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## 重构
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实施安全且渐进式的代码重构,定量评估 SOLID 原则的遵守情况。将技术债务可视化,明确改进的优先级。
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### 使用方法
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```bash
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# 识别复杂代码并制定重构计划
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find . -name "*.js" -exec wc -l {} + | sort -rn | head -10
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"重构大文件以降低复杂度"
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# 检测并整合重复代码
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grep -r "function processUser" . --include="*.js"
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"通过 Extract Method 将重复函数共通化"
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# 检测 SOLID 原则违反
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grep -r "class.*Service" . --include="*.js" | head -10
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"评估这些类是否遵循单一职责原则"
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```
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### 基本示例
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```bash
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# 检测长方法
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grep -A 50 "function" src/*.js | grep -B 50 -A 50 "return" | wc -l
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"用 Extract Method 拆分 50 行以上的方法"
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# 条件分支的复杂度
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grep -r "if.*if.*if" . --include="*.js"
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"用 Strategy 模式改进嵌套的条件语句"
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# 检测代码异味
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grep -r "TODO\|FIXME\|HACK" . --exclude-dir=node_modules
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"解决成为技术债务的注释"
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```
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### 重构技法
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#### Extract Method(提取方法)
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```javascript
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// Before: 冗长的方法
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function processOrder(order) {
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// 50 行复杂处理
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}
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// After: 职责分离
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function processOrder(order) {
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validateOrder(order);
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calculateTotal(order);
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saveOrder(order);
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}
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```
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#### Replace Conditional with Polymorphism(多态替换条件)
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```javascript
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// Before: switch 语句
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function getPrice(user) {
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switch (user.type) {
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case "premium":
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return basePrice * 0.8;
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case "regular":
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return basePrice;
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}
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}
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// After: Strategy 模式
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class PremiumPricing {
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calculate(basePrice) {
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||||
return basePrice * 0.8;
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}
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}
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```
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### SOLID 原则评分 (0-100 分)
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#### 评估标准与计分
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```text
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S - Single Responsibility(20 分)
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├─ 类的职责数: 1 个 (20 分) | 2 个 (15 分) | 3 个 (10 分) | 4 个以上 (5 分)
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├─ 方法数: <7 个 (+5 分) | 7-15 个 (+3 分) | >15 个 (0 分)
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├─ 变更原因的明确性: 明确 (+5 分) | 模糊 (0 分)
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└─ 评分例: UserService(认证+数据处理) = 10 分
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O - Open/Closed(20 分)
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├─ 扩展点: Strategy/Template Method(20 分) | 仅继承 (10 分) | 无 (5 分)
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├─ 新功能添加时的现有代码变更: 不需要 (+5 分) | 最小限 (+3 分) | 需要 (0 分)
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├─ 接口利用: 适当 (+5 分) | 部分 (+3 分) | 无 (0 分)
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└─ 评分例: PaymentProcessor(Strategy) = 20 分
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L - Liskov Substitution(20 分)
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├─ 派生类的契约遵守: 完全 (20 分) | 部分 (10 分) | 违反 (0 分)
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├─ 先决条件的加强: 无 (+5 分) | 有 (-5 分)
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├─ 后决条件的弱化: 无 (+5 分) | 有 (-5 分)
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└─ 评分例: Square extends Rectangle = 0 分 (违反)
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I - Interface Segregation(20 分)
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├─ 接口大小: 1-3 方法 (20 分) | 4-7(15 分) | 8+(5 分)
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├─ 未使用方法实现: 无 (+5 分) | 1-2 个 (+2 分) | 3 个以上 (0 分)
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├─ 角色的明确性: 单一角色 (+5 分) | 多个角色 (0 分)
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└─ 评分例: Readable/Writable 分离 = 20 分
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D - Dependency Inversion(20 分)
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├─ 依赖方向: 仅抽象 (20 分) | 混合 (10 分) | 仅具象 (5 分)
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├─ DI 利用: Constructor Injection(+5 分) | Setter(+3 分) | 无 (0 分)
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├─ 可测试性: Mock 可能 (+5 分) | 困难 (0 分)
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└─ 评分例: Repository Pattern = 20 分
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总评分 = S + O + L + I + D
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├─ 90-100 分: Excellent(SOLID 完全遵守)
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├─ 70-89 分: Good(轻微改进余地)
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├─ 50-69 分: Fair(重构建议)
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├─ 30-49 分: Poor(大規模改进必要)
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└─ 0-29 分: Critical(设计重新考虑必要)
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```
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### 重构步骤
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1. **现状分析**
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- 复杂度测量 (循环复杂度)
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- 重复代码检测
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- 依赖关系分析
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2. **渐进式执行**
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- 小步骤 (15-30 分钟单位)
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- 每次变更后执行测试
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||||
- 频繁提交
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3. **质量确认**
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- 维持测试覆盖率
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- 性能测量
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- 代码审查
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### 常见的代码异味
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- **God Object**: 承担过多职责的类
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- **Long Method**: 超过 50 行的长方法
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- **Duplicate Code**: 相同逻辑的重复
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- **Large Class**: 超过 300 行的大类
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- **Long Parameter List**: 4 个以上的参数
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### 自动化支持
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```bash
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# 静态分析
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npx complexity-report src/
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sonar-scanner
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# 代码格式化
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npm run lint:fix
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prettier --write src/
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# 测试执行
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npm test
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npm run test:coverage
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```
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### 技术债务的定量化
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#### 债务计算公式
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```text
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技术债务 (时间) = 复杂度评分 × 影响范围 × 修复难度
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复杂度评分:
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├─ 循环复杂度: 1-5(低) | 6-10(中) | 11-20(高) | 21+(危险)
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├─ 认知复杂度: 嵌套深度 × 条件分支数
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||||
├─ 代码行数: <50(1 点) | 50-200(2 点) | 200-500(3 点) | 500+(5 点)
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└─ 重复率: 0-10%(1 点) | 10-30%(2 点) | 30-50%(3 点) | 50%+(5 点)
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影响范围:
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├─ 依赖模块数: 直接依赖 + 间接依赖 × 0.5
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├─ 使用频率: API 调用次数/日
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├─ 业务重要度: Critical(×3) | High(×2) | Medium(×1) | Low(×0.5)
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└─ 团队知识: 理解者 1 名 (×3) | 2-3 名 (×2) | 4 名以上 (×1)
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修复难度:
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├─ 测试覆盖率: 0%(×3) | <50%(×2) | 50-80%(×1.5) | >80%(×1)
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├─ 文档: 无 (×2) | 不充分 (×1.5) | 充分 (×1)
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||||
├─ 依赖关系: 密耦合 (×3) | 中等 (×2) | 疏耦合 (×1)
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||||
└─ 变更风险: Breaking Change(×3) | 兼容性考虑 (×2) | 安全 (×1)
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成本换算:
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├─ 时间成本: 债务时间 × 开发者时薪
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├─ 机会损失: 新功能开发延迟日数 × 日次销售影响
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├─ 质量成本: 缺陷发生概率 × 修复成本 × 发生频率
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└─ 总成本: 时间 + 机会损失 + 质量成本
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```
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#### 优先级矩阵
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| 优先级 | 影响度 | 修复成本 | 处理期限 | 具体例 | 推荐行动 |
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| ------------------------- | ------ | -------- | -------- | ------------------------ | -------------------- |
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| **Critical(即座处理)** | 高 | 低 | 1 周内 | God Object、循环依赖 | 即座重构开始 |
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| **Important(计划性处理)** | 高 | 高 | 1 个月内 | 大规模职责分离、架构变更 | 纳入 Sprint 计划 |
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| **Watch(监视对象)** | 低 | 高 | 3 个月内 | 复杂度高的内部处理 | 指标监视、恶化时处理 |
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| **Acceptable(容许范围)** | 低 | 低 | 无需处理 | 轻微的代码异味 | 通常重构时处理 |
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### 重构步骤
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1. **现状分析和测量**
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- 复杂度测量 (循环、认知)
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- SOLID 评分计算 (0-100 分)
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- 技术债务定量化 (时间/成本)
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- 优先级矩阵创建
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2. **渐进式执行**
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- 小步骤 (15-30 分钟单位)
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- 每次变更后测试执行
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- 频繁提交
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- SOLID 评分的持续测量
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3. **质量确认**
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- 测试覆盖率维持
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- 性能测量
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- 技术债务删减确认
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- 代码审查
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### 常见代码异味和债务评分
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| 代码异味 | 检测标准 | 债务评分 | 改进手法 |
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| ----------------------- | -------------------- | ----------- | ----------------------- |
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| **God Object** | 职责 >3, 方法 >20 | 高 (15-20h) | Extract Class, SRP 适用 |
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| **Long Method** | 行数 >50, 复杂度 >10 | 中 (5-10h) | Extract Method |
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| **Duplicate Code** | 重复率 >30% | 高 (10-15h) | Extract Method/Class |
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| **Large Class** | 行数 >300, 方法 >15 | 高 (10-20h) | Extract Class |
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| **Long Parameter List** | 参数 >4 | 低 (2-5h) | Parameter Object |
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| **Feature Envy** | 其他类引用 >5 | 中 (5-10h) | Move Method |
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| **Data Clumps** | 同一参数群重复 | 低 (3-5h) | Extract Class |
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| **Primitive Obsession** | 原始类型过度使用 | 中 (5-8h) | Replace with Object |
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| **Switch Statements** | case >5 | 中 (5-10h) | Strategy Pattern |
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| **Shotgun Surgery** | 变更时影响位置 >3 | 高 (10-15h) | Move Method/Field |
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### 实践例: SOLID 评分评估
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```javascript
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// 评估对象: UserService 类
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class UserService {
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||||
constructor(db, cache, logger, emailService) { // 4 个依赖
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||||
this.db = db;
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||||
this.cache = cache;
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||||
this.logger = logger;
|
||||
this.emailService = emailService;
|
||||
}
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||||
// 职责 1: 认证
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||||
authenticate(username, password) { /* ... */ }
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||||
refreshToken(token) { /* ... */ }
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||||
// 职责 2: 用户管理
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||||
createUser(data) { /* ... */ }
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||||
updateUser(id, data) { /* ... */ }
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||||
deleteUser(id) { /* ... */ }
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||||
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||||
// 职责 3: 通知
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||||
sendWelcomeEmail(user) { /* ... */ }
|
||||
sendPasswordReset(email) { /* ... */ }
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}
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// SOLID 评分评估结果
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S: 10 分 (职责 3 个: 认证、CRUD、通知)
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O: 5 分 (无扩展点,直接实现)
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L: 15 分 (无继承,不适用)
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I: 10 分 (接口未分离)
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D: 10 分 (具象类依赖)
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总合: 50 分 (Fair - 重构建议)
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// 技术债务
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复杂度: 15 (方法 7 个,职责 3 个)
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影响范围: 8 (认证系在全功能使用)
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修复难度: 2 (有测试,文档不足)
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债务时间: 15 × 8 × 2 = 240 小时
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优先级: Critical (认证系应即座处理)
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```
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### 改进后实现例
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```javascript
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// SOLID 原则适用后 (评分: 90 分)
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// S: 单一职责 (20 分)
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class AuthenticationService {
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authenticate(credentials) { /* ... */ }
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refreshToken(token) { /* ... */ }
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}
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// O: 开放封闭 (20 分)
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||||
class UserRepository {
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||||
constructor(storage) { // Strategy Pattern
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||||
this.storage = storage;
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||||
}
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||||
save(user) { return this.storage.save(user); }
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||||
}
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// I: 接口分离 (20 分)
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||||
interface Readable {
|
||||
find(id);
|
||||
findAll();
|
||||
}
|
||||
interface Writable {
|
||||
save(entity);
|
||||
delete(id);
|
||||
}
|
||||
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||||
// D: 依赖倒置 (20 分)
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||||
class UserService {
|
||||
constructor(
|
||||
private auth: IAuthService,
|
||||
private repo: IUserRepository,
|
||||
private notifier: INotificationService
|
||||
) {}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 债务删减: 240 小时 → 20 小时 (92% 删减)
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```
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||||
### 注意事项
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- **禁止功能变更**: 不改变外部行为
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- **测试优先**: 重构前添加测试
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- **渐进式方法**: 不要一次性大幅变更
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- **持续验证**: 每步都执行测试
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