事开发某个新功能的时候复用得上。在这种没有具体复用需求的情况下,我们就需要去预测将来代码会如何复用,这就比较有挑战了。

实际上,除非有非常明确的复用需求,否则,为了暂时用不到的复用需求,花费太多的时间、精力,投入太多的开发成本,并不是一个值得推荐的做法。这也违反了 YAGNI 原则。

除此之外,有一个著名的原则,叫作“Rule of Three”。这条原则可以用在很多行业和场景中,你可以自己去研究一下。如果把这个原则用在这里,那就是说,我们在第一次写代码的时候,如果当下没有复用的需求,而未来的复用需求也不是特别明确,并且开发可复用代码的成本比较高,那我们就不需要考虑代码的复用性。在之后我们开发新的功能的时候,发现可以复用之前写的这段代码,那我们就重构这段代码,让其变得更加可复用。

也就是说,第一次编写代码的时候,我们不考虑复用性;第二次遇到复用场景的时候,再进行重构使其复用。需要注意的是,“Rule of Three”中的“Three”并不是真的就指确切的“三”,这里就是指“二”。