#Defensive Code in C - قسمت اول
اندازه‌ی قلم متن
تخمین مدت زمان مطالعه‌ی مطلب: پنج دقیقه

Defensive Coding به معنی است که شما با انجام یکسری کار‌ها و در نظر گرفتن یکسری زیر ساخت‌ها در توسعه‌ی نرم افزار خود، به اهداف ذیل دست پیدا کنید:

1. Quality (کیفیت)

2. Comprehensible (جامعیت)

3. Predictable  (قابلیت پیش بینی)

دستیابی به هر کدام از این اهداف و روش‌های اعمال آنها بر روی یک پروژه‌ی نرم افزاری، در ادامه بحث خواهند شد. 

1. Clean Code

یکی از اهداف Defensive Coding که در ابتدای مقاله بحث شد جامعیت یا Comprehension بود. برای رسید به این هدف از مفهومی به نام Clean Code  استفاده می‌شود. Clean Code علاوه بر این مسئله، در پی ساده کردن ساختار بندی پشتیبانی و کاهش باگ‌های نرم افزار نیز هست. ویژگی‌های Clean Code در بالا با  توجه به شکل ذیل تشریح می‌شوند: 

· Easy to read

یک کد Clean  قابلیت خوانایی بالایی دارد. بسیاری از برنامه نویسان در سطوح مختلف با اهمیت این مسئله در توسعه نرم افزار آشنایی دارند. ولی بسیاری از همین برنامه نویسان این اصول را رعایت نمی‌کنند و سعی نمی‌کنند با اصول پیاده سازی آن در نرم افزارآشنا شوند.

اگر قابلیت خوانایی یک کد بالا باشد:

§ شما می‌توانید Pattern ‌های موجود در کد خود را که می‌توانید به عنوان نامزدهایی جهت Refactoring  هستند، تشخیص دهید.

§ برنامه نویسان دیگر به راحتی قصد و اهداف ( intent ) شما را از نوشتن یک کد خاص درک خواهند کرد و در طول زمان با خطا‌های زیادی روبرو نمی‌شوند.

§ توسعه‌ی راحت‌تر و در شرایط وجود فشار، ایجاد سریع یک قابلیت جدید در نرم افزار.

· Clear intent

یک کد Clear دارای اهداف روشن و قابل فهمی می‌باشد.

· Simple

پیچیدگی با کم هزینه بودن توسعه‌ی و پشتیبانی تضاد مستقیم دارد. بنابراین سادگی در کدها باید جزو اهداف اصلی قرار بگیرد.

· Minimal

کد باید به گونه‌ای باشد که تنها یک چیز را انجام داده و آن را به درستی انجام دهد. همچنین وابستگی بین اجزای کد باید در کمترین حد ممکن باشند.

· Thoughtful

یک کد Clean  کدی است که ساختار آن متفکرانه طراحی شده باشد. از نحوه‌ی طراحی یک کلاس گرفته تا layering و Tiering پروژه باید کاملا هوشمندانه و با توجه به پارامتر‌های موجود باشند. همچنین خطا‌های خطرناک و استثناء‌ها باید کاملا هندل شوند. 

همه‌ی ما با دیدن کد بالا سریعا مفهوم اسپاگتی کد به ذهنمان خطور می‌کند. تغییر، توسعه و پشتیبانی نرم افزارهایی که کد آنها به این صورت نوشته شده است، بسیار سخت و پر هزینه می‌باشد. در این حالت تغییر هر یک از اجزاء ممکن است بر سایر قسمت‌های دیگر تاثیرات مختلفی داشته باشد. راه کاری که در این حالت ارائه می‌شود، Refactoring می‌باشد. در این روش کد را به کلاس‌ها و متدهایی بر حسب عملکرد تقسیم خواهیم کرد. در نهایت کد تولید شده دارای کمترین تاثیر بر سایر قسمت‌ها خواهد بود. توجه داشته باشید که با انجام این کار، قدمی به سوی SOC یا Separation Of Concern برداشته‌اید.

1. Testable Code & Unit Test

یکی دیگر از اهداف Defensive Coding افزایش کیفیت یا Quality می‌باشد که برای رسیدن به این هدف از مفهوم Testable Code & Unit Test استفاده می‌شود. بسیاری از ویژگی‌های Testable Code و Clean Code با هم مشابه می‌باشند. برای مثال Refactor کردن هر متد به متد‌های کوچکتر، تست آن را ساده‌تر خواهند کرد. در نتیجه نوشتن کد‌های Testable ، با نوشتن کد‌های clean شروع می‌شود.

در این قسمت اشاره‌ای به Unit Test شده است؛ اما این مفهوم می‌تواند به یک مفهوم گسترده‌تر به نام  Automated Code testing، تعمیم داده شود. به این دلیل که تست فقط به Unit Testing محدود نمی‌شود و می‌تواند شامل سایر انواع تست‌ها مانند  integration test نیز باشد.

برای مثال شکل ذیل را در نظر بگیرید. در انتهای این سناریو یک Page جدید اضافه شده است. خوب؛ برای تست کد اضافه شده، مجبورید برنامه را اجرا کنید، login کنید، داده‌های مورد نظر را در فرم وارد کرده و در نهایت شرایط لازم را جهت تست، فراهم کنید تا بتوانید کد جدید را تست کنید. در این بین با خطایی مواجه می‌شوید. پس برنامه را متوقف می‌کنید و تغییرات لازم را اعمال می‌کنید. حال فرض کنید این خطا به این زودی‌ها رفع نشود. در این حالت باید فرآیند بالا را چندین و چند بار انجام دهید. نتیجه اینکه این روش بسیار زمان بر و پر هزینه خواهد بود. البته میزان هزینه و زمان رابطه‌ی نزدیکی با وسعت تغییرات دارند. برای رفع مسائلی از این دست مایکروسافت زیرساختی به نام MS Test ارائه داده است که می‌توان با آن سناریوهای تست متفاوتی را پیاده سازی و اجرا نمود. متاسفانه این مسئله در بسیار از جوامع توسعه نرم افزار رعایت نمی‌شود و در بسیاری از این جوامع، نیروی انسانی، این فرآیند و فرآیندهایی از این دست را انجام می‌دهند. درحالیکه چنین فرآیندهایی به راحتی توسط ابزارهای ارائه شده‌ی توسط شرکت‌های مختلف قابل مدیریت است.

 


1. Predictability

یکی دیگر از اهداف Defensive Coding، قابلیت پیش بینی یا Predictability می‌باشد. فرآیند تشخیص و پیش بینی خطا‌ها را Predictability می‌گویند. با درنظر گرفتن امکان وقوع خطاهای مختلف و تصمیم گرفتن در مورد اینکه در هنگام رخ دادن این خطا باید چه کاری صورت بگیرد، می‌توان در رسیدن به این هدف قدم بزرگی برداشت. 

برای رسیدن به این هدف باید اصل Trust but Verify را دنبال کنیم. برای مثال این اصل به ما می‌گوید که در هنگام تعریف متد‌های public باید یکسری موارد را در نظر بگیریم. یک متد باید از یکسری قرارداد‌ها پیروی کند. یک متد قرارداد می‌کند که یکسری پارامتر‌ها را با یک data type خاص به عنوان ورودی دریافت کند. قرارداد می‌کند که یک مقدار خاص با یک data type خاص را به عنوان نوع بازگشتی بازگرداند یا اینکه هیچ مقداری را باز نگرداند و در نهایت یک متد متعهد می‌شود که یکسری Exception ‌تعریف شده و پیش بینی شده را صادر کند. اما برای اینکه مطمئن شویم یک application واقعا قابل پیش بینی است و این اصل را به درستی پیاده سازی کرده است، اعتماد می‌کنیم اما Verify را هم انجام می‌دهیم. برای verify کردن باید پارامترها، دیتا‌های متغیر، مقادیر بازگشتی و استثناء‌ها به گونه‌ای بررسی شوند که مطمئن شویم انتظارت ما را برآورده کرده‌اند. 

زیاده روی بیش از حد خوب نیست و آدم باید همیشه حد اعتدال را رعایت کند. این مسئله اینجا هم صادق است؛ به گونه‌ای که زیاده روی بیش از حد در پیاده سازی و اعمال هر کدام یک از این مواردی که در بالا ذکر گردید، ممکن است باعث پیچیدگی ساختار کد و به طبع آن Application شود. بنابراین رعایت حد اعتدال می‌تواند در رسیدن به این هدف بسیار مهم باشد.