面条式代码

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一盘扭曲纠结的義大利直麵,面条式代码也同样地扭曲纠结。

面条式代码(英語:Spaghetti code)是软件工程反面模式的一种[1],是指源代码控制流程复杂、混乱而难以理解[2],尤其是用了很多GOTO例外线程、或其他无组织的分支。其命名的原因是因为程式的流向就像一盘麵一样扭曲纠结。面条式代码的产生有许多原因,例如没有经验的程序设计师,及已经过长期频繁修改的复杂程序。结构化编程可避免面条式代码的出现。

举例

以下是一段用BASIC写的程序,是典型面条式代码的例子。程序在屏幕上显示数字 1 到 10 及其对应的平方。由于有GOTO语句,此程序需要配合行号才能知道程序的流向,也无法利用縮排的方式使程序比较容易阅读。而且由于有跳转指令,要执行的程序会由一个区域跳转到另一个区域,而且在讀到跳转指令前,很難事先知道程式會跳轉,此程式不易调试。现实世界中的面条式代码往往更加复杂,会大幅增加维护成本。

10 i = 0
20 i = i + 1
30 PRINT i; " squared = "; i * i
40 IF i >= 10 THEN GOTO 60
50 GOTO 20
60 PRINT "Program Completed."
70 END

以下程序则使用结构化控制,没有GOTO语句,因此可以缩进,增强程序的可读性:

1 FOR i=1 TO 10
2     PRINT i;"squared=";i*i
3 NEXT i
4 PRINT "Program Completed."
5 END

程序中还是有由一个区域跳转到另一个区域的情况,不过这种跳转是可以预期的,也是标准的做法。使用FOR循环子程序是处理程序控制流程的标准做法。若使用GOTO,就表示允许程序任意地跳转。上述示例的代码很短,实际使用的程式其源代码更长,若是面条式代码的话,会相当难以维护。

汇编语言及脚本语言

当使用各种汇编語言(及其底层的机器语言)时,编写面条式代码会带来更大的危险。其原因是由于这些低级语言很少有可以对应 FOR 循环WHILE 循环的机制。许多脚本语言也有类似的情况,例如 DOS 的批处理文件或者 OpenVMS 上的資料控制語言 (DCL)。

如果将结构化编程中的做法移植到汇编语言的程序,会显著地增强可靠性和可维护性。例如限制 GOTO 的使用,只用 GOTO 来产生类似结构化程序设计中流程控制的效果、另外许多汇编语言都有提供子程序呼叫的机制,可以有类似过程式编程(Procedural programming)的效果。汇编语言一般都会有巨集,而且支持参数传递,以避免全局变量的使用,也可避免远隔作用 (action at a distance)的反面模式

使用高级语言编写的程式可以利用一些标准流程控制的作法(如以上第2例的 For 循环),不过当编译为汇编代码或者机器代码时,由于最后仍利用 GOTO 或 IF 之类的指令表示高级语言的标准流程控制,看起来仍会像面条式代码。因为编译器会忠实地将程序的结构转换为汇编代码,所以,其他结构性较弱的语言遇到的程序流程难以辨识的问题,不会遇到。不过,如果程序优化过多,可能在缩小程序大小的同时,也影响其程序的结构。若配合代码级调试使用,还可能会造成一些困难。

相關詞語

餛飩式代碼

馄饨式代码(Ravioli code)指由许多松散连接的小部份构成的程序。馄饨式代码可以和面条式代码作类比,后者用面条来代表程序的结构,而前者用馄饨(Ravioli)来代表程序中的对象。这种代码虽然满足了低耦合性的要求,但是过度的分离与封装导致过多的调用,使得堆栈容易变得臃肿,从而也增加了代码阅读的难度。

千層麵代碼

千層麵代碼(Lasagna code)是指各層都很複雜的軟體。各層彼此相關性強,因此更改某一層时必须同步修改其他層[3]

參見

参考文献

  1. ^ William J. Brown, Raphael C. Malveau, Hays W. "Skip" McCormick, Thomas J. Mowbray (1998). AntiPatterns: refactoring software, architectures, and projects in crisis.(1st ed.). Wiley. ISBN 0471197130.
  2. ^ J. Stanley Warford (2009). Computer Systems.(4th ed.). Jones & Bartlett Publishers. ISBN 0763771449.
  3. ^ Tomov, Latchezar; Ivanova, Valentina. Teaching Good Practices In Software Engineering by Counterexamples. Computer Science and Education in Computer Science. October 2014, (1): 397–405 [5 March 2018]. 

本條目部分或全部内容出自以GFDL授權發佈的《自由線上電腦詞典》(FOLDOC)。

外部連結