Clean Code – für ein effizientes Arbeiten

Die Vorteile von sauberem Code sind unbestreitbar: bessere Lesbarkeit, einfachere Wartung, schnellere Entwicklung und zufriedene Entwickler. Doch die entscheidende Frage ist, wie man sauberen Code erhält, wenn der Alltag von knappen Deadlines, komplexen Anforderungen und ständig wechselnden Teams geprägt ist. Wie vermeiden Sie, dass Ihr Code zu einem schwer verständlichen, unübersichtlichen Konstrukt wird? 

In diesem ausführlichen Ratgeber zeigen wir Ihnen, wie Sie trotz aller Herausforderungen sauberen Code schreiben und langfristig erhalten können. Entdecken Sie die Clean-Code-Prinzipien und -Praktiken, die Ihren Code aufräumen und Ihre Softwareentwicklungsprozesse nachhaltig verbessern – für Projekte, die nicht nur heute, sondern auch morgen erfolgreich sind.

Clean Code – ein Überblick

Ganz kurz erklärt, bezeichnet Clean Coding eine Programmierpraxis, bei der Code so geschrieben wird, dass er leicht lesbar, verständlich und wartbar ist. Die Prinzipien von Clean Code beinhalten dabei etwa die folgenden Parameter:

• Spezifikationen werden erfüllt: Der Code muss den fachlichen und technischen Anforderungen entsprechen.
• Lesbarkeit und Ausdrucksstärke: Der Code soll klar und verständlich geschrieben sein.
• Keine Überraschungen: Der Code tut nur das, was er soll, ohne unerwartete Nebeneffekte.
• Leicht veränderbar: Der Code ist einfach anzupassen und zu erweitern.

Die Werte des Clean Code sind:

• Wandelbarkeit, 
• Effizienz und
• kontinuierliche Verbesserung. 

Diese Werte helfen dabei, eine wertvolle Software zu gestalten, die tatsächliche Kundenprobleme löst. 

Clean Code – die Vorteile

Neben der verbesserten Lesbarkeit, Verständlichkeit und Wartbarkeit durch Clean-Code-Prinzipien bietet sauberer Code noch viele weitere Vorteile:

• Schnelle Anpassungsfähigkeit und effiziente Wartung: Sauberer Code reduziert die Zeit bis zur Wertschöpfung erheblich. Ignoriert man ihn jedoch, kann dies langfristig zu einem vollständigen Entwicklungsstillstand führen.
• Verständlichkeit und gute Testbarkeit: Clean Code sorgt für eine stabile Software mit weniger Fehlern durch Missverständnisse. Zudem erfüllt ein gut getesteter Code mit höherer Wahrscheinlichkeit die Anforderungen der Stakeholder besser.
• Geringere Onboarding-Zeit: Neue Entwickler finden sich schneller im Code zurecht, was die Einarbeitungszeit verkürzt und die Abhängigkeiten von wenigen auserwählten Experten verringert.
• Einfacherer Ablöseprozess: Am Ende seines Lebenszyklus kann der Code leichter ersetzt werden, da Aufgaben und Seiteneffekte klar erkennbar sind, wodurch das Fehlerpotenzial sinkt.
• Erhöhte Entwicklerzufriedenheit: Sauberer Code verbessert die Arbeitsqualität und steigert die Zufriedenheit der Entwickler, während unsauberer Code oft Frustration verursacht.

Sauberer Code legt den Fokus auf das Wesentliche: Mehrwert liefern. Er sorgt für eine schnelle, fehlerfreie und reibungslose Entwicklung, während schlechter Code ständig unerwartete Hindernisse schafft und die Planbarkeit zerstört. Daher ist Clean Code nicht nur ästhetisch, sondern macht Teams überhaupt erst handlungsfähig.

Clean Code Development – eine genaue Betrachtung

Der Begriff „Clean Code“ wurde maßgeblich von Robert Cecil Martin und seinem Buch Clean Code. A Handbook of Agile Software Craftsmanship geprägt. Dieses Werk inspirierte viele weitere Projekte. Doch was genau ist Clean Code jetzt eigentlich? 

Im Alltag eines Entwicklers geht es unter anderem darum …

• neue Features zu implementieren, 
• den Code der Kollegen zu reviewen und 
• Bugs zu beheben. 

Dafür muss die betroffene Codestelle nicht nur gefunden, sondern auch verstanden werden – eine echte Herausforderung, wenn der Code von einem anderen Entwickler stammt oder schon lange nicht mehr angefasst wurde. Und genau hier betritt Clean Code die Bühne: Ein sauberer Code sollte nämlich leicht veränderbar und gut lesbar sein und somit die tägliche Arbeit der Entwickler erleichtern.

KISS, DRY, SRP – Clean-Code-Prinzipien im Überblick

Die Clean-Code-Prinzipien  sind Richtlinien, deren Einhaltung zu sauberem, effizientem und wartbarem Code führen kann. Das Schlüsselwort hier ist „kann“. Es ist wichtig zu verstehen, dass diese Prinzipien als Leitlinien dienen und eine strikte Einhaltung nicht automatisch zu einem besseren Code führt. Wie bei vielen Aspekten der Softwareentwicklung gilt auch hier das Prinzip: Es kommt darauf an. 

Am Ende des Tages muss der Entwickler nämlich selbst entscheiden, welche Prinzipien für ihn funktionieren und welchen Weg er gehen will. Vorgefertigte Prinzipien sind eben kein Ersatz für einen guten Entwickler. Das Ganze ist ein bisschen wie ein Rezeptbuch: Es hilft, aber der Koch muss trotzdem wissen, was er tut.

Bevorzugte Lesbarkeit

“Versetz dich mal in meine Lage!” Diese Aufforderung ist gerade beim Programmieren essenziell, denn kein Programmierer arbeitet im luftleeren Raum. Daher gilt der Grundsatz: Wenn es mehrere Wege gibt, etwas zu tun, wähle den Weg, der für den Leser am einfachsten zu verstehen ist.

Dieses Prinzip ist besonders wichtig bei der Benennung von Variablen. Nennen Sie Ihre Variablen nicht einfach „ints“, sondern wähle beschreibende Namen wie „ElapsedTimeInMilis“. Dies erhöht die Aussagekraft, erleichtert das Verständnis und verbessert die Wartbarkeit deines Codes erheblich.

Keep it Simple, Stupid (KISS)

Um dieses Prinzip bestmöglich umzusetzen, befolgen Sie am besten einen altbewährten Rat: Erklären Sie es so, als ob Sie es einem Fünfjährigen erklären würden. 

Denn der Gedanke hinter dem KISS-Prinzip ist, dass der Code so einfach und klar wie möglich sein sollte. Es geht nicht darum, zu zeigen, wie schlau man selbst ist, sondern darum, dass andere den Code verstehen können. Fragen Sie sich also immer: Ist diese Lösung wirklich die einfachste? Könnte ich sie einem Fünfjährigen erklären? 

Durch diese Herangehensweise vermeiden Sie unnötige Komplexität und schaffen schlanken, gut nachvollziehbaren Code. Also: Fokussieren Sie sich auf das Wesentliche, ohne sich in Details zu verlieren. Das erleichtert allen die Wartung. 

Don’t Repeat Yourself (DRY)

Gehen wir weiter zum KISS-Prinzip. Das haben wir bereits erklärt? Ups! Beim Coden sollte so etwas nicht passieren. Duplikationen müssen nämlich unbedingt vermieden werden, um nicht denselben Code immer wieder neu schreiben zu müssen. Das spart Entwicklungszeit und ermöglicht es, Fehler nur einmal zu beheben.

Single Responsibility Principle (SRP)

Dieses Prinzip ist schnell erklärt: Jede Einheit des Codes soll genau eine klar definierte Aufgabe haben. Dies erhöht die Lesbarkeit und vereinfacht die Testbarkeit. 

Zum besseren Verständnis hier ein Beispiel: Stellen Sie sich eine Klasse vor, die sowohl für die Verwaltung von Bestellungen als auch für das Drucken von Rechnungen zuständig ist. Laut dem Single Responsibility Principle sollte man diese Klasse unbedingt in zwei separate Klassen aufteilen: 

1. Bestellung – verwaltet Bestellungen.
2. Rechnungsdrucker – druckt Rechnungen.

Dadurch hat jede Klasse wirklich nur eine einzige Aufgabe. Das macht den Code klarer und einfacher wartbar.

Single Level of Abstraction (SLA)

Ein weiteres Prinzip des Clean Codes ist das Prinzip “Single Level of Abstraction”. Es besagt, dass der Inhalt einer Funktion immer auf einem einzigen Abstraktionslevel sein sollte. 

Um das zu verdeutlichen, stellen wir uns vor, der Fahrer eines Autos wird durch die Funktion „FahreNach“ ersetzt. Diese Funktion steuert nun das Auto – mitsamt Bremse, Gaspedal und Lenkrad. Was sie jedoch nicht tun sollte, ist sich um komplexere Vorgänge wie Benzinzufuhr und Zündung kümmern. Diese Aufgaben gehören laut dem SLA-Prinzip zu einer anderen Abstraktionsebene. So bleibt der Code leichter lesbar und verständlicher.

Komposition über Vererbung

Vererbung bedeutet, dass man Klassen erstellt, welche die Eigenschaften und Methoden von anderen Klassen übernehmen. Vererbung hat valide Einsatzgebiete, kann aber bei falschem Einsatz auch zu sehr unsauberem Code führen. 

Das Problem ist, dass eine Abstraktion über Vererbung Klassen und ihre Eigenschaften sehr stark miteinander verknüpft. Dieses Konstrukt wird dann schwer testbar und im schlimmsten Fall greifen sogar Details der Kindklassen auf die Elternklassen über und machen den Code nur schwer änderbar.  

Die Lösung hierfür ist die Komposition, welche dieses Problem verhindert. Anstatt Klassen zu verknüpfen, bleiben sie unabhängig voneinander. Sie arbeiten nur über klar definierte Schnittstellen zusammen. Dadurch bleibt der Code sauberer, leichter zu testen und einfacher zu ändern.

Seien Sie einheitlich

Niemandem ist geholfen, wenn Sie sich zwar an alle anderen Prinzipien halten, aber dann in jedem Codeabschnitt eine andere Herangehensweise wählen. Das bedeutet, dass Sie so viele Aspekte wie möglich einheitlich behandeln sollten!

Dies betrifft die Sprache im Code, Code-Konventionen und auch Lösungsmuster für wiederkehrende Probleme. Einheitlichkeit im Code erhöht die Verständlichkeit und reduziert die Einarbeitungszeit für neue Entwickler.

Erprobte Praktiken beim Clean Coding

Zusätzlich zu den Clean-Code-Prinzipien gibt es auch bewährte Praktiken, die Entwicklern helfen, sauberen Code zu schreiben. Hier sind einige der wichtigsten Methoden:

Boy Scout Rule

Diese Praxis lässt sich wunderbar mit den Worten „Always leave the code a bit better than you found it“ zusammenfassen. 

Ähnlich wie bei den Pfadfindern, die einen Ort sauberer verlassen, als sie ihn vorgefunden haben, sollen Entwickler den Code immer ein wenig besser machen, als sie ihn vorgefunden haben. Diese Praktik hilft dabei, Clean Code schrittweise und ohne viel zusätzlichen Aufwand zu implementieren.

Ursachenanalyse

Eine oberflächliche Behandlung der Symptome ist wie das Überstreichen von Rissen in der Wand – sieht gut aus, aber hält nicht lange. Auf Dauer führen sie sogar zu einer erhöhten Komplexität und einer Fehleranfälligkeit des Codes. Entwickler, die den Clean-Code-Prinzipien folgen, sollten daher immer nach der eigentlichen Ursache des Problems suchen und dieses beheben. 

Iteration, Reflexion und das 4-Augen-Prinzip

Clean Coding ist ein Prozess, der regelmäßige Kontrolle und Verbesserung erfordert. Es ist daher wichtig, frühzeitig über den erstellten Code zu reflektieren. Das funktioniert beispielsweise durch die Anwendung des 4-Augen-Prinzips – entweder durch Code-Reviews oder Pair-Programming. Dadurch erhält man nicht nur frühzeitiges Feedback zur Implementierung, sondern es trägt auch maßgeblich zur Sauberkeit des Codes bei. 

Regelmäßige Formate, wie z. B. ein Tech-Weekly, in dem man auch über Clean Code sprechen kann, tragen zur weiteren Verbreitung von Wissen und zur Verbesserung des Codes bei. In einem größeren Rahmen ist auch ein dedizierter, feature-freier Sprint für Code-Qualität denkbar. In diesem Sprint ist der geschaffene Mehrwert dann kein neues Feature, stattdessen wird für eine bessere Qualität gesorgt und Vorbereitungen für eine nachhaltige Entwicklung des Produkts getroffen.

Test Driven Development (TDD)

Test Driven Development (TDD) ist eine weitere Methode, die zur Förderung von Clean Code beitragen kann. TDD ist eine Entwurfsstrategie für Code, die Tests verwendet, um die Entwicklung der Implementierung zu leiten und sicheres Refactoring zu ermöglichen. 

TDD motiviert dazu, zuerst die Schnittstelle der Komponenten zu entwerfen, da diese für den ersten Nutzer, nämlich den Test, erforderlich ist. Dies führt zu klareren und einfacheren Schnittstellen und zielt stark auf fachliche Korrektheit, Dokumentation, lose Kopplung, hohe Kohäsion und somit auf Clean Code hin.

Umgang mit technischer Schuld

Sobald das Bewusstsein für Clean Code geschaffen wurde, muss man sich überlegen, wie man unsauberen Code handhabt. Oftmals steht anfangs keine Zeit für Verbesserungen zur Verfügung. 

In solchen Fällen hat es sich als hilfreich erwiesen, unsauberen Code als technische Schuld zu betrachten und in einem Technical Debt Backlog zu verwalten. So kann man sicherstellen, dass entdeckte Problemstellen nicht vergessen werden und die Verbesserung planbar bleibt. Die bewusste Planung regelmäßiger Überprüfungen und Verbesserungen, sowohl durch dedizierte Zeiten als auch als Teil der regulären Entwicklungsarbeit, schafft den notwendigen Rahmen dafür.

Clean Code Development – Herausforderungen bei der Umsetzung

An dieser Stelle würden wir jetzt natürlich gerne sagen, dass die Implementierung von Clean Code nur mit Vorteilen und keinerlei Herausforderungen einhergeht. Ein echter Spaziergang – entspannend und ohne jegliches Risiko. Doch das wäre gelogen, denn keine größere Veränderung ist jemals ohne Herausforderungen – auch Clean Coding nicht. 

Doch jede Challenge kann gemeistert werden. Werfen wir einen Blick auf die möglichen Herausforderungen, denen man sich bei der Umsetzung möglicherweise stellen muss: 

Kundenfokus und technische Schuld

Einige der größten Herausforderungen von Clean Code liegen nicht im Coden selbst, sondern in den Prioritäten. Wenn der Fokus nämlich zu sehr auf neuen Features liegt und sauberer Code vernachlässigt wird, führt dies zu steigender technischer Schuld und einer abnehmenden Entwicklungsgeschwindigkeit. 

Diesem Problem kann man entgegenwirken, indem man sich auf die erprobten Praktiken des Clean Codes zurückbesinnt. Besonders die Nutzung eines Backlogs für technische Schulden kann zu einer Verbesserung des Codes und der Prioritäten führen. 

Unklare Anforderungen

Eine weitere Herausforderung in der Umsetzung von Clean Code können unklare Anforderungen sein. Bei unklaren Anforderungen besteht nämlich das Risiko, dass die Lösungskomplexität nicht zum Problem passt. So kann sie entweder unnötig komplex sein oder nicht alle Fälle abdecken.

Auch die Benennung und Verwendung von Domänenbegriffen im Code kann fehlerhaft sein, wenn die Anforderungen unklar sind. Dadurch ist die Korrektheit der Lösung gefährdet – sie mag zwar zur erarbeiteten Anforderung passen, jedoch nicht zum eigentlichen Ziel.

Um diesen Problemen entgegenzuwirken, sollten folgende Lösungsansätze berücksichtigt werden:

• Klare Anforderungsdefinition: Sie sollten sicherstellen, dass die Anforderungen klar definiert sind, um die Lösungskomplexität angemessen zu gestalten.
• Korrekte Benennung: Achten Sie auf eine sorgfältige Benennung und Verwendung von Domänenbegriffen im Code, selbst bei unklaren Anforderungen.

Interne Herausforderungen und Disziplin

Eine der größten Herausforderungen beim Clean Coding ist, dass der Prozess nie wirklich abgeschlossen ist und daher die kontinuierliche Disziplin aller Beteiligten erfordert. 

Besonders schwierig wird es, wenn diese Prinzipien nachträglich in einem Unternehmen eingeführt werden. In solchen Fällen ist ein tiefes Verständnis der bestehenden Software und der fachlichen Domäne unerlässlich. Doch selbst erfahrene Entwickler produzieren gelegentlich unsauberen Code, was das Verständnis zusätzlich erschwert und den gesamten Umstellungsprozess deutlich aufwendiger macht.

Clean Code – räumen Sie Ihren Code auf

Bei MaibornWolff ist Clean Code mehr als ein Schlagwort – es ist der Kern unserer Arbeit. Ob in Entwicklungsprojekten, Software-Audits oder Schulungen – wir setzen auf höchste Code-Qualität und geben dieses Wissen an unsere Kunden weiter. Gemeinsam mit Ihrem Team sorgen wir dafür, dass Sie die Vorteile von Clean Code optimal nutzen. Dabei passen wir unsere Unterstützung flexibel an Ihre Bedürfnisse an. Sauberer Code ist unser Standard – für nachhaltige Software, die überzeugt.

FAQs – Häufig gestellte Fragen zu Clean Code

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