تكرار الكود

يوجد العديد من الأسباب لظهور تكرار الرموز، ومن ضمنهم:

• برمجة النسخ واللصق، حيث يتم نسخ جزء من الكود «لأنه يعمل». وفي معظم الحالات تتضمن تلك العملية تعديلات بسيطة في الكود المنسوخ مثل إعادة تسمية المتغيرات أو إدخال/حذف جزء من الكود.
• وجود وظيفة مماثلة بشكل كبير لوظيفة أخرى مطلوبة في برنامج أخر فيكتب المبرمج بشكل مستقل كود مشابه لما هو موجود سابقاً.
• سرقة فكرية، حيث يتم نسخ الكود بدون إذن أو إسناد.

غالباً ما يعتبر تكرار الكود دليل على أسلوب برمجة فقير أو كسول. فيعتمد أسلوب الترميز الجيد على إعادة استخدام الكود. قد يكون من الأسرع للبرمجة من خلال تكرار الكود، حيث لا يشغل المبرمج طريقة استخدام الكود أو كيفية استخدامه في المستقبل. تكمن الصعوبة في أن التطوير الأصلي هو جزء صغير من دورة حياة المنتج، وباستخدام تكرار الكود تتضاعف تكاليف الصيانة. بعض المشاكل المحددة هي:

• تضخيم الكود يؤثر على الفهم: غالباً ما يؤدي تكرار الكود إلى خلق أقسام من الكود طويلة ومكررة، تختلف فقط في خطوط قليلة أو حروف. وهذا الطول قد يؤدي إلى صعوبة فهم الكود بشكل سريع. وهذا يتضاد مع مبدأ «أفضل ممارسة» لـتحليل الكود.
• إخفاء الغرض: تكرار أقسام كبيرة من الكود المتماثلة قد يخفي كيف يختلف كل كود عن الأخر، وبالتالي، يختفي الغرض المحدد لكل قسم من الكود. غالباً ما يكون الاختلاف الوحيد في محيط المعامل. وأفضل ممارسة في هذه الحالة هي إعادة استخدام روتين فرعي.
• تحديث الحيود: يناقض تكرار الكود مبدأ أساسي من نظرية قاعدة البيانات: تجنب التكرار. عدم التقيد يتحمل تحديث الحيود، والذي يزيد من تكلفة الصيانة، لأن أي تعديل يطرأ على أي كود يجب أن يُطبق على كل تكرار بشكل منفرد. وفي أفضل الحالات، يتم ضرب وقت الكويد والاختبار في عدد التكرارات. وفي أسواء الحالات، بعض المواقع لا يتم تحديثها، وعلى سبيل المثال قد تظهر الأخطاء البرمجية المُعتقد أنه تم إصلاحها في الأماكن المكررة لشهور أو سنوات. وأفضل ممارسة هنا هي مكتبة برمجية.

تم اقتراح عدد من الخوارزميات المختلفة لاكتشاف تكرار الكود. على سبيل المثال:

• خوارزمية بيكر.[2]
• خوارزمية سلسلة بحث رابين كارب.
• استخدام شجرة التركيب المجردة.[3]
• كشف الاستنساخ البصري.[4]

لاحظ هذا المثال المأخوذ من قصاصة رمز لحساب الـالمتوسط الرياضي لـمجموعة هيكل البيانات لـالأعداد الصحيحة

extern int array1[];
extern int array2[];
 
int sum1 = 0;
int sum2 = 0;
int average1 = 0;
int average2 = 0;
 
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
   sum1 += array1[i];
}
average1 = sum1/4;
 
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
   sum2 += array2[i];
}
average2 = sum2/4;

يمكن كتابة الحلقتين التكرارتين كمعادلة واحدة:

int calcAverage (int* Array_of_4)
{
   int sum = 0;
   for (int i = 0; i < 4; i++)
   {
       sum += Array_of_4[i];
   }
   return sum/4;
}

باستخدام المعادلة السابقة ينتج كود مصدري ليس له حلقة مكررة:

extern int array1[];
extern int array2[];

int average1 = calcAverage(array1);
int average2 = calcAverage(array2);

تتضمن أدوات تحليل تكرار الكود التالي:

• Atomiq – تجاري
• Black Duck Suite – تجاري (سلسلة برامج تحليلية)
• CCFinder (C/C++، جافا، كوبول، فورتران، الخ / غير متكافئ مع نظم تشغيل غير ويندوز)
• Checkstyle (جافا)
• CloneAnalyzer (C/C++ وجافا / برنامج مساعدة ايكليبس فقط)
• Clone Digger (بايثون وجافا)
• CloneDR – تجاري (أيدا, C, C++, C#, جافا، كوبول, فورترن، بايثون, VB.net, VB6, PHP4/5, PLSQL, SQL2011, XML, وأخرون)
• مكتشف النسخ/اللصق (CPD) من بي ام دي (جافا، بي اتش بي، فورترن JSP, C, C++,)
• ConQAT [5][6](مصدر مفتوح، يدعم: ABAP، أيدا، كوبول، C/C++، C#، جافا، PL/I، PL/SQL، بيثون، نص، إجراء SQL، فيجوال بيسك، XML)
• JPlag (جافا، C#، C، C++، نص لغات طبيعية ومتداخلة)
• Pattern Miner (CP Miner) - تجاري[7]
• Simian (برنامج) - تجاري
• CodePro Analytix – تجاري

• رائحة الكود
• لا تكرر نفسك
• شجرة بنية مجردة

• بوابة برمجة الحاسوب