AI辅助软件重构与案例分析-让代码优化成为一种习惯

软件开发的轮回

1. 起初客户提出的需求并不复杂

2. 随着日后的变更，系统开始变得越来越复杂

3. 激烈的市场要求快速交付

4. 越来越复杂的系统交付速度会越来越慢

5. 越来越快的技术发展要求技术架构不断更迭

带来的问题：

· 系统交付速度越来越慢而不能适应市场变化

· 技术架构不断更迭越来越困难而不能适应技术发展

· 测试变得越来越困难而任务繁重

· 软件系统越来越笨重而不适应未来变化

探讨软件退化的根源

案例分析：演示电商网站付款功能代码质量下降的过程（起初的设计；随后的变更；质量不断下降的过程）。

软件质量下降的根源：

1. 软件总是因变更而变得越来越复杂

2. 软件结构已经不再适应复杂的软件需求

3. 必须要调整软件结构以适应新的软件需求

4. 重构是保持高质量软件设计的习惯

两顶帽子的设计方式

软件是因需求变更而质量下降吗？

案例分析：推演软件变更的设计过程。

应对软件变更的最佳方式：两顶帽子

1. 重构原有代码以适应新的需求

2. 实现新的需求

案例：演示两顶帽子的设计过程。

准确理解高质量代码

1. 剖析高质量代码设计的本质

2. 软件的质量保证：内部质量与外部质量

3. 高质量软件设计的标准：易于阅读、易于维护、易于变更

准确理解代码整洁之道

1. 什么时候应该代码整洁

2. 函数代码整洁应当遵循的原则

3. 类与接口代码整洁应当遵循的原则

4. 注释代码的整洁之道

5. 异常处理的代码整洁之道

案例：实战项目的整洁代码展示。

案例分析软件设计原则及其本质

1. 低耦合

1) 依赖反转原则（DIP）—— 案例：购票业务类与数据访问类

2) 开放-封闭原则（OCP）—— 案例：需求变更与可扩展点设计；Square/Circle的解决方案

2. 高内聚

1) 单一职责原则（SRP）—— 案例：财务凭证变更带来的问题；超级大函数与大对象的难题；MySQL读写分离的改造过程

2) 不要重复自己原则（DRY）—— 典型的代码重复案例与散弹式修改；探讨代码复用的设计难题与软件重构；案例讲解：代码复用的常用方法

利用DeepSeek进行代码的优化

1. 国产智能大模型DeepSeek的13个应用场景：代码改写、代码解释、代码生成、中英文翻译，等等

2. 智能大模型核心应用的精华：提示词工程、文档上传、搭建本地知识库

3. AI自动化编程带来的挑战：

1) 不能交给AI过于复杂的任务

2) AI编写的代码如何规范编程，基于某个平台进行编程

3) AI编写的代码，日后如何变更维护

解决方案：以知识库作为规范指导AI编程

1. 通过知识库制定DeepSeek软件开发的模板与规范：

1) 文档模板：架构设计的模板、用例模型的模板、领域模型的模板

2) 开发规范：领域对象、服务接口、DSL配置、测试用例的开发规范

2. 基于知识库进行的DeepSeek软件开发：

1) 基于业务需求进行分析设计

2) 将大任务拆分成无数个小任务

3) 基于知识库的规范进行AI编程

4) 基于知识库的规范AI编写测试用例

软件重构的概念与设计思想

1. 重构是一系列代码的等量变换——案例：一个Hello World重构过程

2. 重构的保险索：自动化测试——案例：Hello World的自动化测试过程

3. 软件修改的四种动机——重构的价值

4. 一个真实的谎言——重构的误区

5. 重构的主要方法与技巧

重构是高质量编码的实现方式

1. 重构是代码整洁与高质量编码的实现方式

1) 准确理解软件重构

2) 每次变更的时候，先重构再实现需求

3) 每过一段时间就通过重构整理一次代码

2. 基于AI的软件重构思路

1) 用AI进行原始代码的理解

2) 用AI进行代码的改写与优化

3) 用AI编写测试用例

3. 案例：演练Hello World的维护变更过程

1) 最初的软件设计

2) 第一次变更：抽取方法与抽取类

3) 第二次变更：抽取接口与系统分层

4) 重构完成以后，用测试用例进行验证

演练一个完整的重构过程——重构七步曲

案例分析：重构一个大型遗留系统

1. 重构第一步：分解大函数——超级大函数及其危害；案例：演示大函数产生的过程；案例：演示抽取方法操作步骤；实践抽取方法会遇到的问题和解决方案；演练AI编程在抽取方法中的应用

2. 重构第二步：拆分大对象——超级大对象及其危害；案例：演示超级大对象的产生过程；案例：演示抽取类的操作步骤；讲解单一职责设计原则；案例：演示"分久必合，合久必分"的重构过程；演练AI编程在抽取类中的应用

3. 重构第三步：提高复用率——讲解顺序编程及其危害；"不要重复代码"原则；案例：提高代码复用的6个方法；案例：演示新增代码时的代码复用过程；用静态检查工具检查重复代码

4. 重构第四步：可扩展设计——过度设计 vs. 恰如其分的设计；讲解"开放-封闭"的设计原则；案例：讲解可扩展设计的4个方法；案例：讲解新增代码的可扩展设计过程

5. 重构第五步：降低耦合度——案例：讲解接口、实现与工厂模式；案例：讲解外部接口解耦与适配器模式；演练用AI编程进行设计模式的设计

6. 重构第六步：系统分层——反思软件架构需要怎样的分层结构；遗留系统如何拥抱需求变化；遗留系统如何应对技术变革

7. 重构第七步：领域驱动设计——领域驱动设计的概念；讲解领域模型分析方法

演练一个完整的DeepSeek开发过程

1. 通过知识库制定DeepSeek软件开发的模板与规范：

1) 文档模板：架构设计的模板、用例模型的模板、领域模型的模板

2) 开发规范：领域对象、服务接口、DSL配置、测试用例的开发规范

2. 基于知识库进行的DeepSeek软件开发：

1) DeepSeek辅助的软件需求探索与编写需求文档

2) DeepSeek辅助编写用例模型

3) DeepSeek辅助编写领域模型

4) DeepSeek辅助形成数据库设计，编写SQL脚本

5) DeepSeek辅助编写领域对象与服务接口代码，进行DSL配置

6) DeepSeek辅助，基于某个平台进行业务代码的编写

7) DeepSeek辅助创建测试用例代码

什么时候重构

1. 重构是一种习惯

2. 重构让程序可读

3. 重构，才好复用

4. 先重构，再扩展

5. 紧急任务时的重构

自动化测试的困境

1. 重构初期的困局

2. 解耦与自动化测试

3. 建立自动化测试体系

4. 通过AI建立自动化测试体系

关于重构效果的评价

1. 评价软件质量的指标

2. 评价软件质量的工具