リファクタリングの価値の考察

リファクタリングには価値がある、とプログラマは確信していることだろう。しかし、その価値が何であるか?を上手く説明できるかというと難しいのではないだろうか。本稿ではリファクタリングの価値をテーマに筆者の説を提示していく。

 

 

品質特性の側面から

 

ソフトウェアの品質特性としてISO/IEC 9126が一般的に用いられている。大きく6つの特性と細分化された副特性からなり、ISO/IEC 9126 - Wikipedia から引用すると

 

  • 機能性(functionality) - 機能とその特性に影響する特性群
  • 信頼性(reliability) - ある状況がある時間続いたときにソフトウェアがどの程度機能するかに影響する特性群
  • 使用性(usability) - 利用するのにかかる手間、個人の努力などに影響する特性群
  • 効率性(efficiency) - ソフトウェアの性能やそれに要するリソース量に影響する特性群
  • 保守性(maintainability) - 何らかの変更を加えるのにかかる手間に影響する特性群
  • 移植性(portability) - 別の環境にソフトウェアを移行させる可能性に影響する特性群

となる。これらのうち、リファクタリングの影響を受けるのは主に保守性(maintainability)となるだろう。

 

ここで「リファクタリング」の定義について振り返っておきたい。リファクタリングのバイブルとされるマーチン・ファウラーの書籍「リファクタリング」からその定義を引用しよう。( ISBN4-89471-228-8 pp.53-54 )

リファクタリング(名詞):外部から見たときの振る舞いを保ちつつ、理解や修正が簡単になるように、ソフトウェアの内部構造を変更させること。

 

リファクタリング(動詞):一連のリファクタリングを行って、外部から見た振る舞いの変更なしに、ソフトウェアを再構築すること。

 

この定義からしても、品質特性の保守性をターゲットとしたものであることが分かるだろう。

保守性に含まれる副特性を以下に挙げておく。

 

  • 解析性(analyzability)
  • 変更性(changeability)
  • 安定性(stability)
  • 試験性(testability)
  • 標準適合性(compliance

 

引用元は旧版である。新装版が出ているので書籍の購入を検討している方は新装版を確認してみて欲しい。

 

www.amazon.co.jp

 

補足 品質特性の相互作用

 

過去の記事で取り上げているのだが、 ソフトウェア要求 | Karl.E.Wiegers, 渡部 洋子 |本 | 通販 | Amazon という2003年の書籍では「品質属性の相互作用」についての記述があった。品質属性(この書籍は ISO 9126 準拠で記載されていないので用語が異なっているし特性の分類も異なっている点があるので注意)のうち、一方の属性を上げると、他の属性に+ないし-の変化をもたらすことが記載されていた。

 

nagise.hatenablog.jp

 

この相互作用のISO 9126準拠版が欲しいのだが、ご存じの方がいれば教えて頂きたい。

この書籍の相互作用表では「保守性」と「試験性」が挙げられている。前述の ISO 9126 では「試験性」は「保守性」の副特性という形になっているので注意されたし。

 

「保守性」が向上した際の相互作用としては、「可用性」「柔軟性」「信頼性」「試験性」に+効果、「効率性」に-効果となっている。

 

「試験性」が向上した際の相互作用としては、「可用性」「柔軟性」「保守性」「信頼性」「使用性」に+効果、「効率性」に-効果となっている。

 

本稿では、リファクタリングは「保守性」(その副特性である「試験性」を含む)へと直接作用し、品質特性の相互作用によりその他の特性に間接的な影響を及ぼす、という立場をとる。

 

よって、間接的な影響を及ぼす「保守性」「試験性」以外の品質特性については本稿では扱わない。読者の方々から検討してくださる方が現れてくださるとうれしい。

 

リファクタリングの価値

リファクタリングの効果は品質特性でいうところの「保守性」であるということをまず述べた。これはつまり、作った後に「保守」が生じなければ価値がないということでもある。

 

これはきしださん @kis が

 

まず、リファクタリングはそれ自体では価値を示せません。人工衛星に搭載するプログラムで、動きだしたらメンテナンスできないようなコードを最後にリファクタリングしたとして、どのような価値を示せるかと考えると想像できるのではないかと思います。

きしだのHatena

 

と述べているが、こうした事情を鑑みたものだろう。

 

障害対応

 「保守性」の副特性のうち「解析性(analyzability)」「安定性(stability)」は障害対応などに影響してくる。

 

 ソフトウェアのビジネス的な価値というのは、そのビジネスがどれだけの金を産み出しているかに依存する。おなじ機能のソフトウェアだとしてもA社で使われるのとB社で使われるのでは価値が異なってくるということだ。

 

 A社でそのソフトウェアが機能不全を起こして1日止まった場合、しかしその被害は1万円程度だったとしよう。対してB社ではそのソフトウェアに大きく依存しており1億円の被害となった。同じソフトウェアであるが、その運用保守にかけられるコストはA社とB社で異なってくるだろう。

 

リファクタリングのコスト < 障害時のダメージ軽減効果

 

と考えられるなら、リファクタリングを行う価値が十分にある。

 

 障害というのはまず起こるかどうか?が未来の不確定要素であるわけだから、この確率をどうみるかが難しい。このあたりが判断を難しくする理由のひとつだろうか。

 

 また、「解析性」「安定性」を高めて備えておいたことが、備えてなかった場合と比べてどれほどの価値を産んだか?というのも計測が困難である。こうした部分をどう価値判断するか、その価値判断をビジネスサイドとすり合わせることができるかが課題であろう。

 

機能追加

 

 「保守性」の副特性のうち「変更性」はまさに機能追加といった際のコストとなって現れる。逆説的には機能追加などせず外的要因で動かなくなったならば打ち捨てるという確たる信念で運用しているのであれば、「変更性」などどうでもよい。

 

 筆者はしばしば「技術的負債の踏み倒し」という表現を用いるが、うまく打ち捨てて作り直しをするという戦略がちゃんと回るなら、それはそれで立派な戦略だと考えている。

 

 打ち捨てて作り直しするつもりが、いざ作り直しが必要になったときに金銭的コストにびびって「既存のものの改造で済ませられないか?」と打診するようなのが一番ダサい。そうなった際のコストを度外視することでこれまでコストを削ってきたものを全て台無しにする戦略の一貫性のなさがデスマーチを産み出すのだ。言わんこっちゃない。

 

 機能追加なり改修なりというのは、事前に予見できない性質のものである。あるいはほんのりと「こういうことがしたいなあ」という構想があって備えておくようなケースはあるが、詳細を詰めると事前の準備では不十分というのが通例である。また、構想が日の目を見ず、備えてあった拡張性が役立つことなく製品寿命を終えることも少なくはない。

 

 ここでも確率論がでてくる。コスト算定がしにくい理由のひとつだ。ごく簡単には

 

リファクタリングのコスト < 機能追加のコスト軽減効果

 

ということになろうが、この「機能追加のコスト軽減効果」が容易に算出できない。

 

 また、需要と供給の話で良く出てくる需要曲線・供給曲線とその交点の話があるが、システムの機能追加の話でも似たようなものがあり、品質特性「変更性」が高いとなると機能追加しようとしたときのコストが下がる。供給曲線そのものが全体に下にさがるわけで、ならば買おう、という判断になったりするわけである。

 

(この例えが微妙なところは横軸が需要曲線・供給曲線では数量であるところが、システムの話にしようとしたときに横軸はなんだっけ?となる点である。より工夫が求められる。何かアイデアがあればご提示いただきたい)

需要と供給

 つまり、単に機能のビジネス的価値と、製造原価が折り合うか?という話から、そもそも製造原価そのものが下がっていたら?という話が混ざりこんでくるので複雑になる。

 

 この製造原価を下げる効果、いろんな機能追加がビジネス的に採算に乗りやすくなってくるわけだから、ユーザー要望に対する即時性を備えたいならば必須となろう。逆に、10年以上の安定稼働を前提とした生活インフラ系の保守管理用のシステムのような機能追加・改修みたいなものをあまり求められないシステムのような例だと、こうした部分に言及してアピールしても顧客にはその価値が響かない。

 

 これがB2Cシステム(Business to Customerの略で企業と一般消費者の取引のこと)だと、ユーザーの反応を見て素早い対応をすることが強く求められるので、最初からある程度の「変更性」を備えたプロジェクト運用をしていないとユーザー満足度を高められない。日頃からの不断のリファクタリングによって「変更性」をキープし続ける必要がある。

 

 それでも劣化して「変更性」が失われてくると、ユーザー要望への追従が出来なくなり、そうしたサービス品質の低下がユーザー離れを加速し……といった負のスパイラルに入ることがある。資本力があれば、そうしたタイミングで抜本的な対策として大規模な作り直しが行われることがある。こうした「システムの製品寿命」がどれぐらいか?というところに「変更性」が関わってくる。

 

システムの製品寿命

 システムというのは、初期に大きく資本を投じてわーっと作り、その後は細々と保守運用フェーズになるというライフサイクルが多い。

 

 単純な例となるが、10億投じてシステムを作り、5年運用したところで「変更性」が失われビジネス要件の追従が限界であるとして新システムを作るという話になるのと、これが10年メンテしながら運用できるのでは、10年もった方がお得である。

 イニシャルコスト(初期コスト)を運用年で割って、単年度あたりに慣らすと、5年運用なら年度あたり2億円だし、10年運用なら1億円だ。

 

 このようにシステムの寿命を延ばすという点で「変更性」や「試験性」が効いてくるわけである。これらの価値がいかほどか?ということになると、結局のところそのシステムを使った場合のビジネスがどれほど金を産むかに依存する。

 

 大金を産み出すシステムであれば、できるだけ長く運用し続けたい。しかし、システムと言うのは外的要因で使えなくなったりすることもある。例えば税制が変わったりとか、セキュリティ上の理由で採用していたプロトコルが使えなくなって新プロトコルに切り替えなくてはならないとか。PCが廃れてスマホに対応しないといけなくなった、なんてのは2010年代にあったムーブメントである。こうした世間の動向もシステムの寿命を縮める外的要因である。

 

 しかし、十分に「変更性」が高ければこうした変更についていける。こうした事態のたびにシステムをいちから作り直すのに比べればコストは安く済むはずであるし、対応までのリードタイムも短くて済むことだろう。そうした「価値」に「保守性」はつながっているし、その「保守性」に「リファクタリング」は繋がっている。

 

まとめ

  • リファクタリングは品質特性の「保守性(maintainability)」に作用する
  • 保守性の価値は、システムのビジネス上の価値と関係している
  • ビジネス上の価値や未来の可能性みたいなものが関連してくるので価値の算出は容易ではない
  • 筆者の説は叩き台のようなものであるから、不備の指摘や異論を提示してもらえると、このテーマについてみんなの理解が深まるのではないか