Melhore a consistência e a qualidade do código dos seus projetos existentes sem bloquear sua equipe usando essas estratégias.
“Ei, Dennis, vi sua solicitação pull para adicionar análise de código estático ao nosso aplicativo. Por que deveríamos adicionar outra ferramenta e etapas adicionais ao nosso processo de desenvolvimento e construção?”
Recebi esta mensagem do Slack de um dos líderes técnicos de um projeto do qual participei recentemente. O projeto, um aplicativo Ruby on Rails monolítico relativamente grande, estava em serviço há quase uma década – uma eternidade na indústria de desenvolvimento web – e atendia bem seus clientes. Mas também mostrou os sinais de envelhecimento que tendem a acontecer depois que dezenas de engenheiros de todas as habilidades colocaram as mãos na base de código. O desenvolvimento de novos recursos desacelerou com o tempo, mais bugs surgiram e a equipe não se sentiu produtiva.
Minha tarefa era ajudar a eliminar toda a dívida técnica acumulada ao longo dos anos. Uma das primeiras coisas que costumo fazer nesses shows é encontrar o que está ao alcance da mão e que causaria o maior impacto sem um esforço considerável. Algo que notei instantaneamente neste projeto foi a falta de ferramentas de análise de código estático, e isso ficou evidente nas inconsistências e ineficiências que descobri enquanto examinava a base de código. Embora o código confuso não seja o único problema com aplicativos problemáticos, é uma das principais causas da diminuição da produtividade, da manutenção mais complicada e do provável aumento de bugs e problemas de desempenho.
O que são ferramentas de análise de código estático?
As ferramentas de análise de código estático são um componente vital para bases de código de alta qualidade e obrigatórias para projetos com várias pessoas com vários conjuntos de habilidades tocando a base de código. Essas ferramentas podem verificar rapidamente seu código para detectar problemas de desempenho e detectar erros em linguagens de tipo dinâmico, como Ruby e Python, onde um programa pode ocultar bugs desagradáveis que só aparecem quando executados. Ter a análise de código estático em seus projetos ajudará a equipe a identificar problemas antecipadamente, onde eles são mais baratos e mais fáceis de corrigir, levando as equipes a gastar mais tempo entregando novas funcionalidades e ciclos de lançamento rápidos.
Além disso, a análise estática de código também ajuda a manter um estilo consistente. Garantir padrões de código consistentes pode se tornar uma proposta complicada para desenvolvedores de software que trabalham em equipes. Sem padrões definidos para seus projetos, os membros da equipe escreverão seus códigos em seu próprio estilo, que provavelmente será diferente para cada pessoa. Diferentes estilos de codificação podem não parecer um problema superficialmente. Afinal, quem se importa se um desenvolvedor JavaScript usa vírgulas no final de um objeto multilinha ou usa quatro espaços para recuar em vez de dois? No entanto, quanto mais você não aplicar algum tipo de estilo de código, seus projetos se tornarão mais difíceis de ler e atualizar, afastando-se cada vez mais da capacidade de manutenção a longo prazo.
Além desses benefícios visíveis, a análise estática de código tem mais um truque na manga. Ao longo dos anos, percebi que essas ferramentas promovem uma cultura de qualidade nas equipes de desenvolvimento. A configuração de ferramentas de análise de código estático fornece feedback rápido que ensina as práticas recomendadas e como evitar possíveis problemas no código. Esses pontos de contato frequentes ajudam os desenvolvedores de software a aumentar seu nível de habilidade, especialmente aqueles com menos experiência prática. Graças a essas ferramentas, aprendi como escrever códigos mais limpos e eficientes, independentemente da linguagem de programação em que trabalho.
Por que a análise estática de código é essencial para bases de código de alta qualidade
Os benefícios das ferramentas de análise estática de código superam o esforço para implementá-las na maioria dos projetos. É a motivação por trás do meu desejo de implementar algo no projeto Rails que mencionei anteriormente. Uma das primeiras coisas que fiz foi configurar o Rubocop, a ferramenta de análise de código estático de fato para Ruby. Eu o usei dezenas de vezes e consegui colocar algo em funcionamento rapidamente e iniciar uma conversa com o resto da equipe sobre a importância de ter sistemas para manter a consistência e detectar possíveis problemas de código o mais rápido possível.
No entanto, a mensagem do Slack que recebi do líder técnico após criar a solicitação pull parecia que a equipe não compartilhava do meu otimismo. Afinal, a equipe vinha lutando para manter a cabeça acima da água há semanas, e aqui estava esse consultor externo injetando algo novo na mistura que parecia consumir mais do seu já limitado tempo. A descrição da minha solicitação pull mencionou que o trabalho era mais um ponto de partida para uma conversa sobre a importância da análise de código estático para o projeto, portanto, não forneceu muitos detalhes.
Minha resposta à mensagem do Slack com uma analogia:
Imagine que, em vez de liderar uma equipe de tecnologia, o líder lideraria um grupo de trabalhadores da construção civil construindo um edifício multicomplexo. Cada trabalhador do grupo tem experiências, habilidades e preferências diferentes na forma como aborda o trabalho. Se não houver um código de construção definindo os padrões da obra, a estrutura se tornará uma bagunça em um instante.
Alguns trabalhadores usarão madeira em vez de tijolo porque não conhecem nada melhor. Alguns andares terão tetos de 5 metros de altura, enquanto outros não permitirão que um ser humano comum levante os braços sem quebrar uma lâmpada. Cada quarto terá cores e layouts inconsistentes. O edifício não só parece horrível, mas também corre o risco de desabar devido às fragilidades estruturais espalhadas por toda parte. Quanto mais a construtora adia a criação de um código de construção unificado que a equipe segue, maior o risco de todo o edifício desabar.
Essa analogia parece apropriada porque mostra como as inconsistências entre as equipes de software podem criar muitos problemas ao longo do tempo. Assim como as equipes de construção precisam de códigos e projetos de construção unificados para garantir uma estrutura estável, os desenvolvedores e as equipes de engenharia também devem definir como desejam construir seus aplicativos para manutenção a longo prazo.
Os desenvolvedores de software muitas vezes não têm o luxo de avaliar o estado do código existente, especialmente para projetos maiores e de longa duração. É fácil ignorar problemas de estilo e desempenho em uma base de código, então as equipes convivem com os problemas até que não consigam mais. Nessa altura, será um desafio mais significativo de resolver, para não mencionar que será mais caro corrigir.
Estratégias para implementar análise estática de código para projetos existentes
Em um mundo ideal, todo projeto de desenvolvimento de software para linguagens dinâmicas terá análise estática de código integrada com padrões sensatos. Muitas estruturas de aplicativos modernas possuem ferramentas integradas configuradas, como ESLint para Next.js para projetos JavaScript e Laravel Pint em Laravel para projetos PHP. O próximo lançamento do Ruby on Rails para a versão 8.0 incluirá o Rubocop por padrão. Essas iniciativas certamente ajudarão novos projetos a começarem com o pé direito em termos de manutenção no longo prazo.
Infelizmente, a maioria de nós não tem o benefício de trabalhar com projetos greenfield, o que significa que temos que configurar essas ferramentas e lidar com todos os problemas pré-existentes na base de código. Na minha experiência, esse é o principal motivo pelo qual a maioria das equipes não possui ferramentas de análise estática de código. Levar uma base de código aos padrões com consistência e melhorias é uma tarefa enorme e está no topo da lista de prioridades para a maioria das organizações, mesmo quando os desenvolvedores lutam para realizar qualquer trabalho por causa da bagunça em seu ambiente de trabalho.
Isso não significa que você não deva se preocupar com a análise estática de código se estiver trabalhando em projetos mais antigos. Embora não seja uma tarefa fácil, qualquer projeto pode começar a tomar medidas para implementar essas ferramentas para melhorar a base de código ao longo do tempo. A seguir estão as principais dicas que mais me ajudaram na implementação de processos de análise de código estático em projetos existentes.
Comece com uma linha de base para saber onde você está
Na primeira vez que você configurar uma análise estática de código em um projeto mais antigo, provavelmente ficará chocado com o número de avisos de código que a ferramenta encontra. Na solicitação pull que mencionei acima, executar o Rubocop pela primeira vez com a configuração padrão me mostrou mais de 8.000 avisos. Neste ponto, a maioria das equipes de desenvolvimento diz “Estou fora” e abandona rapidamente o esforço. Mas esta medida inicial visa saber onde está o seu projeto. Isso não significa que você deva abandonar tudo e resolver todos os problemas de uma vez.
Conhecer sua linha de base lhe dá uma ideia dos problemas mais comumente detectados, o que pode ajudar você e sua equipe a começar a planejar como configurar sua estratégia. A maioria das ferramentas de análise estática possui configurações padrão decentes, mas nem todas se aplicam ao seu projeto. A intenção por trás da minha solicitação pull era começar a fazer isso, já que não tenho a maior parte do contexto por trás da base de código que o líder técnico ou os membros seniores da equipe têm. Essas informações ajudam a ajustar os padrões para reduzir o número de avisos iniciais, ao mesmo tempo que dão a todos um entendimento firme do estilo de código planejado no futuro.
Aproveite a funcionalidade de correção automática, mas não no início
A maioria das ferramentas de análise de código estático possui correção automática para muitos dos problemas encontrados. Essa funcionalidade pode ajudar drasticamente a corrigir a maioria dos problemas existentes em uma base de código com um único comando, eliminando a necessidade de percorrer cada segmento manualmente. Por exemplo, minha solicitação pull mostrou mais de 8.000 avisos, mas o Rubocop conseguiu corrigir automaticamente cerca de 7.700 deles. Eu poderia corrigir instantaneamente mais de 95% dos avisos existentes simplesmente adicionando um sinalizador de linha de comando.
Por mais tentador que seja fazer isso, recomendo fortemente não fazer correções automáticas no início e quando houver muitos problemas na análise. A maioria das correções é segura, como padronizar o uso de aspas simples ou duplas para strings. Contudo, nem todas as alterações automáticas produzem equivalentes seguros, o que pode levar a um comportamento inválido. A correção automática no início da implementação também evita que a equipe discuta quais configurações são mais adequadas ao projeto e força padrões que podem não ser ideais para você. É melhor ajustar a configuração das ferramentas escolhidas, corrigir manualmente alguns dos problemas e, em seguida, verificar se a correção automática ajudará nas correções mais fáceis.
Execute a análise no início e com frequência no processo de desenvolvimento
Ao contrário da execução de testes unitários ou de integração, que podem levar alguns minutos para serem concluídos, uma das vantagens da análise estática de código é que ela leva apenas alguns segundos para ser executada na maioria dos projetos. Usando a solicitação pull anterior como exemplo, Rubocop digitalizou todo o projeto em menos de um segundo. Mesmo para projetos maiores contendo milhares de arquivos para verificação, muitas ferramentas possuem mecanismos de cache para analisar apenas os arquivos alterados, em vez de cada um deles. Com essa barreira baixa, não há razão para executar essa análise o tempo todo durante o desenvolvimento, mesmo enquanto se trabalha no código em si.
Depois que uma ferramenta de análise de código estático for configurada, os membros da equipe deverão configurar seu editor de código para executar a análise enquanto trabalham. Editores de código modernos podem destacar avisos em tempo real e até mesmo corrigi-los automaticamente ao salvar um arquivo, evitando a necessidade de executar um processo separado. Outra dica que recomendo frequentemente é configurar um gancho de pré-commit para o sistema de controle de versão em uso e executar automaticamente a análise sempre que um desenvolvedor tentar fazer um commit. Detectar problemas na base de código antes que eles sejam confirmados e enviados para o repositório remoto economiza muito tempo e dinheiro no futuro.
Não deixe a análise bloquear a equipe no início
Ao implementar a análise de código estático no início de um novo projeto, você desejará configurar as coisas para garantir que quaisquer novos commits apliquem o estilo de código desejado antes de chegarem ao seu repositório. Executar a análise por meio de ganchos de pré-confirmação e trabalhos de integração contínua ajuda a manter sua base de código bem estruturada e organizada, evitando que qualquer código não ideal passe despercebido. Mas ao adicionar essas ferramentas a projetos existentes, você provavelmente terá muitos problemas para resolver antes de poder aplicar essas regras sem retardar o processo de desenvolvimento.
As ferramentas de análise de código estático permitem ignorar ou desativar regras e arquivos específicos por meio de sua configuração. Se o seu projeto tiver centenas de avisos, usar essa funcionalidade para ignorá-los temporariamente pode ajudar sua equipe a resolver esses problemas sem bloquear o trabalho atual. Uma combinação de desabilitação de regras de análise em arquivos específicos funciona melhor, pois a ferramenta ignorará os problemas existentes enquanto os detecta em novos arquivos. Observe que esta é uma solução temporária para colocar sua análise de código estático em funcionamento. Eventualmente, você precisará determinar quando aplicar essas regras, mas isso deverá acontecer quando você tiver sua base de código em um estado limpo com base em sua configuração.
Resumo
Voltando à história que abriu este artigo, o líder técnico finalmente entendeu como adicionar análise de código estático ao seu projeto ajudaria a resolver seus problemas. Sua equipe obteve algumas vitórias fáceis depois de fazer uma análise de linha de base, usando correções automáticas para correções simples e configurando sistemas para detectar inconsistências de código antecipadamente. Embora não resolva todos os problemas pré-existentes com o processo de desenvolvimento, a análise estática de código deu início ao processo de melhoria de sua base de código e acelerou drasticamente tarefas como revisões de código e integração de novos desenvolvedores.
A análise estática de código é um daqueles métodos que não parece necessário para um projeto de software, mas os benefícios que ela produz são enormes, especialmente em equipes maiores e bases de código mais antigas. Aplicar um nível de consistência e qualidade de código é uma maneira rápida e fácil de detectar problemas logo no início do processo de desenvolvimento, o que é fundamental para a qualidade e a manutenção a longo prazo. Ajuda os desenvolvedores a se concentrarem mais na construção de funcionalidades e menos na correspondência com o estilo de codificação do projeto. Pode não parecer muito, mas uma base de código limpa e consistente ajuda muito a tornar seus aplicativos mais confiáveis e fáceis de trabalhar. A análise estática de código não produzirá resultados instantâneos, mas você se perguntará como conseguiu passar sem ela depois de um curto período.