refactoring - 静态/强类型和重构

Question

在我看来，静态/强类型编程语言最宝贵的一点是它有助于重构:如果/当您更改任何 API，那么编译器会告诉您该更改破坏了什么。

我可以想象用运行时/弱类型语言编写代码......但我无法想象没有编译器的帮助进行重构，也无法想象在没有重构的情况下编写数万行代码。

这是真的？

Answer 1

我认为您将检查类型与检查方式混淆了。运行时类型不一定很弱。

静态类型的主要优点正是您所说的:它们是详尽无遗的。只需让编译器执行它的操作，您就可以确信所有调用站点都符合该类型。

静态类型的主要限制是它们可以表达的约束受到限制。这因语言而异，大多数语言具有相对简单的类型系统(c、java)，而其他语言具有非常强大的类型系统(haskell、cayenne)。

由于这种限制，类型本身是不够的。例如，在 Java 中，类型或多或少仅限于检查类型名称匹配。这意味着您想要检查的任何约束的含义都必须被编码到某种命名方案中，因此 java 代码共有过多的间接和样板。 C++ 好一点，因为模板允许更多的表现力，但不要接近你可以用依赖类型做的事情。我不确定更强大的类型系统的缺点是什么，尽管很明显肯定会有一些或更多的人在工业中使用它们。

即使您使用的是静态类型，它的表达能力也可能不足以检查您关心的所有内容，因此您也需要编写测试。静态类型是否比在样板文件中为您节省更多的精力是一个持续多年的争论，我认为并不是所有情况都有一个简单的答案。

至于你的第二个问题:

我们如何在运行时类型语言中安全地重构？

答案是测试。您的测试必须涵盖所有重要的情况。工具可以帮助您衡量测试的详尽程度。覆盖检查工具让您知道测试是否覆盖了代码行。测试变异工具(jester、heckle)可以让你知道你的测试在逻辑上是否不完整。验收测试让您知道您编写的内容与需求相匹配，最后回归和性能测试确保产品的每个新版本都保持上一个版本的质量。

进行适当的测试与依赖复杂的类型间接性的一大好处是调试变得更加简单。运行测试时，您会在测试中获得特定的失败断言，这些断言清楚地表达了他们在做什么，而不是迟钝的编译器错误语句(想想 C++ 模板错误)。

无论您使用什么工具:编写您有信心的代码都需要付出努力。它很可能需要编写大量测试。如果对错误的惩罚非常高，例如航空航天或医疗控制软件，您可能需要使用正式的数学方法来证明您的软件的行为，这使得此类开发极其昂贵。