Code Refactoring là gì? Cách refactor code an toàn, dễ bảo trì

Code Refactoring là quá trình tái cấu trúc mã nguồn nhằm giúp code dễ đọc, dễ bảo trì và dễ mở rộng hơn mà không làm thay đổi hành vi bên ngoài của phần mềm. Nói đơn giản, người dùng vẫn thấy tính năng hoạt động như cũ, nhưng bên trong mã nguồn được sắp xếp lại gọn gàng, rõ ràng và ít rủi ro hơn.

Trong phát triển phần mềm, refactoring thường được dùng để xử lý code smell, giảm technical debt, loại bỏ code trùng lặp và giúp đội ngũ lập trình bổ sung tính năng mới an toàn hơn.

Code Refactoring là gì?

Code Refactoring, hay còn gọi là tái cấu trúc code, là kỹ thuật cải thiện cấu trúc bên trong của mã nguồn mà không làm thay đổi chức năng bên ngoài của phần mềm.

Ví dụ, một hàm xử lý đơn hàng dài hàng trăm dòng có thể được tách thành nhiều hàm nhỏ hơn như kiểm tra giỏ hàng, tính phí vận chuyển, áp dụng mã giảm giá và tạo đơn hàng. Sau khi refactor, người dùng vẫn đặt hàng như trước, nhưng lập trình viên sẽ dễ đọc, dễ sửa và dễ mở rộng hệ thống hơn.

Có thể hiểu đơn giản: Code Refactoring là việc làm cho code sạch hơn, dễ hiểu hơn và dễ bảo trì hơn mà không làm thay đổi kết quả hoạt động của chương trình.

Refactoring không phải là viết lại toàn bộ phần mềm. Đây thường là quá trình cải thiện từng phần nhỏ của code, thực hiện theo từng bước và cần được kiểm tra kỹ sau mỗi lần thay đổi.

>> Tham khảo: Code là gì?

Code Refactoring khác gì với Rewrite, Fix Bug và Optimization?

Nhiều người mới học lập trình thường nhầm Code Refactoring với viết lại code, sửa lỗi hoặc tối ưu hiệu năng. Trên thực tế, các khái niệm này có mục đích khác nhau.

Khái niệm	Mục tiêu chính	Có thay đổi chức năng không?	Ví dụ
Code Refactoring	Làm code sạch hơn, dễ đọc hơn, dễ bảo trì hơn	Không	Tách một hàm dài thành nhiều hàm nhỏ
Rewrite	Viết lại một phần lớn hoặc toàn bộ hệ thống	Có thể có	Chuyển hệ thống từ PHP cũ sang Node.js
Fix Bug	Sửa lỗi chức năng	Có	Sửa lỗi không đăng nhập được
Optimization	Tối ưu hiệu năng	Có thể có hoặc không	Giảm thời gian truy vấn database

Điểm quan trọng nhất của refactoring là: hành vi bên ngoài của phần mềm phải được giữ nguyên. Nếu sau khi chỉnh code mà chức năng thay đổi, đó không còn là refactoring thuần túy nữa.

Tại sao nên thực hiện Code Refactoring?

Code smells (code không chất lượng) và Technical debt (“nợ” kỹ thuật) là những đoạn code cần được Code Refactoring.

Code smells

Đây là thuật ngữ chỉ dấu hiệu nghiêm trọng có thể xảy ra với các đoạn code  như:

• Đoạn code dư thừa hoặc giống hệt nhau. 
• Khai báo ra biến (variables) nhưng không được sử dụng ở bất cứ đâu trong chương trình. 
• Code được thiết kế quá phức tạp và dài dòng. 
• Code có quá nhiều điều kiện và vòng lặp nên cần “đập đi xây lại” khi có điều kiện thay đổi. 
• Thay đổi phụ thuộc vào những đoạn code hoặc module khác. 

Technical debt

Technical debt (Nợ kỹ thuật) được hiểu là khối lượng công việc cần giải quyết trong dự án về công nghệ thông tin. Sự tồn tại của khối lượng công việc này là do lập trình viên lựa chọn một giải pháp dễ dàng, tiết kiệm thời gian từ đầu nhưng thiếu hiệu quả.  Thay vì sử dụng một cách tiếp cận hiệu quả nhưng mất nhiều thời gian hơn. 

Khi nào cần Code Refactoring?

Các trường hợp cần Code Refactoring có thể liệt kê: 

• Technical debt quá nhiều: Nợ kỹ thuật quá nhiều khiến dự án ngày càng chứa nhiều đoạn code phức tạp và khó hiểu. Các lỗi kiến ​​trúc và giảm khả năng mở rộng.
• Cần mở rộng quy mô: Code Refactoring giúp tiết kiệm thời gian khi bổ sung thêm chức năng mới. Hoặc các vấn đề xuất hiện trong quá trình triển khai sản phẩm.
• Cần làm cho code dễ hiểu hơn: Điều này giúp mọi nhân sự đều có thể hiểu và thực hiện được, cả nhân sự mới hay cũ. 
• Khi cần giảm chi phí nâng cấp và hỗ trợ: Code “sạch” và có cấu trúc tốt sẽ mất ít thời gian hơn để cập nhật và bảo trì.
• Quy tắc 3 (Rule of 3): Lần đầu tiên khi cần thiết kế, bạn cần ưu tiên hoàn thành kể cả khi chứa code smells. Lần thứ hai khi thực hiện thay đổi, bạn chưa thể thay thế hoàn toàn bằng code sạch. Sang lần thứ ba, hãy bắt đầu lại. 

Lợi ích của Code Refactoring

Code Refactoring mang lại nhiều lợi ích cho cả lập trình viên, đội phát triển và doanh nghiệp. Khi mã nguồn được tổ chức rõ ràng, hệ thống sẽ dễ bảo trì hơn, ít phát sinh lỗi hơn và tiết kiệm chi phí phát triển trong dài hạn. Dưới đây là những lợi ích quan trọng nhất của Code Refactoring.

• Code dễ đọc hơn: Sau khi refactor, tên biến, tên hàm, tên class và cấu trúc file thường được đặt rõ ràng hơn. Điều này giúp lập trình viên nhanh chóng hiểu được mục đích của từng đoạn code mà không cần đọc quá nhiều comment hoặc dò lại toàn bộ logic.
• Dễ bảo trì hơn: Một hệ thống có code rõ ràng sẽ giúp việc sửa lỗi, cập nhật tính năng hoặc thay đổi logic trở nên đơn giản hơn. Developer không phải mất quá nhiều thời gian để lần mò code cũ hoặc lo sợ sửa một chỗ làm ảnh hưởng đến nhiều phần khác.
• Giảm lỗi phát sinh: Code được refactor tốt thường có cấu trúc mạch lạc, ít phụ thuộc chéo và ít đoạn code trùng lặp. Nhờ đó, nguy cơ phát sinh lỗi dây chuyền khi chỉnh sửa hoặc nâng cấp hệ thống sẽ được giảm đáng kể.
• Dễ mở rộng tính năng: Khi cấu trúc code được thiết kế hợp lý, đội phát triển có thể bổ sung tính năng mới nhanh hơn. Thay vì phải sửa nhiều phần rời rạc, developer chỉ cần mở rộng đúng module hoặc đúng thành phần liên quan.
• Tăng hiệu quả teamwork: Trong một dự án có nhiều người cùng tham gia, code dễ đọc và có cấu trúc rõ ràng giúp các thành viên phối hợp tốt hơn. Developer mới cũng dễ onboarding hơn, còn quá trình review code sẽ nhanh và hiệu quả hơn.
• Giảm technical debt: Technical debt là những vấn đề kỹ thuật tích tụ trong quá trình phát triển phần mềm, thường do cần làm nhanh để kịp tiến độ. Code Refactoring giúp xử lý dần các khoản “nợ kỹ thuật” này, tránh để chúng trở thành rào cản lớn khi dự án mở rộng.
• Hỗ trợ kiểm thử tốt hơn: Code sau khi được chia nhỏ thành các hàm, class hoặc module rõ ràng thường dễ viết unit test hơn. Điều này giúp đội phát triển kiểm tra chức năng chính xác hơn và tự tin hơn khi thay đổi code trong tương lai.

Một lần refactoring tốt không nhất thiết phải làm code ngắn hơn. Điều quan trọng là code sau khi refactor phải dễ hiểu hơn, dễ kiểm thử hơn và dễ thay đổi hơn. Đây mới là giá trị cốt lõi giúp hệ thống phát triển ổn định và bền vững trong dài hạn.

>> Có thể bạn sẽ thích: Endpoint Security là gì? Giải pháp Endpoint Security làm việc từ xa

Các phương pháp Code Refactoring

Có nhiều cách để thực hiện Code Refactoring, tốt nhất là thực hiện từng bước và thử nghiệm lại sau mỗi thay đổi. Kiểm thử để đảm bảo rằng chức năng chính của chương trình được giữ nguyên nhưng code đã cải thiện để dễ đọc và an toàn hơn.

Tái cấu trúc là một quá trình thủ công, nhưng một số công cụ có thể giúp tăng tốc quá trình đó. Một số phương pháp Code Refactoring: 

• Chỉnh sửa lại các phương pháp viết code để code được sắp xếp hợp lý, loại bỏ trùng lặp và dễ dàng thực hiện các thay đổi khác trong tương lai.
• Đơn giản hóa các biểu thức điều kiện để chúng dễ hiểu hơn, cải thiện giao diện cho Interaction Class.
• Di chuyển tính năng đối tượng để phân phối chức năng tốt hơn giữa các Class. Bao gồm chức năng di chuyển an toàn, tạo Class mới và ẩn các chi tiết triển khai.
• Tổ chức dữ liệu để cải thiện khả năng xử lý và liên kết Class. Nhằm giúp Class có thể tái sử dụng và linh hoạt hơn.
• Cải thiện tính khái quát.
• Thanh toán các khoản nợ kỹ thuật đã tích lũy theo thời gian. 

Code Refactoring cho Database (cơ sở dữ liệu)

Tái cấu trúc cũng áp dụng cho database, bao gồm:

• Cấu trúc: Có thể thay đổi tên của bảng hoặc cột sao cho dễ hiểu hơn. 
• Chất lượng dữ liệu: Thực hiện thay đổi để cải thiện chất lượng dữ liệu. 
• Tính toàn vẹn của việc tham chiếu: Bất kỳ dữ liệu nào được liên kết với bảng phải tồn tại và dữ liệu không sử dụng cần xóa khỏi cơ sở dữ liệu.
• Kiến trúc: Cải thiện cách các ứng dụng bên ngoài giao tiếp với cơ sở dữ liệu.
• Phương pháp: Thay đổi code nhằm cải thiện chất lượng tổng thể.
• Chuyển đổi: Những thay đổi trong lược đồ cơ sở dữ liệu. Ví dụ: Thêm cột bổ sung.

Quy trình refactor code an toàn

Refactoring giúp code dễ đọc và dễ bảo trì hơn, nhưng nếu làm thiếu kiểm soát có thể gây lỗi mới. Vì vậy, nên refactor từng phần nhỏ và kiểm tra kỹ sau mỗi thay đổi.

Bước 1: Xác định phạm vi cần refactor
Không nên refactor toàn bộ hệ thống cùng lúc. Hãy bắt đầu từ một hàm, một class hoặc một module đang có vấn đề như code quá dài, khó đọc hoặc bị lặp nhiều.

Bước 2: Đảm bảo có test
Trước khi refactor, cần có unit test, integration test hoặc checklist kiểm thử thủ công. Test giúp đảm bảo chức năng cũ vẫn hoạt động đúng sau khi sửa code.

Bước 3: Refactor từng thay đổi nhỏ
Mỗi lần chỉ nên sửa một nhóm nhỏ, ví dụ đổi tên biến, tách hàm, bỏ code trùng lặp hoặc đơn giản hóa điều kiện. Làm từng bước nhỏ sẽ dễ kiểm soát lỗi hơn.

Bước 4: Chạy test sau mỗi thay đổi
Sau khi sửa code, cần chạy lại test để kiểm tra. Nếu có lỗi, team sẽ dễ tìm nguyên nhân vì phạm vi thay đổi không quá lớn.

Bước 5: Review code
Code sau refactor nên được người khác trong team review. Việc này giúp đảm bảo code dễ hiểu hơn, đúng logic và không tạo thêm rủi ro mới.

Bước 6: Deploy có kiểm soát
Với hệ thống lớn, nên deploy từng phần và theo dõi log, lỗi, hiệu năng sau khi triển khai. Nếu có sự cố, cần có phương án rollback.

Bước 7: Ghi chú thay đổi
Nên ghi lại lý do refactor, phần đã sửa và những điểm cần theo dõi. Điều này giúp việc bảo trì sau này dễ dàng hơn.

Cách để biết Code Refactoring hiệu quả

Checklist này sẽ giúp bạn xác định khi nào code đã được tái cấu trúc hiệu quả:

• Tên, lớp và phương thức hoặc các thuật toán đã được cải thiện. 
• Không trùng lặp. 
• Các lớp đã hoạt động đúng trong phạm vi không và không bị thừa. 
• Vượt qua hết các trường hợp kiểm thử. 
• Dễ duy trì và cải tiến trong tương lai. 

Nhược điểm khi Code Refactoring

• Tốn thời gian: Không thể biết mất bao lâu để hoàn thành tái cấu trúc code do nhiều lỗi sai. Hoặc tốn thời gian trong việc kiểm tra lỗi code. 
• Kiểm thử lại: Code Refactoring khiến bạn phải tốn công sức kiểm thử lại để phát hiện và check lỗi. 
• Tương thích ngược: Đôi khi code chỉ hoạt động với phiên bản cũ, phiên bản mới sẽ vô ích. 
• Gây ra lỗi: Code Refactoring có thể khiến các đoạn Automation Scripts chức năng (functional) và phi chức năng (non-functional) bị lỗi.

Kết luận

Đến đây, có lẽ bạn đã hiểu được Code Refactoring là gì. Đây là một hoạt động mang lại nhiều lợi ích cho lập trình viên, giúp hoạt động xây dựng, phát triển phần mềm được thuận lợi hơn. 

Đọc thêm các bài viết hữu ích tại BKNS.

[mautic type=”form” id=”6″]

Theo dõi tài khoản mạng xã hội của BKNS để cập nhật nhiều hơn: 

+ Fanpage: https://www.facebook.com/bkns.vn

+ Youtube: https://www.youtube.com/c/BknsVn1

+ Pinterest: https://www.pinterest.com/bknsvn/

+ LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/bkns-vn/