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sobre code smells, refactoring e design como SOLID pode te ajudar no dia a dia

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hello

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1996

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Elaine Naomi Watanabe Desenvolvedora de Software (Plataformatec) Mestre em Ciência da Computação (USP) twitter.com/elaine_nw speakerdeck.com/elainenaomi 2019

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http://careers.plataformatec.com.br

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No content

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analisar os conceitos básicos de orientação a objeto como identificar problemas na nossa base de código como melhorar o design do nosso código o que vamos ver?

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orientação a objeto uma versão super resumida

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Objeto Classe

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class Pessoa def initialize(nome_recebido, email_recebido) @nome = nome_recebido @email = email_recebido end def contato @email end end exemplo de uma classe

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p1 = Pessoa.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com"

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p1 = Pessoa.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com" exemplo de um objeto

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p2 = Pessoa.new("Bia", "beatriz@email.com") p2.contato => "beatriz@email.com" exemplo de outro objeto

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Herança Polimorfismo Composição

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exemplo de herança class PessoaFisica < Pessoa def diga_oi 'olar' end end

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p1 = PessoaFisica.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com" método herdado

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p1 = PessoaFisica.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com" p1.diga_oi => "olar"

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p1 = Pessoa.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com" p1.diga_oi => NoMethodError (undefined method `diga_oi' for #)

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p1 = Pessoa.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com" p1.diga_oi => NoMethodError (undefined method `diga_oi' for #)

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class PessoaJuridica < Pessoa def contato @nome end end exemplo de polimorfismo

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class PessoaJuridica < Pessoa def contato @nome end end método redefinido

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p1 = PessoaFisica.new("Ana", "ana@email.com") p1.contato => "ana@email.com" p2 = PessoaJuridica.new("Umbrella Academy", "contato@email.com") p2.contato => "Umbrella Academy"

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[p1, p2].each do |pessoa| puts pessoa.contato end não importa qual pessoa estou chamando

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class PessoaAnonima < Pessoa def contato '...' end end homenagem a talk da Cybelle

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class Pessoa def initialize(nome_recebido, forma_de_contato_recebida) @nome = nome_recebido @contato_favorito = forma_de_contato_recebida end def contato @contato_favorito.identificador end end exemplo de composição

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class Twitter def initialize(nome_do_usuario) @nome = nome_do_usuario end def identificador @nome end end exemplo de composição

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twitter = Twitter.new("@ana") pessoa = Pessoa.new("Ana", twitter) pessoa.contato => "@ana"

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class WhatsApp def initialize(numero_telefone_recebido) @numero_telefone = numero_telefone_recebido end def identificador @numero_telefone end end

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zapzap = WhastApp.new(5511999999999) pessoa = Pessoa.new("Ana", zapzap) pessoa.contato => 5511999999999

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Reúso Coesão Acoplamento Encapsulamento

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class MeuChatBot def contato oi end private def oi 'olar' end end exemplo de encapsulamento

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class MeuChatBot def contato oi end private def oi 'olar' end end

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bot = MeuChatBot.new bot.contato => "olar" bot.oi => NoMethodError (undefined method `olar` for #) método oi está encapsulado/oculto

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objetos + mensagens = app

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e no dia a dia?

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Frameworks MVC

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View Model Controller apresentação intermediador dados + lógica de negócio

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+ Funcionalidades

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+ Funcionalidades + Modificações

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+ Funcionalidades + Modificações + Bugs

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Tamanho da base de código Tempo de entregas Nota: gráfico ilustrativo, mas baseado em fatos reais

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"Esse código é difícil de entender"

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"Joga isso fora e começa do zero"

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Quando reescrever um sistema? Uso de tecnologia desatualizada Contratação de pessoas está difícil Existência de tecnologias mais vantajosas Fonte: http://blog.plataformatec.com.br/2016/07/key-points-to-consider-when-doing-a-software-rewrite/

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No content

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que tal refatorar o código?

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Refatoração processo de melhorar o design do código existente, alterando o software sem alterar o seu comportamento

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Por que refatorar? Código fácil de ler Código fácil de entender Código fácil de manter Código limpo

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precisamos mesmo refatorar?

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Dívida Técnica Custo da mudança Tempo Fonte: How to Monetize Application Technical Debt, Gartner, 2011

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Dívida Técnica Valor de negócio Custo da mudança Tempo Fonte: How to Monetize Application Technical Debt, Gartner, 2011

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e como evitar isso?

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Custo da mudança Tempo dívida técnica refatoração caso ótimo Fonte: An Empirical Model of Technical Debt and Interest, MTD' 11, Ariadni Nugroho et al.

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Como medir a necessidade de refatoração? Quantidade de código duplicado Dificuldade para escrever testes Desempenho da suíte de testes Identificação dos code smells

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Code smells Sintomas no código que indicam possíveis problemas de design em sistemas orientados a objeto

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Code smells Indícios de que o código precisa ser refatorado

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exemplos de code smells

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Duplicated Code Código duplicado Regras de negócio duplicadas

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Regra de negócio duplicada != Texto duplicado

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Mesma alteração em vários arquivos, Buscas globais para toda alteração Shotgun Surgery

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Vários comentários explicando o funcionamento do código Comments

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# a é o valor total a ser cobrado def charge(a) # cartão com status = 3 é o cartão ativo if credit_card.status == 3 payment_gateway.charge(a) end end

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def charge(total) # cartão com status = 3 é o cartão ativo if credit_card.status == 3 payment_gateway.charge(total) end end segundos de vida economizados! o/

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def charge(total) # cartão com status = 3 é o cartão ativo if credit_card.status == 3 payment_gateway.charge(total) end end

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def charge(total) # cartão com status = 3 é o cartão ativo if credit_card.status == 3 payment_gateway.charge(total) end end

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def charge(total) # cartão com status = 3 é o cartão ativo if credit_card.active? payment_gateway.charge(total) end end

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def charge(total) if credit_card.active? payment_gateway.charge(total) end end def active? status == 3 end mais segundos de vida economizados! o/

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comentário != documentação

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SECONDS_FOR_CONNECTION_TIMEOUT_IN_INTEGER = 60

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# Public: Integer number of seconds to wait # before connection timeout. CONNECTION_TIMEOUT = 60

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# Public: A summary of how much some user has consumed in a certain plan. # # Examples # plan_consumption_summary(contracted_plan) # # => '2.44% (500 MB of 20 GB)' # # Returns a String. def plan_consumption_summary(contracted_plan) total_contracted = contracted_plan.plan_storage_limit total_consumed = contracted_plan.total_consumed # ... Fonte: http://blog.plataformatec.com.br/2018/06/the-anatomy-of-code-documentation/

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Mysterious Name Long Function Long Parameter List Global Data Mutable Data Divergent Change Outros code smells 2019

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Feature Envy Data Clumps Primitive Obsession Repeated Switches Loops Lazy Element Speculative Generality Temporary Field 2019

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Message Chains Middle Man Insider Trading Large Class Alternative Classes with Different Interfaces Data Class Refused Bequest 2019

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e como evitar os code smells? reduzir

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reconheça esses sintomas

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Muitas regras de negócio nos controllers Métodos muito longos Classes muito grandes

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Excesso de indireção/callbacks Dificuldade para escrever testes Classes de difícil manutenção

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Ctrl + F / ⌘ + F para qualquer alteração Arquivos constantemente alterados

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reconheci, e agora?

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Para cada code smell, existe um conjunto de refatorações sugeridas

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Martin Fowler e Kent Beck listam 22 code smells e sugerem como refatorá-los 1999

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Martin Fowler e Kent Beck listam 22 code smells e sugerem como refatorá-los 2019 24 Refatoraram?

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Mas vamos tentar olhar para o design do código

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Finalmente, SOLID o/

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Single Responsibility Principle Open/Closed Principle Liskov Substitution Principle Interface Segregation Principle Dependency Inversion Principle

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Single Responsibility Principle

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O que a minha classe faz? Indicativo de problemas: usar "e" ou "ou" na explicação

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Métodos relacionados? Uma única razão para mudar? Alterações com efeitos previsíveis?

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class BooksUser < ApplicationRecord belongs_to: :book belongs_to: :user after_commit :send_notification_reservation_completed def send_notification_reservation_completed NotificationService.reservation_completed(user, book) end end

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class BooksUser < ApplicationRecord belongs_to: :book belongs_to: :user after_commit :send_notification_reservation_completed def send_notification_reservation_completed NotificationService.reservation_completed(user, book) end end

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Uma classe de persistência não deveria saber sobre notificações a um usuário, por ex. Que tal um Service Object para isso? Mais exemplos em: codeclimate.com/blog/7-ways-to-decompose-fat-activerecord-models/

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class ReserveBookService attr_reader :user, :book, :notification_service def initialize(user, book, notification_service) @user = user @book = book @notification_service = notification_service end def confirm! user.books << book notification_service.reservation_completed(user, book) end end

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class ReserveBookService attr_reader :user, :book, :notification_service def initialize(user, book, notification_service) @user = user @book = book @notification_service = notification_service end def confirm! user.books << book notification_service.reservation_completed(user, book) end end

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Open/Closed Principle

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Adicionar nova regra = modificar uma ou mais classes? Se sim, é um indicativo de problema

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Aberto para extensão, fechado para modificação Defina interfaces/super classes Reduza o acoplamento

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class FinancialReport def generate(account, file_format) case file_format when :csv file = FormatCSV.generate_file(account.transactions) when :xml file = XML.parse_list(account.transactions) end Mailer.send(account.email, file) end end

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class FinancialReport def generate(account, file_format) case file_format when :csv file = FormatCSV.generate_file(account.transactions) when :xml file = XML.parse_list(account.transactions) when :pdf file = PDFGenerator.create(account.transactions) end Mailer.send(account.email, file) end end edição

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class FinancialReport def generate(account, file_format) case file_format when :csv file = FormatCSV.generate_file(account.transactions) when :xml file = XML.parse_list(account.transactions) when :pdf file = PDFGenerator.create(account.transactions) end Mailer.send(account.email, file) end end

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class FinancialReport def generate(account, file_creator) file = file_creator.create(account.transactions) Mailer.send(account.email, file) end end

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class FileCreator def create(items) raise NotImplementedError end end contrato

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class FileCreatorXML < FileCreator def create(items) XML.parse(items) end end class FileCreatorCSV < FileCreator def create(items) FormatCSV.generate_file(items) end end

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class FileCreatorPDF < FileCreator def create(items) PDFGenerator.generate(items) end end adição

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class FinancialReport def generate(account, file_creator) file = file_creator.create(account.transactions) Mailer.send(account.email, file) end end FinancialReport.new.generate(account, FileCreatorPDF.new)

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Liskov Substitution Principle

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Barbara Liskov Institute Professor from MIT The 2008 Turing Award winner liskov at csail.mit.edu

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Liskov Substitution Principle (1987) Let φ(x) be a property provable about objects x of type T. Then φ(y) should be true for objects y of type S where S is a subtype of T. Tradução em: https://speakerdeck.com/elainenaomi/hacking-evening-liskov-substitution-principle

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Eita!

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Design by contract respeitar os contratos definidos pela classe base

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Pré-condições: dados de entrada classes derivadas só podem ser mais permissivas Pós-condições: dados de saída classes derivadas só podem ser mais restritivas Não podemos criar comportamentos inesperados ou incorretos! O comportamento da super classe precisa ser mantido

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class CheckingAccount # ... def deposit(value) raise InvalidValueError if value <= 0 self.balance = self.balance + value end def compute_bonus self.balance = self.balance * 1.01 end end

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class PayrollAccount < CheckingAccount class OperationNotAllowed < StandardError; end # ... def compute_bonus raise OperationNotAllowed end end

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CheckingAccount.all.each do |account| account.compute_bonus end

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CheckingAccount.all.each do |account| begin account.compute_bonus rescue PayrollAccount::OperationNotAllowed false end end

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CheckingAccount.all.each do |account| begin account.compute_bonus rescue PayrollAccount::OperationNotAllowed false end end contrato quebrado

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class PayrollAccount < CheckingAccount # ... def deposit(value) raise InvalidValueError if value <= 100 self.balance = self.balance + value end def compute_bonus self.balance = self.balance * 1.01 end end

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class PayrollAccount < CheckingAccount # ... def deposit(value) raise InvalidValueError if value <= 100 self.balance = self.balance + value end def compute_bonus self.balance = self.balance * 1.01 end end contrato quebrado

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Deveriam ser classes diferentes!

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Interface Segregation Principle

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Uma classe derivada não deveria ser obrigada a implementar métodos que ela não usa

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class CoffeeMachine def brew_coffee # brew coffee logic end def fill_coffee_beans # fill coffee beans end end

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class Person attr_reader :coffee_machine def initialize @coffee_machine = CoffeeMachine.new End def quero_cafe coffee_machine.brew_coffee end end

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class Staff attr_reader :coffee_machine def initialize @coffee_machine = CoffeeMachine.new end def fill_coffee_beans coffee_machine.fill_coffee_beans end end

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Várias interfaces específicas é melhor do que uma interface generalizada

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class CoffeeMachineUserInterface def brew_coffee # brew coffee logic end end class CoffeeMachineServiceInterface def fill_coffee_beans # fill coffee beans end end

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class CoffeeMachineUserInterface def brew_coffee # brew coffee logic end end class CoffeeMachineServiceInterface def fill_coffee_beans # fill coffee beans end end

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class Person attr_reader :coffee_machine def initialize @coffee_machine = CoffeeMachineUserInterface.new end def quero_cafe coffee_machine.brew_coffee end end

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class Person attr_reader :coffee_machine def initialize @coffee_machine = CoffeeMachineUserInterface.new end def quero_cafe coffee_machine.brew_coffee end end

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class Staff attr_reader :coffee_machine def initialize @coffee_machine = CoffeeMachineServiceInterface.new end def fill_coffee_beans coffee_machine.fill_coffee_beans end end

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class Staff attr_reader :coffee_machine def initialize @coffee_machine = CoffeeMachineServiceInterface.new end def fill_coffee_beans coffee_machine.fill_coffee_beans end end

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Dependency Inversion Principle

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Dependa de abstrações, não de implementações

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class FinancialReport def generate(account, file_creator) file = file_creator.create(account.transactions) Mailer.send(account.email, file) end end

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class FileCreatorCSV < FileCreator def create(items) FormatCSV.generate_file(items) end End FinancialReport.new.generate(account, FileCreatorCSV.new)

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class FileCreatorCSV < FileCreator def create(items) FormatCSV.generate_file(items) NewCSVGenerator.parse(items, header: false) end End FinancialReport.new.generate(account, FileCreatorCSV.new)

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use o encapsulamento e polimorfismo a seu favor

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TL;DR

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Princípios para a criação de um código mais flexível e adaptável a mudanças SOLID

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No fundo, o que queremos? Alta coesão Baixo acoplamento Encapsulamento

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vamos refatorar tudo?

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No content

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esses conceitos nos ajudam a criar aplicações mais flexíveis

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converse com seu time

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analisem juntos os trade-offs

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verifique a cobertura de testes

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testes automatizados são essenciais para garantir a evolução do seu sistema

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refatoração != revolução

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cuidado com big design up front e overengineering

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e não esqueçam:

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codar é um processo de comunicação Donald Knuth. "Literate Programming (1984)" in Literate Programming. CSLI, 1992, pg. 99.

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No content

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Mais sobre design? Padrões de projeto TDD, DDD

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minhas referências

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No content

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guidelines.plataformatec.com.br thoughtbot.com/upcase/clean-code refactoring.guru mundopodcast.com.br/podprogramar Mais referências:

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Refactoring rails apps - Flavia Fortes http://bit.ly/2zDADhe Evitando o Jenga Driven Development - João Britto http://bit.ly/2DFvB3v Mais referências:

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Por que (às vezes) você deve reinventar a roda - Paulo Silva https://youtu.be/kdNf2abcP5E?t=11640 Callbacks do ActiveRecord: o mal secreto ou apenas mal compreendidos? - Rondy https://youtu.be/kdNf2abcP5E?t=13214 Mais referências:

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Sororidade Empatia, solidariedade, companheirismo, respeito Juntas somos mais fortes

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Até a próxima!

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muito obrigada speakerdeck.com/elainenaomi