برمجة النسخ واللصق

يقوم المبرمجون ذوو الخبرة أيضاً بعمليات النسخ واللصق، وغالباً ما يمتلكون مكتباتهم الخاصة من مقاطع برمجية جاهزة للاستخدام ومختبرة جيداً، بالإضافة إلى خوارزميات عامة يسهل تكييفها مع مهام محددة. ^{[ 2 ]}

باعتبارها شكلاً من أشكال تكرار الشيفرة ، تنطوي برمجة النسخ واللصق على بعض المشاكل الجوهرية؛ وتتفاقم هذه المشاكل إذا لم تحافظ الشيفرة على أي رابط دلالي بين النص الأصلي والنسخ. في هذه الحالة، إذا لزم إجراء تغييرات، يُهدر الوقت في البحث عن جميع المواقع المكررة. (يمكن التخفيف من هذه المشكلة جزئيًا إذا تم التعليق على الشيفرة الأصلية و/أو النسخة بشكل صحيح؛ ومع ذلك، حتى مع ذلك، تبقى مشكلة إجراء التعديلات نفسها عدة مرات قائمة. أيضًا، نظرًا لأن صيانة الشيفرة غالبًا ما تُهمل تحديث التعليقات، ^{[ 3 ]} فإن التعليقات التي تصف مكان العثور على أجزاء الشيفرة البعيدة معروفة بتقادمها.)

يعترض أنصار منهجيات البرمجة الكائنية التوجه على استخدام "مكتبة التعليمات البرمجية" عبر النسخ واللصق. فبدلاً من إنشاء نسخ متعددة ومُعدَّلة من خوارزمية عامة، يقوم النهج الكائني التوجه بتجريد الخوارزمية إلى فئة مُغلَّفة قابلة لإعادة الاستخدام . تُكتب هذه الفئة بمرونة، مع دعم كامل للوراثة والتحميل الزائد ، بحيث يمكن ربط جميع التعليمات البرمجية المُستدعِية بهذه التعليمات البرمجية العامة مباشرةً، بدلاً من تعديل التعليمات البرمجية الأصلية. ^{[ 4 ]} وعند الحاجة إلى وظائف إضافية، يتم توسيع المكتبة (مع الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة ). وبهذه الطريقة، إذا احتوت الخوارزمية الأصلية على خطأ برمجي أو كان من الممكن تحسينها، فإن جميع البرامج التي تستخدمها ستستفيد. توفر البرمجة العامة أدوات إضافية لإنشاء التجريدات.

يُعدّ التفرّع جزءًا أساسيًا من تطوير البرمجيات في فرق العمل الكبيرة، إذ يسمح بالتطوير المتوازي على كلا الفرعين، وبالتالي تقصير دورات التطوير. يتميز التفرّع التقليدي بالخصائص التالية:

• تتم إدارتها بواسطة نظام تحكم في الإصدارات يدعم التفرع
• يتم إعادة دمج الفروع بمجرد اكتمال التطوير المتوازي.

يُعد النسخ واللصق بديلاً أقل رسمية للتفرع الكلاسيكي، وغالبًا ما يُستخدم عندما يكون من المتوقع أن تتباعد الفروع أكثر فأكثر بمرور الوقت، كما هو الحال عند فصل منتج جديد عن منتج موجود.

تُعدّ برمجة النسخ واللصق طريقةً فعّالةً لإطلاق منتج جديد، إذ لا تُغيّر هذه الطريقة من شفرة المنتج الحالي.

• لا حاجة لإجراء اختبارات التراجع للمنتج الحالي، مما يوفر وقت ضمان الجودة المرتبط بإطلاق المنتج الجديد، ويقلل من وقت الوصول إلى السوق .
• لا يوجد خطر من إدخال أخطاء برمجية في المنتج الحالي، مما قد يزعج قاعدة المستخدمين المثبتة.

أما السلبيات فهي:

• إذا لم يختلف المنتج الجديد عن المنتج الحالي بالقدر المتوقع، فقد يتطلب الأمر دعم قاعدتي بيانات برمجيتين (بتكلفة مضاعفة) بدلاً من قاعدة واحدة. وهذا قد يؤدي إلى إعادة هيكلة مكلفة ودمج يدوي لاحقاً.
• يؤدي تكرار قاعدة التعليمات البرمجية إلى مضاعفة الوقت اللازم لتنفيذ التغييرات التي قد تكون مرغوبة في كلا المنتجين؛ وهذا يزيد من وقت طرح هذه التغييرات في السوق، وقد يؤدي في الواقع إلى محو أي مكاسب زمنية تم تحقيقها من خلال تفرع التعليمات البرمجية في المقام الأول.

على غرار ما سبق، فإن البديل لنهج النسخ واللصق هو النهج المعياري:

• ابدأ بفصل الكود الذي سيتم مشاركته بين كلا المنتجين إلى مكتبات.
• استخدم تلك المكتبات (بدلاً من نسخة ثانية من قاعدة التعليمات البرمجية) كأساس لتطوير المنتج الجديد.
• إذا كان من المتوقع إصدار نسخة ثالثة أو رابعة أو خامسة إضافية من المنتج في المستقبل، فإن هذا النهج يكون أقوى بكثير، لأن مكتبات التعليمات البرمجية الجاهزة تقصر بشكل كبير دورة حياة التطوير لأي منتجات إضافية بعد النسخة الثانية. ^{[ 5 ]}

يُعدّ نسخ ولصق التعليمات البرمجية أحد أخطر أشكال البرمجة، ويظهر ذلك في التعليمات البرمجية التي تؤدي مهمة متكررة، أو تنويعات على نفس المهمة الأساسية بناءً على متغير ما. حيث تُنسخ كل نسخة من التعليمات البرمجية السابقة وتُلصق مرة أخرى مع تعديلات طفيفة. ومن الآثار الضارة لذلك:

• غالباً ما يؤدي أسلوب النسخ واللصق إلى طرق كبيرة (وهي رائحة كريهة في الكود ).
• تُنشئ كل حالة تكرارًا للبرنامج، مع جميع المشاكل التي نوقشت في الأقسام السابقة، ولكن بنطاق أوسع بكثير. من الشائع وجود عشرات التكرارات؛ بل من الممكن وجود المئات. وتصبح إصلاحات الأخطاء، على وجه الخصوص، صعبة ومكلفة للغاية في مثل هذا البرنامج. ^{[ 6 ]}
• يعاني هذا النوع من التعليمات البرمجية أيضاً من مشاكل كبيرة في سهولة القراءة، نظراً لصعوبة تحديد الاختلافات بين كل تكرار وآخر. وهذا يؤثر بشكل مباشر على مخاطر وتكاليف مراجعة التعليمات البرمجية.
• يُثني نموذج البرمجة الإجرائية بشدة عن استخدام أسلوب النسخ واللصق في المهام المتكررة. ففي هذا النموذج، يُفضّل إنشاء دالة أو روتين فرعي يُنفّذ المهمة مرة واحدة فقط؛ ثم يستدعي الروتين الرئيسي هذا الروتين الفرعي، إما بشكل متكرر أو، والأفضل من ذلك، باستخدام بنية تكرارية. يُطلق على هذا النوع من الشيفرة اسم "الشيفرة المُجزأة جيدًا"، ويُنصح به لسهولة قراءته وقابليته للتوسيع. ^{[ 7 ]}
• القاعدة العامة التي تنطبق على هذه الحالة هي " لا تكرر نفسك ".

مثال بسيط على ذلك هو حلقة for ، والتي يمكن التعبير عنها على النحو التالي .for(inti=0;i!=n;++i){}

قد يكون مثال الكود الذي يستخدم حلقة for هذه كالتالي:

void foo ( int n ) { for ( int i = 0 ; i != n ; ++ i ) { /* جسم الدالة */ } }

كان من الممكن إنشاء الكود الحلقي باستخدام المقتطف التالي (مع تحديد الأنواع وأسماء المتغيرات):

for ( $type $loop_var = 0 ; $loop_var != $stop ; ++ $loop_var ) { /* body */ }