10 podstawowych zasad programowania, które musi znać każdy programista

Kluczowe wnioski

Zasadniczo zasada KISS zaleca pisanie zwięzłego i prostego kodu. Celem jest zminimalizowanie złożoności poprzez unikanie skomplikowanych lub zawiłych rozwiązań na rzecz bardziej usprawnionego podejścia. Obejmuje to stosowanie jednoznacznych konwencji nazewnictwa zmiennych i unikanie niepotrzebnie skomplikowanych konstrukcji.

Powstrzymaj się od powielania logiki w różnych częściach programu, wykorzystując komponenty wielokrotnego użytku, takie jak funkcje, pętle i struktury algorytmiczne. Takie podejście nie tylko usprawnia konserwację i debugowanie, ale także zwiększa ogólną czytelność i wydajność.

Zoptymalizuj swój kod pod kątem rozszerzalności przy jednoczesnym zachowaniu jego integralności, stosując się do zasady znanej jako “Open/Closed Principle”. Wiąże się to z projektowaniem oprogramowania, które pozwala na płynne dodatki bez naruszania oryginalnej struktury, zapewniając stabilność i łatwość konserwacji. Ustanawiając tę równowagę, można rozszerzyć funkcjonalność, zachowując kontrolę nad potencjalnymi modyfikacjami.

Tworzenie efektywnego kodu komputerowego może być proste, ale stworzenie wyjątkowego kodu wymaga umiejętności i poświęcenia. Przestrzeganie podstawowych zasad programowania zapewnia tworzenie najwyższej jakości kodu, który może pochwalić się optymalną wydajnością, czytelnością, niezawodnością, bezpieczeństwem i łatwością konserwacji, niezależnie od skali i złożoności przedsięwzięcia programistycznego.

Skuteczne kodowanie wymaga zarówno dyscypliny, jak i celowości. Aby to osiągnąć, należy przestrzegać pewnych podstawowych zasad programowania, które promują ulepszone praktyki kodowania. Wdrażając te zasady, można zwiększyć swoją biegłość jako programista.

Keep It Simple, Stupid (KISS)

Na pierwszy rzut oka zasada ta może wydawać się dość szorstka, ale jest bezsprzecznie jedną z podstawowych zasad, które należy przyjąć podczas tworzenia kodu komputerowego. Co dokładnie oznacza “KISS” w tym kontekście?

Zasadniczo rozsądne jest komponowanie kodu, który jest tak prosty i nieskomplikowany, jak to tylko możliwe. Wśród podstawowych zasad biegłego kodowania, wskazane jest, aby nie zajmować się próbą wykazania się nadmierną pomysłowością lub ostentacją poprzez zawiłą plątaninę zaawansowanej składni. W miarę możliwości należy dążyć do zwięzłości, stosując zwięzłe polecenia.

Oto prosta funkcja:

 function addNumbers(num1, num2) {
    return num1 \\+ num2;
} 

Treść prezentuje się w prosty sposób, który umożliwia jasne zrozumienie jej przesłania, bez dwuznaczności lub niejasności co do zamierzonego znaczenia.

Jedną z cennych wskazówek programistycznych, która uosabia prostotę, jest stosowanie jawnego nazewnictwa zmiennych.Wykorzystaj istniejące biblioteki kodowania i zasoby, usprawniając przepływ pracy za pomocą wcześniej istniejących narzędzi. Projektując podejście, które ułatwia wznowienie pracy nawet po dłuższej przerwie, można złagodzić znaczną frustrację i przyspieszyć produktywność. Powiedzenie “Keep It Simple, Stupid” (KISS) ma znaczącą wartość w przypadku tworzenia oprogramowania, ponieważ utrzymanie prostej bazy kodu może złagodzić znaczne pogorszenie i nieefektywność w dłuższej perspektywie.

Pisz kod DRY

Zasada DRY (Don’t Repeat Yourself) w programowaniu komputerowym opowiada się za eliminacją zduplikowanego kodu. Jest to niezbędna zasada, aby zapobiec powtarzaniu się zarówno danych, jak i logiki, co często ma miejsce, gdy programiści nieumyślnie kopiują i wklejają fragmenty kodu w swoich programach. Przyjęcie tej zasady może znacznie poprawić łatwość konserwacji i skalowalność systemów oprogramowania poprzez zmniejszenie nadmiarowości i promowanie modułowości.

Spójrz na ten skrypt:

 function addNumberSequence(number) {
    number = number \\+ 1;
    number = number \\+ 2;
    number = number \\+ 3;
    number = number \\+ 4;
    number = number \\+ 5;
    return number;
} 

Zamiast powielać linie, bardziej wydajne byłoby zastosowanie mechanizmu pętli w ramach algorytmu.

Kod DRY (Don’t Repeat Yourself), charakteryzujący się minimalizmem i prostotą, jest nie tylko wydajny pod względem wykorzystania zasobów, ale także oferuje znaczną przewagę, jeśli chodzi o konserwację i debugowanie. Konsolidując powtarzające się elementy lub logikę w pojedyncze komponenty wielokrotnego użytku, programiści mogą uniknąć powielania kodu w wielu miejscach w swoim programie, zmniejszając w ten sposób potencjalne błędy i usprawniając proces identyfikacji i rozwiązywania problemów. Zasadniczo praca z kodem DRY pozwala na bardziej efektywne zarządzanie złożonością bazy kodu, jednocześnie promując modułowość i skalowalność.

Otwarty/Zamknięty

Koncepcja “zasady otwartego/zamkniętego” w rozwoju oprogramowania dyktuje, że należy dążyć do tworzenia kodu, który można łatwo rozszerzyć, ale pozostaje niezmienny po modyfikacjach. Przestrzegając tej zasady, programiści mogą zapewnić, że ich baza kodu pozostanie funkcjonalna i możliwa do dostosowania, nawet gdy potrzeby projektu ewoluują w czasie. Zasada open-closed ma szczególne znaczenie przy projektowaniu bibliotek lub frameworków przeznaczonych do powszechnego użytku przez innych programistów.

Rozważmy scenariusz, w którym nadzorujemy platformę graficznego interfejsu użytkownika (GUI). Można sobie wyobrazić dystrybucję edycji, która umożliwia programistom płynną zmianę i włączenie dostarczonego kodu źródłowego. Co się jednak stanie, gdy po czterech miesiącach zostanie wydana znacząca aktualizacja?

Oczekuje się, że wdrożenie ich kodu programowania nie powiedzie się, co doprowadzi do niezadowolenia wśród ich współpracowników. W związku z tym jest mało prawdopodobne, że ci współpracownicy będą nadal korzystać z pakietu oprogramowania, nawet jeśli był on bardzo korzystny w poprzednim okresie.

Zamiast bezpośrednio modyfikować kod, lepiej jest stworzyć wersję, która ogranicza wszelkie zmiany i zamiast tego promuje dodatki lub ulepszenia. Przestrzeganie podstawowych zasad programowania, takich jak te, umożliwia oddzielenie podstawowej funkcjonalności programu od jego niestandardowych funkcji. Takie podejście skutkuje solidniejszym i łatwiejszym w zarządzaniu systemem, dzięki czemu prace konserwacyjne są prostsze i bardziej wydajne.

Kompozycja nad dziedziczeniem

Podczas stosowania podejścia obiektowego w tworzeniu oprogramowania, zasada kompozycji nad dziedziczeniem (COIP) może okazać się bardzo korzystna. COIP zakłada, że w przeciwieństwie do dziedziczenia klasy, a następnie dodawania dodatkowych zachowań, bardziej skomplikowane zachowania powinny być osiągane poprzez włączenie oddzielnych obiektów wykazujących pojedyncze zachowania.

Wykorzystanie dziedziczenia często prowadzi do dwóch istotnych problemów. Po pierwsze, hierarchiczna struktura dziedziczenia może dość szybko stać się dość zagmatwana. Dodatkowo, istnieje ograniczony zakres wyznaczania wyjątkowych zachowań w ramach dziedziczenia. Na przykład, załóżmy, że ktoś chce ustanowić zachowania, które są współdzielone przez wiele podmiotów; staje się to trudniejsze, gdy polega się wyłącznie na dziedziczeniu.

Programowanie kompozycyjne przedstawia bardziej uproszczone podejście do pisania kodu, ułatwiając jego zachowanie i aktualizację, oferując jednocześnie możliwość definiowania adaptowalnych zachowań poprzez tworzenie klas specjalnie dla każdego unikalnego zachowania. Agregacja tych indywidualnych zachowań umożliwia rozwój skomplikowanych zachowań o zwiększonej wszechstronności.

Pojedyncza odpowiedzialność

Zgodnie z Zasadą Pojedynczej Odpowiedzialności, każda klasa lub moduł w systemie oprogramowania powinny być przeznaczone wyłącznie do pełnienia pojedynczej funkcji. Jak wyjaśnił Robert C. Martin, klasa powinna mieć “tylko jeden powód do zmiany”.

Ponieważ złożone systemy ewoluują, ważne jest, aby zachować ostrożność podczas dodawania nowych funkcji lub obowiązków do klas i modułów. Wraz ze wzrostem złożoności tych bytów, konieczne może stać się refaktoryzowanie i dekomponowanie ich na mniejsze podklasy i moduły w celu poprawy organizacji i łatwości konserwacji.

Przeciążanie klas może prowadzić do kilku negatywnych konsekwencji.Jednym z takich skutków jest złożoność identyfikacji i rozwiązywania problemów w danym module podczas procesu debugowania. Innym szkodliwym skutkiem jest utrudnienie rozwoju dalszych funkcjonalności w ramach tego samego modułu. Przestrzeganie dobrych praktyk programistycznych pomaga złagodzić te potencjalne wyzwania przed ich wystąpieniem.

Rozdzielenie obaw

Pojęcie rozdzielenia obaw jest wysokopoziomową interpretacją pojedynczego celu znanego jako Zasada Pojedynczej Odpowiedzialności. Zgodnie z tą zasadą zaleca się konstruowanie systemów oprogramowania poprzez podzielenie ich na odrębne komponenty, przy czym każdy komponent działa niezależnie i nie ma wiedzy ani interakcji z innymi.

model danych, który zarządza informacjami; kontroler, odpowiedzialny za przetwarzanie danych wprowadzanych przez użytkownika i odpowiednią aktualizację modelu; oraz widok, który reprezentuje interfejs użytkownika, który wyświetla aktualny stan modelu użytkownikowi końcowemu. Ten wzorzec projektowy można zaobserwować w różnych współczesnych frameworkach do tworzenia stron internetowych, z niewielkimi modyfikacjami w celu dostosowania do określonych wymagań lub preferencji.

Innymi słowy, program odpowiedzialny za zarządzanie bazą danych nie wymaga żadnej wiedzy na temat procesu wyświetlania informacji na ekranie. Wręcz przeciwnie, jest to zadanie innego zestawu instrukcji do obsługi tego zadania. Te dwa zestawy kodów są całkowicie oddzielnymi i odrębnymi bytami.

Zaletą tej metodologii jest jej zdolność do ułatwienia procesu debugowania. W przypadku konieczności wprowadzenia zmian w systemie wizualizacji w dowolnym momencie, można to zrobić z całkowitą pewnością, że ich modyfikacje nie zakłócą przechowywania i przetwarzania danych.

You Aren’t Going to Need It (YAGNI)

Podstawowa zasada tworzenia oprogramowania mówi, że implementacja cech i funkcjonalności nie powinna być realizowana spekulacyjnie, z oczekiwaniem na potencjalne przyszłe wymagania. Wśród krytycznych wytycznych dla biegłego programowania, kluczowe jest uznanie znaczenia powstrzymywania się od rozwiązywania nieistniejących problemów.

Dążąc do wdrożenia suchych zasad programowania, programiści nierzadko idą na kompromis w kwestii przestrzegania tej zasady. Początkujący programiści często próbują tworzyć wysoce uogólniony i abstrakcyjny kod, co może skutkować zbyt złożonymi i trudnymi w zarządzaniu programami z powodu nadmiernej abstrakcji.

Gdy uzna się to za konieczne, należy rozważyć wdrożenie zasady DRY (Don’t Repeat Yourself) w programowaniu.Obecność powtarzających się segmentów kodu wymaga stworzenia warstwy abstrakcyjnej w celu zwiększenia wydajności. Należy jednak unikać nadmiernego skupiania się na przyszłym rozwoju kosztem natychmiastowej jakości kodu.

Dokumentuj swój kod

Ważne jest, aby nie przeoczyć znaczenia uwzględnienia osób, które ostatecznie będą wchodzić w interakcje z kodem i poruszać się po nim. W trakcie omawiania podstaw programowania ważne jest, aby pamiętać, że w grę wchodzą ludzie, którzy mogą potrzebować zagłębić się w kod w pewnym momencie.

W opinii doświadczonych programistów, znaczenie przestrzegania dokładnej dokumentacji poprzez skrupulatne komentarze w kodzie źródłowym jest nie do przecenienia. Każdy język programowania zapewnia tę funkcjonalność, dlatego konieczne jest, aby pisanie takich komentarzy stało się zakorzenioną praktyką. Cel tych adnotacji wykracza poza zwykłe wyjaśnienie obiektów lub rozszerzenie objaśnień zmiennych; służą one również do wyjaśnienia zawiłości funkcji, dzięki czemu ich zrozumienie jest bardziej przystępne.

Z pewnością, oto funkcja JavaScript, która została skomentowana w celu wyjaśnienia jej funkcjonalności:

 // This function will add 5 to the input if odd, or return the number if even
function evenOrOdd(number) {
    // Determine if the number is even
    if (number % 2 == 0) {
        return number;
    }
    // If the number is odd, this will add 5 and return
     else {
        return number \\+ 5;
    }
} 

Komentarze można uznać za dodatkowe zadanie podczas pisania kodu, ponieważ wymagają one inwestycji zarówno czasu, jak i skupienia umysłu. Podczas gdy ktoś może posiadać silne zrozumienie własnego kodu, ważne jest, aby rozpoznać wartość jasnej komunikacji dla innych, którzy mogą wchodzić w interakcje z programem. Pojęcie jednorazowości nie powinno mieć zastosowania w technologii, ponieważ skuteczna komunikacja ma kluczowe znaczenie dla udanej współpracy i długoterminowej użyteczności.

Podczas pracy we współpracy z innymi osobami zaleca się podjęcie dodatkowego kroku i przedstawienie uwag wyjaśniających, gdy istnieje możliwość niejasności lub zamieszania. Ten proaktywny środek zapobiega potencjalnym nieporozumieniom wynikającym z błędnej interpretacji kodu lub braku przejrzystości. W ten sposób unika się nadmiernego obciążania kolegów, którzy mogą potrzebować rozwikłać złożoną składnię, wspierając w ten sposób efektywną pracę zespołową i promując jasną komunikację w procesie rozwoju.

Po dłuższym okresie uśpienia, powrót do projektu oprogramowania może często wywoływać uczucie niepokoju ze względu na potencjalną złożoność wynikającą z upływu czasu. Można jednak złagodzić tę niepewność, stosując praktykę znaną jako “dokumentacja oparta na czasie”. Podejście to obejmuje rejestrowanie istotnych informacji o bazie kodu w sposób, który ułatwia zrozumienie nawet po znacznej przerwie.W ten sposób programista zyskuje luksus, że nie jest zmuszony do skrupulatnego analizowania każdej funkcji w celu przypomnienia sobie jej funkcjonalności, oszczędzając w ten sposób cenny czas i zasoby.

Refactor

Doskonalenie swojego rzemiosła często wymaga iteracyjnego udoskonalania poprzez proces refaktoryzacji. Poprzez skrupulatne badanie i ocenę istniejącej bazy kodu, można wprowadzić ulepszenia zarówno pod względem wydajności, jak i czytelności, co skutkuje optymalizacją wyników bez poświęcania dokładności lub funkcjonalności. Celem końcowym jest stworzenie wysokiej jakości i dobrze zorganizowanego kodu, który skutecznie spełnia swoje przeznaczenie.

Ciągła ewolucja baz kodu jest naturalnym zjawiskiem w dziedzinie programowania. Ważne jest, aby uznać i zaakceptować fakt, że ponowne przeglądanie, przepisywanie, a nawet całkowite przeprojektowanie części kodu jest integralną częścią procesu rozwoju.

Gdy ktoś staje się coraz bardziej przyzwyczajony do pracy nad konkretnym projektem programistycznym, w naturalny sposób zyskuje większy wgląd i zrozumienie jego zawiłości. Wykorzystanie tej zgromadzonej mądrości może prowadzić do znaczących ulepszeń w tworzonym oprogramowaniu. Przyjmując te postępy, programiści mogą poprawić swoje umiejętności i odpowiednio dostosować swoje podejście.

Czysty kod za wszelką cenę

Aby skutecznie radzić sobie z wyzwaniami technicznymi, kluczowe jest odłożenie na bok osobistej dumy i unikanie tworzenia skomplikowanego kodu w celu zaprezentowania swoich umiejętności. Należy skupić się na opracowywaniu praktycznych rozwiązań, a nie na tworzeniu zaciemnionego kodu, który przypomina układankę. Ważne jest, aby pamiętać, że głównym celem programowania jest rozwiązywanie problemów, a nie szukanie uznania u innych.

Wskazane jest, aby nie przeciążać pojedynczej linii nadmierną ilością operacji logicznych. Kluczowe jest dostarczanie jasnych i zwięzłych wskazówek poprzez komentarze i dokumentację. Co więcej, gdy kod jest czytelny, staje się również łatwiejszy w późniejszej konserwacji.

Dobrze zorientowanym programistom często towarzyszy czytelny kod źródłowy. Ważne jest, aby dołączać komentarze w stosownych przypadkach, przestrzegać ustalonych konwencji stylistycznych i często brać pod uwagę perspektywę przyszłych programistów podczas pisania kodu.

Poznaj zasady programowania komputerowego, aby zostać dobrym programistą

Zdobycie biegłości jako programista wymaga znacznego poświęcenia i wysiłku. Podstawowe zasady kodowania służą jako niezbędny plan do osiągnięcia mistrzostwa w tej dziedzinie.Przestrzeganie tych ustalonych wytycznych niewątpliwie utoruje drogę do osiągnięć w rozwijającej się karierze w programowaniu komputerowym.