Code Review工程实践

本文分三个部分:先讲Review代码的流程,再讲Review的技巧,以及如何推动公司层面Code Review.

  1. Review流程这一部分比较简短。流程多变,但都是为了发现代码的问题,反复建议提交者修改。
  2. Review技巧我这部分分两个章节介绍。一章主要讲如何阅读代码,reivew的重点在于阅读。与读文章一样,也分粗读和细读。另外一章讲review代码的重点考察点,比较散乱也比较长。如何评论别人的代码并不是本文的内容。下面的言论也不是评论别人代码时用到的,所以请大家注意一下。以后会写一篇文章详细阐述如何评论别人的代码。
  3. 推动公司进行Code Review, 这一章节纯属于个人的愚见,大家有更好的想法也欢迎讨论。

第一章 Review流程

reviewflow

写完代码后,发送diff给指定人review。待给出意见后,修改代码,继续提交diff,直到review通过。通过review的代码由审阅者自动或者手工Merge代码到指定分支。多人协作review时,第一位阅读者给出粗略意见,第二位看意见是否给的恰当,再补充其他意见。多人同时review,也可将代码用投影仪打到大屏,共同review一段代码。

这里需要思考几个问题:

  1. review的分工。有多人参与时需要考虑这个问题。最好有一个总负责人。
  2. review的策略。项目初期应该主要考察代码结构是否符合规范,即代码是否放到了相应的位置。项目中期应该以逻辑正确、简化代码、重构现有代码为主要考察点。项目后期主要看程序性能相关的优化问题。
  3. review通过的策略。 什么样的代码才能通过review。 是不是需要完全符合checklist? 我个人并不赞同完全遵照checklist。后面我会细说。
  4. 如何反馈已修改?review代码的工具一般是gitlab, reviewboard, gerrit。这些工具都提供了comments这一功能。review的时候可以写下comments。 如果对照comments进行修改,那么在comments后回复已经修改即可。
  5. 如何反馈拒绝?这个最好找审阅者当面说清楚:为什么不按照建议编写代码。如果认为自己文笔非凡的也可以在review工具中写明白。
  6. review修改后再次review的策略。要对照之前的comments看看编码者是如何修改的。当然也要看看有什么新加入的代码。
  7. 代码没有必要写完后再review。可以写一部分review一部分。

第二章 阅读代码的技巧

代码

如何阅读别人提交的代码?首先要了解这代码的上下文和需求,不能不负责的指点江山。要充分了解需求,才能考虑如何实现,然后才能审阅别人的代码。不能因为读不懂别人的代码就拒绝别人的代码。这事开源界常发生,但公司内部最好杜绝发生。大家都是同事,低头不见抬头见,没必要关系僵化。你是能炒别人鱿鱼还是你自己要离职呢?看不懂代码可能有三种:一种使用了混淆、一种提交者写的烂、一种审查者能力不足。

混淆代码一般都是有特殊原因的,但不会是故意刁难审阅者。比如说机密的模块、需要隐藏秘钥或算法。这部分代码讲明白意思即可,一般也不需要review。

如果提交者写的太烂,一般都是i,j,k的命名导致。审阅者更应该读懂后,指出哪些地方需要改进:比如少写了注释,改个好名字等。写的烂并不会导致你读不懂,一般是你不愿意花时间去读。如果你说事不关己,没必要看烂的代码。这种心态也不适合进行Code Review,只适合小作坊编程。不如谦虚谨慎、虚怀若谷。

最后一个原因:请先提高自身的编程能力!有许多算法精妙难懂,在自己编程水平不足的时候决不能以读不懂为由拒掉。

当你有足够的编程能力时,review代码时请遵照下面的流程:

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粗读(知道大概写了哪些内容) 
=> 抽取重点(架构/类的定义/代码结构)
=> 细读代码(简化/重构)
=> 逻辑判断 (各分支)
=> 细节优化(资源释放,线程安全、算法效率)
  1. 通过粗读,我们需知提交者改动了什么。是大量修改?还是大量新增?有没有针对性的测试?没有改动配置文件? 有没有改动数据库?
  2. 我们再仔细看看设计是否恰好符合了需求。是顺序的代码,用到了多线程?还是使用了设计模式?抑或用了第三方组件/架构?是集中式,还是分布式?数据是怎么存储的?单元测试有没有测重点?还有没有更好的设计?
  3. 再细读一遍代码。挑出繁琐的代码与相似的代码。看是否有简化或重构的可能。嵌套是否太深。是否有难懂的代码。
  4. 仔细寻找逻辑判读的语句if,while,for等。主要看每一个分支是否符合需求,是否是笔误。
  5. 最后把你的注意力集中在资源释放、线程安全、算法效率上。看看有没有优化的空间。

第三章 代码考察点

如果你使用IDE,例如IDEA. 在IDEA中点击Analyze => Inspect Code … 就可以做静态检查。主要检查拼写、静态变量、包和类名等. 提交者应该用这些工具在提交代码前自查,修改一些简单的语法优化和单词拼写错误,然后再交给别人审核。

编写代码如同写文章一样;审阅代码和审阅文章也有相通之处。这里大部分技巧来自审阅文章的方法。我这里不讲Java语法的东西,也不讲性能优化的事情。那些代码太特殊,太依赖于特定的语言和上下文。我这里将以Java代码为例,但你也可以将这些技巧用于审阅其他的语言。我审阅代码时一般考察以下几点:

3.1 优雅即正义

什么是优雅的代码?我觉得整齐划一的代码不一定是优雅的代码。python的代码都是优雅的?其实不管什么语言,总会写出烂代码。简练的代码不一定是优雅的代码。优雅的代码不仅格式让人舒服,而且简练易读。读过之后,清楚代码到底做了什么事,了解它在运行时大概是什么样子的,知道在哪里改动代码来满足新的需求。

如果你是一个熟知数据结构、算法、设计模式、成熟的架构、编程语法、常用中间件、操作系统的程序员,通读了代码,却无法回答以上问题,那就不是优雅的代码。一定是哪里写的比较混乱,或者隐藏了一些时序因果。不是优雅的代码,就一定有需要改动的地方。

3.2 姓谁名何

名字很重要。你所知道的各大公司。Google是什么?是一个名字。阿里巴巴是什么?也是一个名字。你能数出来的各大品牌,都是一个个名字,所以名字很重要。名字能让你区分事物。你不应该把所有的变量都命名为a,b,c,i,j,k.各位的家长也没有给大家取名叫你,我,他。所以当你review类名/变量名/函数名的时候,请想想能否起一个更好记更易懂的名字。

3.3 份内之事

一个类/函数能做完的事情,不要在类/函数外完成。下面是一个执行远程cmd并返回结果的代码片段。

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ResultEntity result = CommandUtil.exeCommandUtil(user, location, cmd, host, opt); 
result.setSubmitTime(time);

为什么result的提交时间不能在exeCommandUtil里面补全?这函数如果出现了十几、二十几处。那每一处都要多写一行代码。能清楚的分辨类和函数的职责并不是一件容易的事情,需要大量的经验积累。其实我们大多数人连本职工作是什么都不知道,就更难写出知道自己要干什么的类/函数了。现实中我们经常遇到本应该那人份内之事,你却要催促他完成。本应该他将工作进度告知你,你却要不断询问他完成的怎么样了。本应该他代码处理的事情,非要你帮他二次处理一下。

3.4 看了代码,开始怀疑人生

很多时候看代码看不懂,或者很迷茫。说白了,是审阅者和编码者脑回路不匹配导致。主要是因为编码者实现了太多的子类,或者类的层次太深,或者子类之间没有什么共同点。有时候,编码者用消息中间件实现了组件之间的分离,代码中隐藏了生产者与消费者之间联系。我们人类是按照时序思考的,任何破坏时序因果的代码都会让我们感觉迷茫。但这样的代码并不代表质量不高。只是希望改动后能更容易读懂。对于子类中没有什么共同点的可能需要拆开重构;对于消息分离的需要多加些注释,在注释中告诉读者下一阶段的处理流程是什么。如果是生产者,需要在注释中告诉读者,生产的某一消息,将被哪些消费者使用。如果是消费者,可以在注释中说明一下可能获取怎样的消息。

3.5 逸马毙犬于道

有些人写代码总免不了说废话。精炼自己/别人的代码。代码越精简,开发/阅读速度就越快。例如:

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// This function is for adding user
public void addUser() {

}

我觉得上面的开发者绞尽脑汁才写出了那一行注释。再如:

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if (a > b) {
return a;
} else {
return b;
}

3.6 言不达意

需求是增加加入组织、退出组织的接口。实现者为了开发方便,将功能放入到了一个handler里面,然后用一个enum Type来标示操作类型。而Type使用了位与操作来判断可能的类型。

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if (JOIN.isContainType(type)) {
try {
join(group);
} catch (Exception e) {
LOG.warn("join group with wrong.params:" + JSON.toJSONString(params), e);
}
}
if (EXIT.isContainType(type)) {
// do exit.
}

type可能是多个操作的集合吗?那JOIN这个单一操作怎么可能包含多操作type?名字也有问题。是不是改成下面的代码更好?

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if (op.isContainOp(JOIN)) {
try {
join(group);
} catch (Exception e) {
LOG.warn("join group with wrong.params:" + JSON.toJSONString(params), e);
}
}
if (op.isContainOp(EXIT)) {
// do exit group.
}

再想想,其实op只可能是单一操作。看上下文请求这一个接口不可能既加入组织又退出组织。这实在太混乱了。万一不小心将EXIT判断写到JOIN前面,岂不是先退出组织再加入组织?所以合理的代码只能是下面这种

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switch(op) {
case JOIN:
// do join group
break;
case EXIT:
// do exit group
break;
}

3.7 0/1日志,图灵在世

打印log的代码和下面两句非常类似:一条是正确的日志,一条是错误的日志。

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log.info("user is login");
log.warn("user op error.");

输出日志可能是这样的:

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user is login
user is login
user is login
user op error.
user op error.
user is login
user is login

What the FFFFFFFF… 我看日志我怎么知道是谁login了?又是谁做了什么导致错误了?那与只打印0, 1又有什么区别?例如:

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以后都改成这个就好了。还省代码和时间。甚至连脑子都省了。

3.8 那不是一个人在战斗

思维要保持一惯性,比如函数签名。如果某个变量一直出现在另外一个变量之前,那么请保持变量的相对位置不变。另外变量名也要尽可能的一致。审阅这些代码的时候,我总有一种错觉:那不是一个人写的代码,一定有人在帮他写代码。

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public void copy(String srcPath, String dstPath);
public void mv(String srcPath, String dstPath);
public void del(String path);
public void innerCopy(boolean force, String dest, String src);

src都应该在dst前面。取名最好都是srcPath和dstPath,innerCopy最好这样写:

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public void innerCopy(String srcPath,String dstPath, boolean force);

3.9 不做标题党

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public String getScript(String appId, JSONArray jobSysParams, JSONArray appParams, String userId) {
...
...
ExecShellUtils.execShell(script);
return Path.join(...);
}

起初我看到这个函数名时,我觉得这应该是一个获取用户在某个应用下的脚本。当看到ExecShellUtils.execShell,我觉得这函数应该是直接执行了这个脚本。然后又看到return Path.join(),这怎么又返回了这个脚本的路径?这样的话,函数名应该叫execScriptAndReturnScriptPath()。

3.10 请站在巨人的肩上

多使用jdk,自有库和被验证的第三方库的类和函数

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public class ClusterManager {
private Map<String, Cluster> clusterMap = new HashMap<>();

public void setCluster(String clusterId, Cluster cluster) {
synchronized (ClusterManage.class) {
clusterMap.put(clusterId, cluster);
}
}

public Cluster getCluster(String clusterId) {
synchronized (ClusterManage.class) {
return clusterMap.get(clusterId);
}
}

public Map<String, Cluster> getAllCluster() {
return clusterMap;
}

public void clean(){
synchronized (ClusterManage.class) {
clusterMap.clear();
}
}
}

完全等价于下面的代码,ConcurrentHashMap的性能还要比上面的快许多。

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public class ClusterManager  {
private Map<String, Cluster> clusterMap = new ConcurrentHashMap<>();
...
}

再如将流变为String的代码:

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public static String inputStream2String(InputStream is) throws Exception {
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
try {

int i = -1;
while (( i = is.read() ) != -1) {
bos.write(i);
}
} catch (Exception e) {
throw new Exception(EXCEPTION_TYPE.READ_FILE_ERROR);
} finally {
if (is != null) {
try {
is.close();
} catch (IOException e) {

}
}
}
return bos.toString();
}
}

可以使用apache提供的commons.io替换。另外上面的代码还破坏了谁申请谁释放的原则。

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public static String inputStream2String(InputStream is) throws Exception {
try{
IOUtils.toString(is);
} catch(Exception e) {
throw new Exception(EXCEPTION_TYPE.READ_FILE_ERROR);
}
}

甚至你可以连这个函数都不写了。直接调用IOUtils.toString()。

3.11 多歧路,今安在

下面的代码if中的判断条件太多。

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if (((optLocal.immediate != 0) &&
((optLocal.immediate == 1) ||
(difftime(now(), srun_begin_time) >=
optLocal.immediate))) ||
((rc != ESLURM_NODES_BUSY) && (rc != ESLURM_PORTS_BUSY) &&
(rc != ESLURM_PROLOG_RUNNING) &&
(rc != SLURM_PROTOCOL_SOCKET_IMPL_TIMEOUT) &&
(rc != ESLURM_INTERCONNECT_BUSY) &&
(rc != ESLURM_DISABLED))) {

// do something
}

改为:

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long intervalTime = difftime(now(), srun_begin_time)
if (isExpired(intervalTime, optLocal.immediate) || isSlurmdConnectedOK(rc)) {

}

3.12 云深不知处

嵌套太深不行呀。这里是一个通信协议解析的例子。下面是循环解析的函数

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private void loop() {
while(true) {
try {
if (isConnected()) {
Cmd cmd=null;
while((cmd = read())!=null) {
switch(cmd.getCmd()) {
case "PING": {
writePong();
}
break;
default:
break;
}
}
} else {
connect();
}
} catch(Exception) {
cleanConnection();
reConnect();
}

}
}

这里代码函数幸好不长。如果长且分支多,那读代码就很容易迷失自我。应考虑拆分成多个函数。

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private void loop() {
while(true) {
parse();
}
}

private void parse() {
try {
if (!isConnected()) {
throw Exception(...);
}
Cmd cmd=null;
while((cmd = read())!=null) {
processCmd(cmd);
}

} catch(Exception) {
cleanConnection();
reConnect();
}
}

private void processCmd(Cmd cmd) {
switch(cmd.getCmd()) {
case "PING": {
processPing();
}
break;
default:
break;
}
}

private void processPing() {
writePong();
}

3.13 己之长,彼之短

以Java为例,这是一种面向对象的语言。面向对象并不是main必须放在某个类中这么狭义,需要有一切皆对象的观念才行。对象才是主题,代码总是围绕"对象做了什么事"来发展。如果你用C写面向对象的代码:就要写结构体,在结构体里再用函数指针。那代码看起来不舒服,写起来也不舒服。在Javascript中函数才是一等公民,要用函数式的想法去写代码。

3.14 数据放在哪里?

是使用关系型数据库存储还是key-value存储?是集中存放还是分布式的?上线/发布后数据量规模?这些是否都在代码里体现了?是否有遵循范式、是否有索引加速、列是否设计的恰当、主外键设置、有没有离线查询分析的优化设计、针对业务量增大后的数据划分处理,旧的数据如何兼容等。

3.15 知难,行亦难

代码写的复杂,那有没有写mock testcase? 是否输入的数据集都有考虑?单元测试有没有覆盖大部分分支?循环分支测试时0循环和1循环是否都测试到了?if分支是不是每一个谓词都测试到了?

第四章 推动公司层面进行Code Review

首先的首先,你要推动某件事情,你一定要先成为一个坚定的人,一个让人信服的人。那大家才会觉得你推动去做的事可行。这不是一朝一夕的事情。如果公司的大部分研发没有时间进行Code Review,这将是一件极为困难的事情。因为困难所以值得认真去做。

我们不能考虑以下场景:

你振臂一呼:咱们Code Review吧。
研发人员纷纷表示赞同。
然后没两天就搭建了一个Code Review平台。
然后大家就顺顺利利开始Code review了。
老板高层纷纷表示祝贺。

这不叫你推动了Code Review. 这只能叫你赶上了好时候。因为没有你的振臂一呼,其他虾兵蟹将也能振臂一呼,只是早晚而已。所以这种事情太顺利,顺利到高层基层都统一意见:觉得这件事可行。还是那句话:你只是赶上了好时候。我们不讨论那么顺利的局面。我想说的是如何从最不利的局面开始推动。

4.1 战略篇

推动公司层面Code Review的战略思想是:

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利益为先、攻心为上、权谋次之、政令最下

利益为先:没有永远的朋友,只有永远的利益

最为重要的一条:利益为先。公司里做事情,大家的目标就是完成KPI,而完成KPI在老板那里就是实现净利。每个公司都应该是盈利的公司,不管是现在盈利还是将来盈利。从来没有公司以不盈利为荣,因为根本就不值得炫耀。你要做的事情,首先要符合“赚钱”这一条基本原则。虽然Code Review的本质是提高效率、提高开发质量、减少成本,最终赚钱。但是Code Review投资回报周期特别长,大家特别是老板和投资人看不到这么深远,也没有那么多耐心。所以Code Review只能是辅助盈利的手段。先摒弃掉技术公司一定要Code Review的想法。如果同事们加班加点都不能在deadline之前完成项目交付/上线赚钱, 那说明他们的时间已经100%用在直接赚钱上了。那你能做的事就是等待,千万别提Code Review。

攻心为上:让每个人都想Code Review

每个人都忍住不去Code Review。当你振臂一呼的时候,事情就成了。如果每一个人都知道Code Review的好处,每一个人都感受到Code Review的甜头,无往不利。

权谋次之:求好心人帮帮你吧

希望有好心的Lead/CTO可以帮你,那就先和他们打好关系吧。在他们困难时出手相助,并解决问题。事后再宣传一下Code Review的妙处。用不了太久大家就会想尝试一下Code Review. 大家虽然带着尝试的心,但实践效果不错。这样大家就能坚定不移的进行Code Review.

政令最下:如果你是CTO/Team Lead

宣布从今天起,所有提交的代码都必须经过Code Reivew. 首先大部分人会质疑,但是你身处高位,可能不会有人对你说不不不不。但是反抗的心似乎已经埋下。如果结果稍稍不好,可能怨声载道。不过如果结果是好的,属下们还是会高呼“英明领导”。

战略思想必须贯彻始终。需要大家摆正心态,不要在意一时的得失。即使现在无法推动Code Review,不代表以后没有机会。下面的章节将介绍推动的阶段和每个阶段对应的策略。

4.2 阶段篇

我们将推动Code Review这件事情划分为四个阶段。这四个阶段一定是顺序发展的。但是每个阶段又可能直接退化到第一阶段。我称之为“逆水行舟,不进则退”。

reviewpharse

### 准备阶段 这个阶段要注意三点:培训、播种、除草。这一阶段的重点是让大家或多或少的知道Code Review;激发少部分人尝试Code Review的欲望;削弱反对派的声音。当某个团队中大部分都是赞同派时就可以开始下一阶段。

培训

首先看公司的情况。如果可以在全公司范围培训的。尽可能多培训几次。培训的主题抛砖引玉:首先如何写高质量的代码云云,然后再培训如何改进自己的代码云云,最后培训如何review别人的代码。一是宣传自己,二是让大家知道原来代码还可以这么写,三是培养一下自己的演讲技巧,四是减缓反对Code Review的情绪,五是增强赞同派的信心。所以多做培训总是有好处的。

播种

  • 有一部分人可以通过培训成为种子。
  • 你也需要找一些有力的帮手。这些帮手应该和你都是君子之交:平时点头问候、也不礼尚往来、也无直接利害关系。但是他们有应该有一个共同点:必须是各个团队的技术负责人或者技术最牛的人。你和他们怎么交流呢?抱着虚心学习的心态用Code Review交流。看过这些人的代码,你可能需要帮忙修复逻辑错误、优化代码。也可以和他们讨论一下设计/架构的问题。提出更好的解决方案,但也不能质疑别人之前的设计。这里review一定不能使用checklist。 你要是指出这些人的代码里多加了几个空格这种无伤大雅的问题。那你就别想继续推Code Review了。
  • 培养应届生。他们是最容易成为种子的人。以后也会成为公司的中坚力量。
  • 老板。你应该让老板知道不进行Code Review的危害。让他觉得我们应该找个时间尝试一下。

除草

有些人极力反对Code Review。他们觉得这占用了他们的编码时间;也可能源自他们之前的尝试。这群人的技术水平可能参差不齐,但是工作年限一般较长。技术大牛觉得你们这群杂兵就不要review我的代码了,反正我也汲取不到什么营养,还可能从我这里偷学点什么。技术一般的老人觉得我的代码怎么能公开呢?万一写的不好,威信全无。你需要慢慢转化他们的思维。你需要通过Code Review帮他们找出代码运行时确实会出现的bug。慢慢的,他们会觉得这种方法可以提升他们的效率,减少他们排错的时间。记住三点:绝对不要提无伤大雅的修改意见;绝对不要让别人大面积修改代码(即使你觉得代码结构实在混乱);绝对不要拿出你的checklist对照排查。这是一场温和的变革,不能意见不合就排挤/打压/遣散反对的人。总之一句话,化敌为友。我们需要将反对者影响的比例控制在某个阈值以下。

试点论证

现在已经有一个团队愿意尝试这件事了。这一阶段重要是让团队成员自发得出一条结论:

Code Review有利可图。

这结论应源于:

  1. 自身能力的提升。知道代码有哪些地方可以更优雅一些,能看出运行时错误,减少了debug时间,学习到编码技巧。
  2. 团队效率的提升。顺利看懂团队写的所有代码,修复其他成员引入的bug。
  3. 当自己请假时,有他人可以暂代你的工作。不会打扰你休假。
  4. 代码稳健。不为线上bug奔波。

结论已出,会进入推广阶段。

推广阶段

从一个团队,到其他的团队。这并不是一件非常困难的事情。只要那些团队有时间,就有尝试Code Review的机会。另外团队间交流/协作必不可少。以Code Review方式交流代码,潜移默化相关的团队。这一阶段结束的标志是大部分研发团队尝试使用Code Review,并保持3个月。

这一阶段的重点在于奖和速

奖励对Code Review的推动有贡献的人。迅速的推广传播也至关重要。公司不会有那么多时间等待你推广,这期间会有大量的变数(人员流动、团队重组、高层空降、KPI变更等等),所以越快越好。

巩固阶段

恭喜已经进入到了巩固阶段。这个阶段结束的标志就是研发团队进行review活动的比例和频率在持续下降。某些进行Code Review的团队已经放弃这一活动。

这一阶段的重点在于

惩罚不愿意进行Code Review的人/团队。这一阶段可以形成规范的Code Review checklist。 可以帮助研发团队整齐划一的编写代码。而在其他几个阶段我都不建议使用checklist进行教条式的Code Review。

4.3 小结

想要在公司层面大范围推动某件事,首先要让人信服。对于Code Review来说,需要基层和高层都赞同才行。要让赞同派发声,也要让反对派闭嘴。在大面积推广之前,你应该小心谨慎,步步为营,增加研发团队的认同感。始终要灌输Code Review有利可图这一理念。因为是你主导此事,所以一定要亲力亲为,决不能眼高手低:不review代码,也不写代码。但世间之事,哪能努力后就一定成功?倘若风云变幻,打回准备阶段。那也不必灰心,大侠请从头再来。

如果你技术水平还未到平均水平,仍要强推Code Review. 要么修炼自身技术;要么煽动技术大牛去推动Code Review。

第五章 总结

第一章流程部分:多人review需要注意分工协作,但是多人也容易导致无人负责。这一章主要是建立代码交流的流程。至于怎么反馈建议,使用什么工具,怎么保证这个通道畅通,并没有限制。

Code Review技巧分了两个章节。希望阅读后能有所启发。阅读代码的方式和阅读文章相似。但是读文章并没有跳转、递归、循环。在Code Review的考察点章节,可能有你似曾相识的言论,那就权当加深印象。我所写的是在Code Review经常/反复出现的代码问题,供大家参考。如果编码者看完这两章后若有所思,就已经达到目的。

第四章公司层面推动。仁者见仁,智者见智。从最不利的局面开始,如何一步步推进Code Review. 某些在公司顺风顺水、一呼百应的人完全可以忽略本文。我希望高级研发工程师和技术系高层看完后,能打开新的思路推动Code Review. Code Review这件事,毕竟和我们的职业活动息息相关,希望大家重视。

希望有人看过此文重燃起推动Code Review的念想