Améliorer le Code avec le TDD et la Refactorisation

Le code devient souvent complexe et difficile à maintenir au fil du temps.

Cela peut mener à des bugs, un code redondant et une difficulté à ajouter de nouvelles fonctionnalités.

Cet article explore le Développement Basé sur les Tests et la refactorisation pour optimiser la qualité et la structure du code.

Table de matière

Refactorisation et TDD en Développement Objectifs de Refactorisation du Code Gérer la Complexité du Design TDD Exemple Pratique de TDD et Refactorisation Écriture de Tests Unitaires en TDD Refactorisation pour Qualité du Code Tests Boîte Noire vs Boîte Blanche TDD FAQ Conclusion

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Le Développement Basé sur les Tests (TDD) est une approche de programmation qui encourage l’écriture de tests avant le code de production. L’une des étapes cruciales dans cette approche est la refactorisation

Refactorisation et TDD en Développement

Question : Comment la refactorisation peut-elle améliorer la qualité du code tout en augmentant sa complexité de conception, et comment trouver l’équilibre entre simplicité et évolutivité dans un projet ?

La refactorisation est le processus d’amélioration du code sans changer son comportement externe. Lorsqu’on utilise TDD, le code initial peut être simple et redondant.

Objectifs de Refactorisation du Code

Éliminer les Redondances :Réduire les duplications de code en extrayant des méthodes ou en créant des classes génériques.
Créer des Abstractions :Introduire des classes mères ou des interfaces pour généraliser le code.
Préserver l’Évolutivité :Faciliter l’ajout de nouvelles fonctionnalités sans modifier le code existant (principe OCP – Open/Closed Principle).

Gérer la Complexité du Design TDD

Après la refactorisation, le design du code peut devenir plus complexe. Cela peut inclure :

Modèles et Patterns :Utilisation de modèles de conception pour résoudre des problèmes communs.
Abstractions :Création de classes et interfaces pour structurer le code de manière plus abstraite.

Exemple Pratique de TDD et Refactorisation

Création d’un Projet de Base

Supposons que nous souhaitons développer une application de gestion des utilisateurs avec les fonctionnalités suivantes :

Utilisateur :Un utilisateur a un nom, une position (latitude, longitude) et peut réaliser plusieurs courses.
Course :Une course a un nom et une date.

La figure suivante présente la structure d’un projet de gestion des utilisateurs et des courses pour une application.

Cette organisation montre comment les informations clés, comme le nom et la position de l’utilisateur ainsi que le nom et la date de la course, sont structurées dans l’application, facilitant ainsi la gestion de ces entités dans le cadre d’un projet de base.

Nous allons démarrer avec une simple activité dans Android Studio et créer les objets du domaine.

Définition des Classes

Nous allons créer deux classes principales : Utilisateur et Course.

Classe Utilisateur

Maintenant, passons à un exemple de code simple qui illustre comment gérer un utilisateur avec des informations basiques comme son nom, sa position, et une liste de courses associée. Voici une classe Utilisateur qui intègre ces éléments :

Ce code définit une classe Utilisateur en Java, qui modélise un utilisateur dans une application. La classe possède trois attributs : nom (un nom sous forme de chaîne de caractères), position (un objet de type Position représentant la localisation de l’utilisateur), et une liste de courses (objets de type Course que l’utilisateur peut réaliser). Le constructeur de la classe permet d’initialiser le nom et la position de l’utilisateur, tout en créant une nouvelle liste vide pour les courses. La classe inclut également des méthodes getters et setters pour accéder et modifier les valeurs des attributs.

				
					public class Utilisateur {
    private String nom;
    private Position position;
    private List<Course> courses;

    public Utilisateur(String nom, Position position) {
        this.nom = nom;
        this.position = position;
        this.courses = new ArrayList<>();
    }
    // Getters et Setters
    }

Attribut	Type	Description
nom	String	Le nom de l’utilisateur.
position	Position	La position géographique de l’utilisateur.
courses	List	La liste des courses associées à l’utilisateur.

Classe Position

Pour comprendre le fonctionnement de la classe Utilisateur, il est essentiel de voir également la définition de la classe Position, qui joue un rôle clé en représentant la localisation géographique de l’utilisateur. Voici comment la classe Position est structurée :

Ce code définit une classe Position en Java, qui représente la position géographique d’un utilisateur à l’aide de deux attributs : latitude et longitude , tous deux de type double . Le constructeur de la classe permet d’initialiser ces deux valeurs lors de la création d’un objet Position . La classe inclut également des méthodes getters et setters qui permettent d’accéder et de modifier les valeurs de la latitude et de la longitude. Cela sert à stocker et manipuler des coordonnées géographiques dans une application.

				
					
public
class Position {
private
  double latitude;
private
  double longitude;
public
  Position(double latitude, double longitude) {
    this.latitude = latitude;
    this.longitude = longitude;
  }
  // Getters et Setters
}

Élément	Type	Description
latitude	double	La latitude de la position géographique (en degrés décimaux).
longitude	double	La longitude de la position géographique (en degrés décimaux).

Classe Course

Passons maintenant à la classe Course, qui représente une activité spécifique avec un nom et une date. Cette classe permet de gérer les différentes cours associées à un utilisateur, en fournissant une structure simple pour stocker et accéder aux informations pertinentes.

Astuce Pratique : Déclarez les propriétés de la classe Course comme immuables en utilisant val plutôt que var. Cela garantit que les valeurs, comme le nom et la date, ne peuvent pas être modifiées après l’initialisation, ce qui renforce l’intégrité des données.

Ce code définit une classe Course en Java, qui représente une course avec deux attributs : nom et date . Le nom est une chaîne de caractères (String) qui identifie la course, et date est un objet de type LocalDate qui indique la date à laquelle la course a lieu. Le constructeur de la classe permet d’initialiser ces deux attributs lors de la création d’un objet Course .

				
					
public
class Course {
private
  String nom;
private
  LocalDate date;
public
  Course(String nom, LocalDate date) {
    this.nom = nom;
    this.date = date;
  }
  // Getters et Setters
}

Élément	Description
nom	Chaîne de caractères représentant le nom de la course.
date	Objet LocalDate représentant la date de la course.
Course(nom, date)	Constructeur qui initialise nom et date.
getNom()	Méthode pour obtenir le nom de la course.
setNom(nom)	Méthode pour définir le nom de la course.
getDate()	Méthode pour obtenir la date de la course.
setDate(date)	Méthode pour définir la date de la course.

Écriture de Tests Unitaires en TDD

Avant de commencer la refactorisation, nous devons écrire des tests pour ces classes. Utilisons JUnit pour tester notre classe Utilisateur.

Classe de Test pour Utilisateur

Ce code est un test unitaire écrit en Java, utilisant le framework JUnit 5 pour vérifier le bon fonctionnement de la classe Utilisateur . Le test testCreationUtilisateur() crée d’abord un objet Position avec des coordonnées géographiques (latitude et longitude de Paris). Ensuite, un objet Utilisateur est créé avec le nom « Jean » et cette position. Le test utilise les assertions assertEquals() pour vérifier que le nom de l’utilisateur est bien « Jean » et que la position associée à l’utilisateur correspond à celle qui a été initialisée. Cela garantit que le constructeur de la classe Utilisateur fonctionne correctement

				
					
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import org.junit.jupiter.api.Test;
public
class UtilisateurTest {

  @Test public void testCreationUtilisateur() {
    Position position = new Position(48.8566, 2.3522);
    Utilisateur utilisateur = new Utilisateur("Jean", position);
    assertEquals("Jean", utilisateur.getNom());
    assertEquals(position, utilisateur.getPosition());
  } // Autres tests}

La figure montre l’exécution réussie d’un test unitaire dans Android Studio.

Refactorisation pour Qualité du Code

Après avoir testé les classes, nous pouvons refactoriser le code pour améliorer la structure et réduire les redondances.

Refactorisation de la Classe Utilisateur

Nous pouvons extraire la gestion des courses dans une classe séparée ou utiliser une interface pour la position.

Réécriture des Tests après Refactorisation

Assurez-vous que les tests passent toujours après la refactorisation. Cela garantit que les modifications n’ont pas altéré le comportement du code.

La figure suivante présente la refactorisation de la classe Utilisateur dans une application de gestion. Après la refactorisation, plusieurs améliorations sont apportées pour structurer le code de manière plus propre et modulaire :

Tests Boîte Noire vs Boîte Blanche TDD

Test Boîte Noire

Les tests boîte noire se concentrent sur les comportements externes des objets sans connaître leur implémentation interne. Par exemple, tester une méthode sans connaître les détails de sa logique interne.

Test Boîte Blanche

Les tests boîte blanche nécessitent une connaissance de l’implémentation interne. Ils vérifient que les différentes parties du code sont correctement exécutées.

Type de Test	Description
Test Boîte Noire	Se concentre sur les comportements externes d’un objet sans connaître son implémentation interne. Exemples : tester une méthode en vérifiant les entrées et sorties.
Test Boîte Blanche	Nécessite une connaissance de l’implémentation interne. Vérifie que les différentes parties du code sont correctement exécutées. Exemples : tests unitaires qui examinent la logique interne des méthodes.

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FAQ

Qu'est-ce que le Développement Basé sur les Tests (TDD) ?

Le Développement Basé sur les Tests (TDD) est une méthode de programmation où les tests sont écrits avant le code de production. Cela permet de garantir que chaque nouvelle fonctionnalité ajoutée est testée et fonctionne comme prévu. Cette approche incite à réfléchir aux exigences du logiciel avant de commencer à coder, ce qui améliore la qualité du code et réduit les erreurs. En utilisant TDD, les développeurs peuvent également s’assurer que le code reste fonctionnel même après des modifications importantes, grâce à un ensemble de tests robustes.

Comment la refactorisation améliore-t-elle le code ?

La refactorisation améliore le code en le rendant plus lisible, maintenable et évolutif sans changer son comportement externe. Ce processus consiste à restructurer le code pour éliminer les duplications, créer des abstractions et respecter les principes de conception, comme le principe Open/Closed. En améliorant la structure interne du code, la refactorisation facilite l’ajout de nouvelles fonctionnalités et la correction des bugs, ce qui est essentiel pour le maintien de la qualité du logiciel sur le long terme.

Quels sont les objectifs principaux de la refactorisation ?

Les principaux objectifs de la refactorisation comprennent l’élimination des redondances, la création d’abstractions et la préservation de l’évolutivité. En réduisant les duplications de code, on améliore sa lisibilité et sa maintenabilité. La création d’abstractions via des classes mères ou des interfaces permet de généraliser le code, facilitant ainsi les modifications futures. Enfin, en préservant l’évolutivité, la refactorisation assure que le code peut accueillir de nouvelles fonctionnalités sans nécessiter de changements majeurs, respectant ainsi le principe Open/Closed.

Quels sont les défis de la complexité accrue du design après refactorisation ?

La complexité accrue du design après refactorisation peut poser des défis en termes de compréhension et de maintenance du code. L’utilisation de modèles et de patterns de conception, bien qu’elle apporte des solutions standardisées à des problèmes courants, peut rendre le code plus abstrait et difficile à comprendre pour les nouveaux développeurs. Il est crucial de trouver un équilibre entre simplicité et complexité pour garantir que le code reste accessible tout en étant bien structuré pour répondre aux besoins futurs du projet.

Comment tester efficacement le code suivant la refactorisation ?

Tester efficacement le code après refactorisation implique de s’assurer que tous les tests existants passent toujours, garantissant que le comportement du code n’a pas changé. Les tests unitaires doivent être maintenus et mis à jour pour refléter les nouvelles structures de code. Il est également recommandé d’ajouter des tests supplémentaires pour couvrir les nouvelles voies de code introduites par la refactorisation. Une combinaison de tests boîte noire et boîte blanche peut être utilisée pour vérifier à la fois les fonctionnalités externes et la logique interne du code.

Conclusion

En intégrant le TDD et une refactorisation régulière, on obtient un code de qualité, plus maintenable et évolutif. Comment pourriez-vous appliquer ces concepts à votre projet actuel pour améliorer sa structure et sa fiabilité ?