Chất lượng mã là gì?
Chất lượng mã là một cách để nói về mức độ hiệu quả, dễ đọc và dễ sử dụng của mã. Lập trình vốn có kết thúc mở và bạn có thể giải quyết cùng một vấn đề trong cùng một ngôn ngữ lập trình theo nhiều cách. Chất lượng mã đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của mã nhưng không có lỗi và di động không phải là thước đo duy nhất đối với chất lượng mã. Chất lượng mã còn bao gồm mức độ thân thiện với nhà phát triển. Chất lượng mã cũng mô tả mức độ dễ hiểu, dễ sửa đổi và dễ sử dụng lại của mã nếu cần thiết.
Tại sao chất lượng mã lại quan trọng?
Bạn có thể viết một chức năng phần mềm với vài trăm dòng mã hoặc chỉ vài chục dòng. Cách tiếp cận của bạn có thể phụ thuộc vào một số yếu tố. Ví dụ: bạn sẽ xem xét mô hình lập trình của mình. Bạn cũng có thể xét đến các mẫu thiết kế, cách tiếp cận giải quyết vấn đề, khả năng của ngôn ngữ lập trình và việc sử dụng các thư viện bên ngoài của bạn.
Chất lượng mã đại diện cho hiệu quả của mã, không chỉ về chức năng mà còn về khả năng đọc và quản lý lâu dài của mã.
Mã chất lượng giúp công việc của mọi người dễ dàng hơn nhờ tiết kiệm thời gian và tài nguyên. Dưới đây là phần tóm tắt ngắn gọn về đối tượng được trợ giúp và cách thức trợ giúp:
- Mã chất lượng giúp nhà phát triển đọc lại, xây dựng và tái cấu trúc mã của riêng họ
- Mã này giúp các nhà phát triển khác hiểu và cộng tác trên mã của người khác
- Mã này giúp kiến trúc sư hệ thống hoặc trưởng dự án kiểm tra tính tuân thủ đối với cấu trúc và điều phối các nỗ lực làm việc của nhóm
- Mã này giúp các bên liên quan khác trong quy trình phát triển phần mềm kiểm thử, triển khai và bảo mật mã, chẳng hạn như nhóm bảo mật hoặc vận hành
Kinh nghiệm theo thời gian giúp các nhà phát triển tinh chỉnh các kỹ thuật và cách tiếp cận lập trình của họ để tạo ra mã có chất lượng cao.
Làm thế nào để đánh giá chất lượng mã?
Các chỉ số chất lượng mã định lượng có tính rời rạc và có thể đo lường được. Một ví dụ có thể là số lỗi mắc phải trong mã của một ứng dụng phần mềm đã chạy trong 1.000 giờ.
Các chỉ số chất lượng mã định tính có tính chủ quan và mô tả. Ví dụ: một nhà phát triển cấp chuyên gia có thể kiểm tra công việc của nhà phát triển cấp dưới và đưa ra nhận xét.
Thông qua kết hợp các đánh giá định lượng và định tính, có thể thu được thước đo tốt nhất về chất lượng phần mềm. Các yếu tố khác tạo nên chất lượng mã bao gồm tài liệu, hiệu quả, khả năng sử dụng của người dùng cuối, tính kịp thời và bảo mật.
Tiếp theo, chúng tôi sẽ giải thích sáu lĩnh vực đánh giá chính đối với chất lượng mã.
Độ tin cậy
Mã đáng tin cậy chạy như được ghi lại mỗi lần bạn chạy mã. Mã đáng tin cậy cũng mạnh mẽ; xử lý các đầu vào và gián đoạn bất ngờ mà không gặp sự cố hoặc các hành vi lừa đảo khác.
Để đánh giá độ tin cậy, hãy gộp các chỉ số theo dõi như số lỗi hệ thống trong một khoảng thời gian nhất định, thời gian trung bình đến lần xảy ra sự cố tiếp theo và số lỗi đã xác định.
Có thể mở rộng
Một phần mềm có thể luôn chạy tốt nhưng nếu cần thay đổi mã một chút thì sao? Hoặc nếu cần sử dụng mã đó để xây dựng chức năng mới thì sao? Điều gì sẽ xảy ra nếu không còn nhà phát triển ban đầu đã viết mã đó?
Nếu mã có thể mở rộng thì sẽ dễ dàng cập nhật hoặc sửa đổi mã sau khi mã đã hoàn chỉnh và chính xác trong các thông số ban đầu. Dưới đây là các yếu tố liên quan đến có thể mở rộng:
- Kiến trúc phần mềm tổng thể
- Tính mô-đun
- Tuân thủ các tiêu chuẩn lập trình
- Độ dài, kích thước và độ phức tạp của cơ sở mã
Có nhiều công cụ khác nhau có thể chấm điểm các chỉ số này sau khi đọc cơ sở mã, chẳng hạn như phân tích tĩnh và ánh xạ thành phần phụ thuộc.
Có thể kiểm thử
Một đoạn mã phải có tính chất dễ phát triển các kiểm thử và chạy thử nghiệm.
Ví dụ: sẽ khó để viết các kiểm thử bao gồm mọi kịch bản nếu một hàm chứa nhiều bước logic hoặc tham chiếu đến các phần khác của phần mềm. Ngược lại, việc chia phần mềm thành các đơn vị hoặc mô-đun riêng biệt một cách hợp lý sẽ giúp kiểm thử dễ dàng hơn.
Để đánh giá khả năng kiểm thử, bạn có thể sử dụng các kỹ thuật sau:
- Ánh xạ kiểm thử tới các yêu cầu bằng văn bản
- Sử dụng các công cụ kiểm tra phạm vi bao phủ của kiểm thử đối với mã
- Triển khai các công cụ đo độ phức tạp chu trình như thước đo độ phức tạp Halstead để đánh giá độ phức tạp của mã
Các nhà phát triển cũng có thể thực hiện theo các mô hình phát triển theo định hướng kiểm thử và thực hiện đánh giá mã thủ công thường xuyên để cải thiện khả năng kiểm thử.
Tính di động
Có thể bạn sẽ muốn lấy mã từ môi trường này sang hoạt động trở lại trong môi trường khác một cách dễ dàng. Nếu vậy, bạn có thể đánh giá tính di động.
Ví dụ: nếu bạn muốn lấy một ứng dụng Android và chuyển sang iOS thì cần thực hiện bao nhiêu tác vụ? Nếu bạn tạo mã trên cơ sở các trường hợp sử dụng trên nhiều nền tảng thì việc chuyển sang một hệ thống mục tiêu mới trở nên tương đối dễ dàng.
Tính di động phụ thuộc vào mức độ kết hợp chặt chẽ của mã với hệ thống mục tiêu phần mềm và phần cứng cơ sở của mã. Mã được kết hợp chặt chẽ chỉ chạy trên các máy ảo rất cụ thể.
Ngược lại, mã được triển khai trong bộ chứa có thể chạy trong bất kỳ môi trường nào. Trong một số trường hợp, có thể cần tái cấu trúc mã hoàn toàn để tách chức năng khỏi hệ thống mục tiêu.
Có thể sử dụng lại
Mã chất lượng cao có tính mô-đun và được thiết kế để sử dụng lại. Ví dụ: có thể sử dụng lại một hàm được thiết kế để thêm các tác vụ vào cơ sở dữ liệu theo dõi tác vụ trong các phần khác nhau của một dự án phần mềm hoặc trong một dự án phần mềm hoàn toàn khác.
Các thành phần phần mềm được thiết kế để sử dụng lại thường được gắn với API. API đem lại một cách tiêu chuẩn để giao tiếp với hàm của mã có thể sử dụng lại thay vì chỉ đơn giản sao chép và dán hàm.
Một số mẹo để cải thiện chất lượng mã?
Có nhiều loại công cụ khác nhau giúp kiểm tra và cải thiện chất lượng mã. Ví dụ: bạn có thể sử dụng các khung và công cụ kiểm thử cho nhiều mục đích:
- Phân tích mã tĩnh
- Lập phiên bản phần mềm
- Kiểm tra kiểu lập trình
- Kiểm tra độ phức tạp của mã và độ phức tạp chu trình
- Độ bao phủ kiểm thử toàn diện
- Kiểm thử hiệu suất
- Xác minh tính bảo mật
Thông qua kết hợp một hoặc nhiều công cụ vào vòng đời phát triển phần mềm, việc xây dựng mã chất lượng cao trở nên dễ dàng hơn với mọi dự án. Đảm bảo tích hợp các công cụ vào môi trường phát triển tích hợp (IDE) để các nhà phát triển có thể xây dựng các dự án phần mềm chất lượng cao ngay từ đầu.
Bạn cũng có thể xây dựng các kiểm tra chất lượng mã tự động và các công cụ đánh giá mã được kích hoạt trong các sự kiện tích hợp và phát triển liên tục (CI/CD), như đẩy mã vào kho lưu trữ Git.
Tiếp theo là một số chiến lược khác để cải thiện chất lượng mã.
Đánh giá
Tự động hóa và các công cụ phần mềm chuyên biệt sẽ giúp đánh giá chất lượng mã nhưng đánh giá mã thủ công cũng có lợi ích riêng.
Trong các hoạt động lập trình đôi, các nhà phát triển được yêu cầu kiểm tra mã của nhau để tìm ra các vấn đề chất lượng bị bỏ qua trong khi lập trình độc lập. Bạn có thể đánh giá dựa trên hướng dẫn từ các mô hình lập trình và các mẫu thiết kế như lập trình theo định hướng đối tượng, lập trình chức năng và mẫu kiến trúc mô hình-xem-điều khiển.
Tái cấu trúc
Sau khi các bước kiểm thử chất lượng mã và đánh giá mã đã xác định mã có chất lượng thấp hơn trong cơ sở mã, bạn có thể gắn cờ mã đó để tái cấu trúc.
Tái cấu trúc sẽ xây dựng lại để mã đó có chất lượng cao hơn hoặc hiệu suất cao hơn. Phải kiểm thử mã toàn diện trước và sau khi tái cấu trúc để đảm bảo không có lỗi nào phát sinh trong quá trình phát triển.
Tài liệu
Để xây dựng mã chất lượng cao, bạn cần tài liệu yêu cầu chất lượng cao. Tài liệu này phải nêu ra các yêu cầu về chức năng, phi chức năng và hiệu suất của hệ thống một cách nhất quán và tỉ mỉ. Những tài liệu này hướng dẫn thiết kế và kiểm thử kiến trúc sao cho hiệu quả, kỹ lưỡng.
Hướng dẫn thiết kế
Hướng dẫn thiết kế bao gồm một tập hợp các quy ước để phát triển mã. Các quy ước này bao hàm các khía cạnh dựa trên kiểu mẫu như định dạng, đặt tên và thụt lề. Mặc dù mã vẫn có thể chạy khi không được xây dựng theo các quy ước này nhưng sẽ giảm chất lượng về khả năng bảo trì.
Khi làm theo hướng dẫn thiết kế, chẳng hạn như PEP 8 của Python, các nhà phát triển có thể xây dựng mã mà các nhà phát triển khác có thể đọc và duy trì.
Tiêu chuẩn lập trình
Các tiêu chuẩn lập trình không chỉ bao gồm các quy ước thiết kế cơ bản trong hướng dẫn thiết kế. Mà các tiêu chuẩn này trở nên giống các quy trình hoạt động tiêu chuẩn (SOP) hơn trong cách phát triển mã. Trong đó bao gồm hướng dẫn về các mẫu thiết kế để sử dụng, các quy tắc kiến trúc và cách xử lý lỗi.
Các tiêu chuẩn lập trình có thể dựa trên cộng đồng, chẳng hạn như Tiêu chuẩn lập trình SEI CERT C để lập trình an toàn. Bạn cũng có thể phát triển các tiêu chuẩn này trong nội bộ để được hướng dẫn cụ thể cho tổ chức hoặc dự án của bạn.
Cả hướng dẫn về kiểu và tiêu chuẩn lập trình đều giúp xác định chất lượng mã một khoảng thời gian dài trước khi bắt đầu dự án.
AWS có thể giúp cải thiện chất lượng mã như thế nào?
Amazon Web Services (AWS) cung cấp nhiều giải pháp giúp các nhà phát triển xây dựng mã chất lượng và đánh giá chất lượng mã:
- Amazon Q Developer giúp các nhà phát triển và chuyên gia CNTT thực hiện tất cả các tác vụ của họ trong suốt vòng đời phát triển phần mềm – từ viết mã, kiểm thử và nâng cấp đến khắc phục sự cố, thực hiện quét bảo mật và sửa lỗi, tối ưu hóa tài nguyên AWS và tạo quy trình kỹ thuật lấy dữ liệu.
- Bảo mật Amazon CodeGuru là một công cụ kiểm thử bảo mật ứng dụng tĩnh (SAST) kết hợp máy học (ML) và suy luận tự động. Công cụ này xác định các lỗ hổng trong mã, đưa ra đề xuất về cách khắc phục các lỗ hổng và theo dõi trạng thái của các lỗ hổng cho đến khi đóng.
- Trình phân tích của Amazon CodeGuru giúp các nhà phát triển của bạn tìm các dòng mã đắt nhất của ứng dụng. Điều này giúp họ hiểu hành vi thời gian hoạt động của các ứng dụng. Họ có thể xác định và loại bỏ những điểm kém hiệu quả của mã, cải thiện hiệu suất và giảm đáng kể chi phí tính toán.
- AWS Cloud9 là một IDE dựa trên đám mây cung cấp phần mềm và công cụ bạn cần để phát triển bằng ngôn ngữ lập trình động. Các ngôn ngữ này bao gồm JavaScript, Python, PHP, Ruby, Go và C ++.
Bạn cũng có thể chọn từ một số công cụ chất lượng mã cho các mục đích khác nhau trong Chợ điện tử AWS.
Bắt đầu xây dựng mã chất lượng trên AWS bằng cách tạo tài khoản ngay hôm nay.