Entenda o que é Refatoração e suas Principais Técnicas

Não é incomum surgirem dúvidas sobre o processo de refatoração, especialmente no que diz respeito ao seu conceito, quando realizar, por que fazer, entre outros aspectos. Neste artigo, vamos abordar esses pontos e explicar por que a refatoração é uma prática essencial no desenvolvimento de software.

O que é Refatoração?

Surgida na década de 80, a refatoração é um processo de melhoria de código sem a necessidade de criar novas funcionalidades. O objetivo principal é transformar um código mal estruturado ou desorganizado em algo mais limpo, eficiente e fácil de entender.

A refatoração visa melhorar a legibilidade e simplificar o design do código, tornando-o mais eficiente e pronto para futuras manutenções ou modificações. Embora o conceito de refatoração seja simples, a aplicação prática dessa técnica pode ser desafiadora, especialmente em projetos grandes e complexos.

Quando e Por Que Refatorar o Código?

1. Evitar a Deterioração do Código

Durante o ciclo de vida de um software, é comum que o código se torne desorganizado à medida que novas funcionalidades são adicionadas. Isso pode causar dificuldades na manutenção e evolução do sistema. Refatorar é uma maneira eficaz de prevenir a deterioração do código e garantir que ele continue limpo e de fácil manutenção.

2. Melhorar o Entendimento do Código

Um código bem estruturado e claro facilita o entendimento por parte de outros desenvolvedores. Com a refatoração, torna-se mais fácil realizar modificações e adicionar novas funcionalidades sem introduzir erros. Além disso, um código mais legível reduz o tempo de aprendizado para novas equipes de desenvolvimento.

3. Facilitar a Manutenção e Correção de Bugs

Ao refatorar, o código se torna mais fácil de depurar e manter. A simplicidade e clareza ajudam na detecção e correção de bugs, reduzindo a probabilidade de novos problemas surgirem durante a manutenção. Isso melhora a eficiência do processo de manutenção.

4. Reduzir a Complexidade

Refatorar ajuda a reduzir a complexidade do código, tornando-o mais direto e fácil de modificar. A simplificação da estrutura do código facilita a identificação de problemas e melhora o desempenho geral do sistema.

Principais Técnicas de Refatoração

Existem várias técnicas de refatoração que podem ser aplicadas dependendo do tipo de problema ou código a ser melhorado. Aqui estão algumas das mais comuns:

1. Renomeação de Variáveis e Funções

Renomear variáveis, métodos ou funções para nomes mais descritivos é uma das técnicas mais simples de refatoração. Nomes claros ajudam a entender o que o código faz sem a necessidade de uma análise mais profunda. Exemplo:

• Renomear a para numeroDeClientes torna o código mais autoexplicativo.

2. Extrair Funções

Quando um trecho de código começa a se repetir ou a se tornar excessivamente longo, é uma boa prática extrair esse código para uma função separada. Isso ajuda a melhorar a legibilidade e a reutilização do código. A técnica de "Extract Method" envolve criar uma nova função para separar responsabilidades de um código longo e complexo.

3. Substituir Condicionais Complexas

Estruturas de condicionais longas ou aninhadas podem ser difíceis de entender. Uma forma de refatorar é usar polimorfismo ou padrões de design, como o Strategy Pattern, para substituir grandes blocos de condicionais. Isso simplifica o código, tornando-o mais flexível e fácil de modificar.

4. Remover Código Morto

Remover código não utilizado ou desnecessário ajuda a manter o código limpo e reduz a confusão. Às vezes, desenvolvedores deixam código "morto" que não é mais relevante para o projeto. Eliminar esse código melhora a manutenção e a clareza do sistema.

5. Reduzir a Profundidade de Aninhamento

Muitas vezes, os desenvolvedores criam funções ou loops com muitos níveis de aninhamento, tornando o código difícil de ler. Uma boa prática é reduzir a profundidade de aninhamento, o que pode ser feito movendo partes do código para funções separadas ou simplificando a lógica. Isso torna o código mais acessível e direto.

6. Aplicar Design Patterns

Aplicar padrões de design como o Factory, Singleton ou Observer pode ajudar a melhorar a estrutura do código e reduzir a complexidade. Esses padrões são soluções comprovadas para problemas recorrentes no design de software e podem tornar o código mais modular e fácil de entender.

A Importância da Cobertura de Testes Automatizados

Uma parte fundamental de qualquer processo de refatoração bem-sucedido é garantir que o código tenha uma cobertura de testes automatizados robusta. A refatoração pode alterar a estrutura interna do código, mas os testes automatizados garantem que o comportamento externo não seja afetado.

Testes Unitários e Testes de Integração

• Testes unitários: Verificam o comportamento individual de funções ou métodos.
• Testes de integração: Validam se os módulos do sistema continuam funcionando corretamente após a refatoração.

A implementação de testes abrangentes dá confiança aos desenvolvedores de que, ao modificar o código, o sistema continuará funcionando como esperado, sem introduzir erros não detectados.

Exemplo

Classe não refatorada e depois uma versão refatorada para ilustrar como a refatoração pode melhorar a legibilidade e a estrutura do código.

Classe Não Refatorada (Código Desorganizado)

public class Pedido {
    private String cliente;
    private String endereco;
    private double total;

    public Pedido(String cliente, String endereco, double total) {
        this.cliente = cliente;
        this.endereco = endereco;
        this.total = total;
    }

    public void processarPedido() {
        // Verificação de dados
        if(cliente == null || cliente.isEmpty()) {
            System.out.println("Erro: Nome do cliente não pode ser vazio.");
            return;
        }
        if(endereco == null || endereco.isEmpty()) {
            System.out.println("Erro: Endereço não pode ser vazio.");
            return;
        }
        if(total <= 0) {
            System.out.println("Erro: Total do pedido deve ser maior que zero.");
            return;
        }
        
        // Processando pagamento
        if(total > 100) {
            System.out.println("Pedido acima de R$100, aplicando desconto de 10%");
            total *= 0.9;
        } else {
            System.out.println("Pedido abaixo de R$100, sem desconto.");
        }
        
        // Processamento do envio
        System.out.println("Pedido enviado para: " + endereco);
        System.out.println("Total do pedido: R$" + total);
        System.out.println("Pedido processado com sucesso para o cliente: " + cliente);
    }
}

Problemas na classe não refatorada:

• Falta de clareza e modularidade: A classe tem várias responsabilidades: validação de dados, cálculo de desconto, envio de pedido, etc.
• Código repetitivo: O código de validação e os cálculos estão espalhados pela função, tornando-a difícil de entender e modificar.
• Dificuldade para manutenção: Se precisarmos mudar a forma como os descontos ou os processos de envio são feitos, teremos que alterar essa função que mistura lógica de negócios com o controle do fluxo do pedido.

Classe Refatorada (Código Organizado e Modular)

public class Pedido {
    private String cliente;
    private String endereco;
    private double total;

    public Pedido(String cliente, String endereco, double total) {
        this.cliente = cliente;
        this.endereco = endereco;
        this.total = total;
    }

    public void processarPedido() {
        if(!validarPedido()) {
            return;
        }

        double valorComDesconto = aplicarDesconto(total);
        processarEnvio(endereco);
        mostrarResumoPedido(cliente, valorComDesconto);
    }

    private boolean validarPedido() {
        if(cliente == null || cliente.isEmpty()) {
            System.out.println("Erro: Nome do cliente não pode ser vazio.");
            return false;
        }
        if(endereco == null || endereco.isEmpty()) {
            System.out.println("Erro: Endereço não pode ser vazio.");
            return false;
        }
        if(total <= 0) {
            System.out.println("Erro: Total do pedido deve ser maior que zero.");
            return false;
        }
        return true;
    }

    private double aplicarDesconto(double total) {
        if(total > 100) {
            System.out.println("Pedido acima de R$100, aplicando desconto de 10%");
            return total * 0.9;
        } else {
            System.out.println("Pedido abaixo de R$100, sem desconto.");
            return total;
        }
    }

    private void processarEnvio(String endereco) {
        System.out.println("Pedido enviado para: " + endereco);
    }

    private void mostrarResumoPedido(String cliente, double total) {
        System.out.println("Total do pedido: R$" + total);
        System.out.println("Pedido processado com sucesso para o cliente: " + cliente);
    }
}

Melhorias na classe refatorada:

1. Modularização: Agora, cada tarefa específica (validação, desconto, envio, resumo) está em um método separado, o que facilita a leitura, o entendimento e a manutenção do código.
2. Responsabilidade Única: Cada método tem uma única responsabilidade, o que segue o princípio SRP (Single Responsibility Principle).
3. Validação mais limpa: A validação de dados foi movida para o método validarPedido(), o que torna o método processarPedido() mais simples e compreensível.
4. Reutilização: Como as operações são isoladas em métodos separados, podemos reutilizar facilmente essas partes do código em outras partes do sistema, sem duplicar lógica.