前回はSOLID原則を学び、変更に強い設計の考え方を理解しました。 今回は「リファクタリング」について解説します。 リファクタリングとは「外から見た動作を変えずに、コードの内部構造を改善すること」です。以前学んだクリーンコードやSOLID原則を実際のコードに適用するための具体的な手法を学びましょう。
リファクタリングとは
「リファクタリング(Refactoring)」はマーチン・ファウラーが体系化した概念で、動作を変えずにコードの設計を改善することを指します。
リファクタリングが必要なサインを「コードの臭い(Code Smell)」と呼びます。代表的なものは以下の通りです。
重複したコード // 同じような処理が複数箇所に書かれている
長すぎるメソッド // 1つのメソッドがあまりにも多くのことをしている
長すぎるクラス // クラスが大きくなりすぎている
マジックナンバー // 意味のわからない数値が直接書かれている
深すぎるネスト // if文やループが何重にも入れ子になっている
コメントが多すぎる // コードが読めないためコメントで補っているよく使うリファクタリング手法
メソッドの抽出 // 長いメソッドの一部を別のメソッドに切り出す
変数の抽出 // 複雑な式に名前をつけて変数にする
条件の単純化 // 複雑な条件式をわかりやすく書き直す
クラスの抽出 // 1つのクラスが持ちすぎた責任を別クラスに分ける
パラメータオブジェクト // 引数が多いメソッドの引数をクラスにまとめる
ガード節の導入 // ネストを減らすために早期リターンを使うサンプルコード(リファクタリングの実践)
ファイル作成
「Java52」フォルダに RefactoringExample.java という名前でファイルを作成します
コード入力
以下のコードを入力します。
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class RefactoringExample {
// ===== Step 1: リファクタリング前のコード =====
static class Before {
// 問題: メソッドが長く、マジックナンバーがあり、ネストが深い
static String generateReport(List<int[]> data) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("=== レポート ===\n");
int total = 0;
int count = 0;
for (int[] row : data) {
if (row != null && row.length == 3) {
if (row[2] >= 0) {
total += row[2];
count++;
if (row[2] >= 80) {
sb.append("ID:" + row[0] + " 名前:" + row[1] + " 点数:" + row[2] + " [優秀]\n");
} else if (row[2] >= 60) {
sb.append("ID:" + row[0] + " 名前:" + row[1] + " 点数:" + row[2] + " [合格]\n");
} else {
sb.append("ID:" + row[0] + " 名前:" + row[1] + " 点数:" + row[2] + " [不合格]\n");
}
}
}
}
if (count > 0) {
sb.append("平均点: " + (total / count) + "\n");
}
return sb.toString();
}
}
// ===== Step 2: リファクタリング後のコード =====
// 手法1: パラメータオブジェクト(引数をまとめる)
record StudentScore(int id, String name, int score) {
static final int EXCELLENT_THRESHOLD = 80;
static final int PASSING_THRESHOLD = 60;
// 手法2: 変数の抽出・条件の単純化
String grade() {
if (score >= EXCELLENT_THRESHOLD) return "優秀";
if (score >= PASSING_THRESHOLD) return "合格";
return "不合格";
}
boolean isValid() {
return score >= 0;
}
}
static class After {
// 手法3: メソッドの抽出(長いメソッドを小さなメソッドに分割)
static String generateReport(List<StudentScore> students) {
var validStudents = filterValidStudents(students);
return buildReport(validStudents);
}
private static List<StudentScore> filterValidStudents(List<StudentScore> students) {
return students.stream()
.filter(StudentScore::isValid)
.collect(Collectors.toList());
}
private static String buildReport(List<StudentScore> students) {
var sb = new StringBuilder("=== レポート ===\n");
students.forEach(s -> sb.append(formatStudentLine(s)).append("\n"));
appendAverageScore(sb, students);
return sb.toString();
}
// 手法4: メソッドの抽出(フォーマット処理を切り出す)
private static String formatStudentLine(StudentScore student) {
return String.format("ID:%d 名前:%s 点数:%d [%s]",
student.id(), student.name(), student.score(), student.grade());
}
private static void appendAverageScore(StringBuilder sb, List<StudentScore> students) {
if (students.isEmpty()) return; // 手法5: ガード節の導入
double average = students.stream()
.mapToInt(StudentScore::score)
.average()
.orElse(0);
sb.append(String.format("平均点: %.1f\n", average));
}
}
// ===== Step 3: さらにリファクタリング(クラスの抽出) =====
// 手法6: クラスの抽出(レポート生成を専用クラスに移す)
static class ReportGenerator {
private final List<StudentScore> students;
ReportGenerator(List<StudentScore> students) {
this.students = students.stream()
.filter(StudentScore::isValid)
.collect(Collectors.toList());
}
String generate() {
return header() + body() + footer();
}
private String header() {
return "=== レポート ===\n";
}
private String body() {
return students.stream()
.map(this::formatLine)
.collect(Collectors.joining("\n", "", "\n"));
}
private String formatLine(StudentScore s) {
return String.format("ID:%d 名前:%s 点数:%d [%s]",
s.id(), s.name(), s.score(), s.grade());
}
private String footer() {
return students.stream()
.mapToInt(StudentScore::score)
.average()
.stream()
.mapToObj(avg -> String.format("平均点: %.1f\n", avg))
.findFirst()
.orElse("");
}
}
public static void main(String[] args) {
// Beforeのテストデータ(int配列)
List<int[]> rawData = List.of(
new int[]{1, 90, 90}, // 便宜上name列もintで
new int[]{2, 75, 75},
new int[]{3, 55, 55},
new int[]{4, -1, -1} // 無効データ
);
// Afterのテストデータ(recordを使う)
List<StudentScore> students = List.of(
new StudentScore(1, "ぱんまる", 90),
new StudentScore(2, "たろう", 75),
new StudentScore(3, "はなこ", 55),
new StudentScore(4, "けんじ", -1) // 無効データ
);
System.out.println("=== After(メソッド抽出) ===");
System.out.print(After.generateReport(students));
System.out.println("\n=== After(クラス抽出) ===");
System.out.print(new ReportGenerator(students).generate());
}
}
コンパイル
javac RefactoringExample.java
実行
java RefactoringExample実行結果は次のようになります。
=== After(メソッド抽出) ===
=== レポート ===
ID:1 名前:ぱんまる 点数:90 [優秀]
ID:2 名前:たろう 点数:75 [合格]
ID:3 名前:はなこ 点数:55 [不合格]
平均点: 73.3
=== After(クラス抽出) ===
=== レポート ===
ID:1 名前:ぱんまる 点数:90 [優秀]
ID:2 名前:たろう 点数:75 [合格]
ID:3 名前:はなこ 点数:55 [不合格]
平均点: 73.3
リファクタリングの進め方
リファクタリングは以下のステップで進めると安全です。
1. テストを書く(または確認する)
→ 動作が変わっていないことを確認するため
→ 前回学んだJUnitが役立つ
2. 小さな変更を少しずつ行う
→ 一度に大きく変えると何が原因でバグが起きたかわからなくなる
3. テストを実行して動作を確認する
→ 毎回のリファクタリング後にテストを実行する
4. コミットする
→ 動作する状態でバージョン管理に保存する
5. 1〜4を繰り返すリファクタリングをするべきでない状況もあります。
・デッドラインが迫っているとき(後でやる)
・テストがないとき(先にテストを書く)
・動作がそもそも正しくないとき(先にバグを直す)コードの解説
Before.generateReport は1つのメソッドの中にバリデーション・集計・フォーマット・出力のすべてが詰め込まれており、非常に読みにくい状態です。
After では「メソッドの抽出」によって filterValidStudents・buildReport・formatStudentLine・appendAverageScore に分割しました。それぞれのメソッドが1つのことだけをするため、読みやすくなっています。また int[] の代わりに StudentScore recordを使う「パラメータオブジェクト」により、row[0]・row[1]・row[2] という意味のわからないアクセスが id()・name()・score() という意図の明確なアクセスに変わっています。
ReportGenerator では「クラスの抽出」を行い、レポート生成のロジックを専用クラスに移しました。header()・body()・footer() というメソッドに分かれており、コードを読むだけでレポートの構造が把握できます。
if (students.isEmpty()) return; は「ガード節の導入」です。ネストを増やさず、早期リターンで処理を分岐させることでコードが読みやすくなります。
まとめ
リファクタリングは「メソッドの抽出」「変数の抽出」「パラメータオブジェクト」「クラスの抽出」「ガード節の導入」などの手法を使って、動作を変えずにコードを改善する作業です。リファクタリングは一度に大きく変えるのではなく、テストで動作を確認しながら少しずつ進めることが重要です。クリーンコード・SOLID原則・デザインパターンで学んだ知識は、リファクタリングの目標地点を示してくれるものです。コードを書き続ける中で、少しずつ改善する習慣を身につけていきましょう。
2026/08/12(水) ぱんまる
コメント