什麼是程式碼品質？
程式碼品質是談論程式碼有多高效，可讀和可用的方法。程式碼本質上為開放式，您可採用多種方式以相同的程式設計語言來解決相同的問題。程式碼品質可衡量程式碼的準確性和可靠性，但無錯誤且可攜性並非程式碼品質的唯一衡量。它還包括程式碼對開發人員的友好性。它還包括程式碼對開發人員的友好性。
為什麼程式碼品質如此重要？
可以用幾百行程式碼或僅僅幾十行程式碼來編寫軟體函數。採用的方法可能取決於很多因素。例如，可以考慮自己的程式設計範式。還可以考慮自己的設計模式、問題解決方法、程式設計語言的功能以及對外部程式庫的使用。
程式碼品質代表程式碼的效率，不僅體現在其功能上，還體現在其可讀性和長期管理上。
高品質的程式碼透過節省時間和資源，讓每位開發人員的工作變得更輕鬆。以下是其協助對象和方式的簡要概述：
- 高品質的程式碼可以幫助開發人員重讀、建置和重構自己的程式碼
- 它可以幫助其他開發人員理解他人的程式碼以及就他人的程式碼進行協作
- 它可以協助系統架構師或專案負責人檢查結構是否符合並協調團隊的工作
- 它可以幫助軟體開發中的其他利害關係人 (例如安全團隊或營運團隊) 測試、部署和保護程式碼
不斷累積的經驗可以協助開發人員完善其編碼技術和方法，以產生高品質的程式碼。
如何衡量程式碼品質？
定量程式碼品質指標具有離散性和可衡量性。一個範例可能是在執行了 1,000 小時的軟體應用程式碼中擷取的錯誤數量。
定性程式碼品質指標具有主觀性和描述性。例如，專業開發人員可以查看初級開發人員的編碼工作並新增注釋。
透過將定量和定性評估相結合，可以獲得軟體品質的最佳衡量標準。構成程式碼品質的其他因素包括文件、效率、最終使用者可用性、及時性和安全性。
接下來，我們將解釋六個關鍵程式碼品質衡量領域。
可靠
每次執行時，可靠的程式碼都會按照記錄的方式執行。可靠的程式碼也非常穩健；它可以處理意外輸入和中斷，而不會出現崩潰或其他惡意行為。
要衡量可靠性，請包括追蹤給定時間段內的系統故障次數、平均故障時間和已知錯誤數量等指標。
可擴展
一款軟體可能每次都能完美執行，但是如果需要稍微修改程式碼，該怎麼辦？ 或者，如果需要將其用於建置新功能，該怎麼辦？ 如果最初編寫程式碼的開發人員不再可提供服務，又該怎麼辦？
如果程式碼是可擴展的，那麼在程式碼完成且在初始規格中正確無誤之後，就可以很容易地對其進行更新或修改。以下是與可擴展程式碼相關的因素：
- 總體軟體架構
- 模組化
- 符合編碼標準
- 程式碼庫的長度、規模和複雜度
各種工具，例如靜態分析和依賴關係映射，可以在讀取程式碼庫後對這些指標進行評分。
可測試
一段程式碼應該易於開發測試和在其上執行測試。
例如，如果單個函數包含多個邏輯步驟或引用軟體的其他部分，則編寫涵蓋所有場景的測試具有挑戰性。相比之下，將軟體分解為邏輯上獨立的單元或模組可以更輕鬆地進行測試。
要衡量可測試性，可以使用以下技術：
- 將測試與書面要求對應
- 使用檢查測試到程式碼覆蓋率的工具
- 實作圈複雜度工具，例如 Halstead 複雜度度量，以評估程式碼複雜性
開發人員還可以遵循測試驅動的開發範式，定期執行手動程式碼檢閱以提高可測試性。
可攜
您可能希望可以輕鬆地從一個環境中取得程式碼，然後使其在另一個環境中再次執行。如果有此需求，則可以衡量可攜性。
例如，如果您想取得一款 Android 應用程式並將其移植到 iOS 上，期間會涉及多少工作？ 如果您在編寫程式碼時考慮了跨平台使用案例，那麼移植到新的目標系統就會相對容易。
可攜性取決於程式碼與其基礎軟體和硬體目標系統的緊密耦合程度。緊密耦合的程式碼需要高度特定的虛擬機器才能執行。
相比之下，部署在容器中的程式碼可以在任何環境中執行。在某些情況下，可能需要進行完整的程式碼重構才能將功能與目標系統解耦。
可重複使用
高品質的程式碼是模組化的，專為重複使用設計。例如，旨在向任務追蹤資料庫新增任務的函數可以在軟體專案的不同部分中重複使用，也可以完全用於不同的軟體專案。
設計用於重複使用的軟體元件通常會連接至 API。API 提供一種與可重複使用程式碼的功能互動的標準方式，而不僅僅是複製和貼入函數。
有哪些提高程式碼品質的技巧？
許多不同類型的工具可以幫助檢查和提高程式碼品質。例如，可以將測試框架和工具用於多種用途：
- 靜態程式碼分析
- 軟體版本控制
- 編碼風格檢查
- 程式碼複雜度和圈複雜度檢查
- 全面的測試涵蓋範圍
- 效能測試
- 安全驗證
透過將一個或多個工具納入軟體發展生命週期中，可以更輕鬆地為每個專案建置高品質的程式碼。確保將工具整合到整合式開發環境 (IDE) 中，以便開發人員從一開始就建立高品質的軟體專案。
您也可以在持續整合和開發 (CI/CD) 事件期間觸發的自動程式碼品質檢查和程式碼檢閱工具，例如將程式碼推送到 Git 儲存庫。
接下來介紹其他一些提高程式碼品質的策略。
評論
自動化和專業軟體工具有助於檢閱程式碼品質，但手動程式碼檢閱也有其優點。
結對程式設計活動涉及讓開發人員檢查彼此的程式碼，以發現個人程式設計中遺漏的品質問題。可以依據程式設計範例和設計模式 (例如物件導向程式設計、函數式程式設計和模型-視圖-控制器模式) 提供的指導檢閱程式碼。
重構
在程式碼品質測試和程式碼檢閱發現程式碼庫中品質較低的程式碼之後，您可以標記要重構的程式碼。
重構會重新建置相同的程式碼，使其具有更高的品質或更出色的效能。在重構前後必須對程式碼進行全面測試，以確保在開發過程中不會引入任何錯誤。
文件
要構建高品質的程式碼，需要具備高品質的需求文件。本文件應一致且徹底概述系統的功能、非功能和效能要求。這些文件指導有效、徹底的架構設計和測試。
風格指南
風格指南涵蓋開發程式碼的一組慣例。這些慣例涵蓋以風格為基礎的方面，例如格式化、命名和縮排。雖然程式碼在不按照這些慣例建置時可能仍然可以執行，但就可維護性而言，它會降低品質。
在遵循風格指南 (例如 Python 的 PEP 8) 時，開發人員可以建置可供其他開發人員閱讀和維護的程式碼。
編碼標準
編碼標準超越了風格指南的基本風格慣例。它們更加類似于如何開發程式碼的標準操作程序 (SOP)。編碼標準包括有關使用的設計模式、架構規則以及如何進行錯誤處理的指南。
編碼標準可能是基於社群的，例如用於安全編碼的 SEI CERT C 編碼標準。也可以在內部開發編碼標準，以納入組織或專案的特定指導。
風格指南和編碼標準都有助於在專案開始之前很久就定義程式碼品質。
AWS 如何協助改善程式碼品質？
Amazon Web Services (AWS) 提供了許多解決方案來幫助開發人員建置高品質的程式碼和衡量程式碼品質：
- Amazon CodeWhisperer 是人工智慧 (AI) 編碼配套服務。它在整合式開發環境 (IDE) 中產生即時的單行或全功能程式碼建議。這有助於您快速建置軟件並確保程式碼品質。藉助 CodeWhisperer，您可以用自然語言編寫註解，其中以英文概述特定的任務。然後，CodeWhisperer 會直接在 IDE 中建議一個或多個程式碼片段。
- Amazon CodeGuru 安全工具是一種靜態應用程式安全測試 (SAST) 工具，其結合了機器學習 (ML) 和自動推理。該工具可以識別程式碼中的漏洞，提供有關如何修正漏洞的建議，以及在漏洞關閉之前追蹤其狀態。
- Amazon CodeGuru Profiler 可幫助開發人員找到應用程式最昂貴的程式碼行。這有助於他們了解應用程式的執行期行為。他們可以識別和消除程式碼效率低下的問題，提高效能，以及顯著降低運算成本。
- AWS Cloud9 是雲端式 IDE，可提供您以動態程式設計語言開發所需的軟體和工具。這些語言包括 JavaScript、Python、PHP、Ruby、Go 和 C++。
還可以在 AWS Marketplace 中依據各種用途選擇不同的程式碼品質工具。
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