2024.08.29

【用語解説】リファクタリング

【リファクタリングとは？】

リファクタリング（refactoring）とは、外部から見たときの振る舞いを保ちつつ、理解や修正が簡単になるように、ソフトウェアの内部構造を変化させることを指します。これはコードの可読性や保守性を向上させ、長期的な運用の安定性を支えるために重要です。

リファクタリングの具体的な手法には、「関数の抽出」や「ループの分離」などがあります。

リファクタリングの目的は、開発者の負担軽減、ソースコードの可読性向上、問題発生時の迅速な対応、システムの安定運用です。これにより、機能追加やバグ修正によるコードの複雑化を防ぎ、ソフトウェアの劣化を防止します。

【リファクタリング・リアーキテクチャ・デバッグの違い】

リアーキテクチャ（rearchitecture）とは、ソフトウェア全体の構造を見直しモジュールやコンポーネントなど大きな単位の見直しや組み換えなどを行うことを指します。

また、デバッグ（debug）とはソフトウェアが意図しない動作をしたときや、エラーを発生させたときにその原因を見つけて修正することです。
一般的にはリファクタリング（refactoring）は動作しているソフトウェアにおいて、コードブロックなどの小さな単位でクラスやメソッド・関数などの修正を積み重ねていくことを指します。

【リファクタリングを実施するメリット】

リファクタリングは、コードの理解、トラブル対応、開発効率、再利用性、バグの減少、システムの安定性といった多方面でのメリットを提供します。

コードの理解が容易になる

ソースコードが精密に検査・整理されることで、内部構造と役割が明確になります。これにより、トラブルが発生した際の原因特定が迅速になります
変数名の変更やネスト構造の簡略化により、コードの可読性が向上します

トラブル対応の迅速化

リファクタリングによりコードが整理され、修正すべき箇所が特定しやすくなるため、トラブル発生時の対応が迅速化します
簡略化されたコードはバグの発見や将来的なバグ予測も容易にします

開発効率の向上

理解しやすいコードは、開発スピードの向上や新機能追加時の改良作業の効率化に繋がります
コードの重複を排除することで、構造が単純化され、開発効率が上がります

コードの再利用性向上

関数化やクラス化により、コードの再利用性が向上します。これにより、同じ処理を複数箇所で使用することが容易になります
抽象化されたコードは汎用性が高くなり、再利用しやすくなります

バグの減少

ソースコードが簡略化され、冗長なコードが排除されることで、バグの発生リスクが低減します
他の開発者やテスト担当者にも理解しやすいコードとなり、デバッグの効率が上がり、バグの早期発見が可能になります

システムの安定性向上

共有された内部構造により、システムを安定的に利用できる点も大きなメリットです

【リファクタリングの注意点】

リファクタリングは、コードの品質向上やメンテナンス性の向上に役立ちますが、注意点をしっかり把握し、計画的かつ慎重に進めることが求められます。

少しずつ進めること

一度に広範囲をリファクタリングせず、変更範囲を細かく区切りながら進めることが推奨されます。これにより、問題発生時に原因を特定しやすくなります

繰り返しテストの実施

リファクタリングの各ステップごとに繰り返しテストを行い、ソフトウェアの挙動に問題がないことを確認する必要があります。テスト環境を整えておくことが重要です

バックアップの確保

バージョン管理ツールを使用してこまめにバックアップをとり、変更履歴を残すことが重要です。これにより、リファクタリング中に問題が発生しても元の状態に戻すことができます

時間とリソースのコスト

リファクタリングには時間と労力がかかるため、短期的にはコストが増えるデメリットがあります。しかし、長期的にはバグの抑制や開発効率の向上によってコスト削減が期待できます。プロジェクト全体のコストを考慮し、リファクタリングにかける時間とリソースを計画する必要があります

一時的なバグ増加のリスク

リファクタリングによって一時的にバグが増える可能性があります。これは変更範囲が広すぎることや新規コードと既存コードの不整合が原因です。変更範囲を小さく区切りながら進めることで、このリスクを抑えることができます

リファクタリングミスのリスク

リファクタリング中に未定義の動作や条件分岐の誤り、メモリリークなどの不具合が発生するリスクがあります。誤った理解に基づく変更が原因となるため、作業前のレビューや開発者同士のコミュニケーションを密に行うことが重要です

【リファクタリングを実施する流れ】

以下の手順を守ることで、リファクタリングを効果的かつ効率的に進めることができます。

リファクタリングのタイミングを決める

機能追加やバグ修正の前、改善点の発見時などを目安にリファクタリングのタイミングを設定します。これにより、本番の作業に入る前にコードを整える準備ができます

リファクタリングの方針を決める

リファクタリングを進めるために、ソースコードの問題点を洗い出し、改善のアイデアを出します。方針を議論して結論を出し、リファクタリングの目的を明確にします

バックアップをとる

バージョン管理ツールを使用して、ソースコードのバックアップをこまめに取ります。これにより、リファクタリング中に問題が発生しても元の状態に戻せるようにします

リファクタリングと他の作業を分離する

リファクタリングは他の作業（機能追加やバグ修正など）と分離して行います。これにより、リファクタリングによる影響を最小限に抑えられます

小さな単位で変更を加える

一度に広範囲を変更するのではなく、変更を小さな単位で行います。これにより、変更による問題が発生した場合に原因を特定しやすくなります

変更後にテストを実施する

コードの変更後には必ずテストを行い、ソフトウェアの挙動に問題がないことを確認します。リファクタリングの前後でテストを実施し、既存のロジックへの影響を確認します

リファクタリングとテストのサイクルを繰り返す

「コードの変更→テストの実行」のサイクルを繰り返し、高速に実行できる環境を整えます。これにより、効率的にリファクタリングを進めることができます

リファクタリングの結果を確認する

リファクタリングが完了したら、目的が達成されているかを確認します。既存プログラムを有効活用し、リファクタリングの効果を最大限に引き出します

【まとめ】

リファクタリングとは、ソースコードの外部から見た挙動を変えずに、内部構造を整理・改善することです。これは、コードの可読性・保守性を高めるために不可欠なプロセスであり、日常的に行うことでシステムの安定運用と開発効率の向上を実現します。

リファクタリングは繰り返し行うことで上達し、より良いコードを書く能力が身につくため、限られた時間内で計画的に実施し、常にコードを最適化することが求められています。