导读

随着软件项目代码的日积月累,系统维护成本变得越来越高,是所有软件团队面临的共同问题。持续地优化代码,提高代码的质量,是提升系统生命力的有效手段之一。软件系统思维有句话“Less coding, more thinking(少编码、多思考)”,也有这么一句俚语“Think more, code less(思考越多,编码越少)”。所以,我们在编码中多思考多总结,努力提升自己的编码水平,才能编写出更优雅、更高质、更高效的代码。

本文总结了一套与Java函数相关的编码规则,旨在给广大Java程序员一些编码建议,有助于大家编写出更优雅、更高质、更高效的代码。这套编码规则,通过在高德采集部门的实践,已经取得了不错的成效。

使用通用工具函数

案例一

现象描述:

不完善的写法:

  1. thisName != null && thisName.equals(name);

更完善的写法:

  1. (thisName == name) || (thisName != null && thisName.equals(name));

建议方案:

  1. Objects.equals(name, thisName);

案例二

现象描述:

  1. !(list == null || list.isEmpty());

建议方案:

  1. import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
  2. CollectionUtils.isNotEmpty(list);

主要收益

  • 函数式编程,业务代码减少,逻辑一目了然;
  • 通用工具函数,逻辑考虑周全,出问题概率低。

拆分超大函数

当一个函数超过80行后,就属于超大函数,需要进行拆分。

案例一:每一个代码块都可以封装为一个函

每一个代码块必然有一个注释,用于解释这个代码块的功能。

如果代码块前方有一行注释,就是在提醒你——可以将这段代码替换成一个函数,而且可以在注释的基础上给这个函数命名。如果函数有一个描述恰当的名字,就不需要去看内部代码究竟是如何实现的。

现象描述:

  1. // 每日生活函数
  2. public void liveDaily() {
  3. // 吃饭
  4. // 吃饭相关代码几十行
  5.  
  6. // 编码
  7. // 编码相关代码几十行
  8.  
  9. // 睡觉
  10. // 睡觉相关代码几十行
  11. }

建议方案:

  1. // 每日生活函数
  2. public void liveDaily() {
  3. // 吃饭
  4. eat();
  5.  
  6. // 编码
  7. code();
  8.  
  9. // 睡觉
  10. sleep();
  11. }
  12.  
  13. // 吃饭函数
  14. private void eat() {
  15. // 吃饭相关代码
  16. }
  17.  
  18. // 编码函数
  19. private void code() {
  20. // 编码相关代码
  21. }
  22.  
  23. // 睡觉函数
  24. private void sleep() {
  25. // 睡觉相关代码
  26. }

案例二:每一个循环体都可以封装为一个函

现象描述:

  1. // 生活函数
  2. public void live() {
  3. while (isAlive) {
  4. // 吃饭
  5. eat();
  6.  
  7. // 编码
  8. code();
  9.  
  10. // 睡觉
  11. sleep();
  12. }
  13. }

建议方案:

  1. // 生活函数
  2. public void live() {
  3. while (isAlive) {
  4. // 每日生活
  5. liveDaily();
  6. }
  7. }
  8.  
  9. // 每日生活函数
  10. private void liveDaily() {
  11. // 吃饭
  12. eat();
  13.  
  14. // 编码
  15. code();
  16.  
  17. // 睡觉
  18. sleep();
  19. }

案例三:每一个条件体都可以封装为一个函

现象描述:

  1. // 外出函数
  2. public void goOut() {
  3. // 判断是否周末
  4. // 判断是否周末: 是周末则游玩
  5. if (isWeekday()) {
  6. // 游玩代码几十行
  7. }
  8. // 判断是否周末: 非周末则工作
  9. else {
  10. // 工作代码几十行
  11. }
  12. }

建议方案:

  1. // 外出函数
  2. public void goOut() {
  3. // 判断是否周末
  4. // 判断是否周末: 是周末则游玩
  5. if (isWeekday()) {
  6. play();
  7. }
  8. // 判断是否周末: 非周末则工作
  9. else {
  10. work();
  11. }
  12. }
  13.  
  14. // 游玩函数
  15. private void play() {
  16. // 游玩代码几十行
  17. }
  18.  
  19. // 工作函数
  20. private void work() {
  21. // 工作代码几十行
  22. }

主要收益

  • 函数越短小精悍,功能就越单一,往往生命周期较长;
  • 一个函数越长,就越不容易理解和维护,维护人员不敢轻易修改;
  • 在过长函数中,往往含有难以发现的重复代码。

同一函数内代码块级别尽量一致

案例一

现象描述:

  1. // 每日生活函数
  2. public void liveDaily() {
  3. // 吃饭
  4. eat();
  5.  
  6. // 编码
  7. code();
  8.  
  9. // 睡觉
  10. // 睡觉相关代码几十行
  11. }

很明显,睡觉这块代码块,跟eat(吃饭)和code(编码)不在同一级别上,显得比较突兀。如果把写代码比作写文章,eat(吃饭)和code(编码)是段落大意,而睡觉这块代码块属于一个详细段落。而在liveDaily(每日生活)这个函数上,只需要写出主要流程(段落大意)即可。

建议方案:

  1. public void liveDaily() {
  2. // 吃饭
  3. eat();
  4.  
  5. // 编码
  6. code();
  7.  
  8. // 睡觉
  9. sleep();
  10. }
  11.  
  12. // 睡觉
  13. private void sleep() {
  14. // 睡觉相关代码
  15. }

主要收益

  • 函数调用表明用途,函数实现表达逻辑,层次分明便于理解;
  • 不用层次的代码块放在一个函数中,容易让人觉得代码头重脚轻。

封装相同功能代码为函数

案例一:封装相同代码为函数

现象描述:

  1. // 禁用用户函数
  2. public void disableUser() {
  3. // 禁用黑名单用户
  4. List<Long> userIdList = queryBlackUser();
  5. for (Long userId : userIdList) {
  6. User userUpdate = new User();
  7. userUpdate.setId(userId);
  8. userUpdate.setEnable(Boolean.FALSE);
  9. userDAO.update(userUpdate);
  10. }
  11.  
  12. // 禁用过期用户
  13. userIdList = queryExpiredUser();
  14. for (Long userId : userIdList) {
  15. User userUpdate = new User();
  16. userUpdate.setId(userId);
  17. userUpdate.setEnable(Boolean.FALSE);
  18. userDAO.update(userUpdate);
  19. }
  20. }

建议方案:

  1. // 禁用用户函数
  2. public void disableUser() {
  3. // 禁用黑名单用户
  4. List<Long> userIdList = queryBlackUser();
  5. for (Long userId : userIdList) {
  6. disableUser(userId);
  7. }
  8.  
  9. // 禁用过期用户
  10. userIdList = queryExpiredUser();
  11. for (Long userId : userIdList) {
  12. disableUser(userId);
  13. }
  14. }
  15.  
  16. // 禁用用户函数
  17. private void disableUser(Long userId) {
  18. User userUpdate = new User();
  19. userUpdate.setId(userId);
  20. userUpdate.setEnable(Boolean.FALSE);
  21. userDAO.update(userUpdate);
  22. }

案例二:封装相似代码为函数

封装相似代码为函数,差异性通过函数参数控制。

现象描述:

  1. // 通过工单函数
  2. public void adoptOrder(Long orderId) {
  3. Order orderUpdate = new Order();
  4. orderUpdate.setId(orderId);
  5. orderUpdate.setStatus(OrderStatus.ADOPTED);
  6. orderUpdate.setAuditTime(new Date());
  7. orderDAO.update(orderUpdate);
  8. }
  9.  
  10. // 驳回工单函数
  11. public void rejectOrder(Long orderId) {
  12. Order orderUpdate = new Order();
  13. orderUpdate.setId(orderId);
  14. orderUpdate.setStatus(OrderStatus.REJECTED);
  15. orderUpdate.setAuditTime(new Date());
  16. orderDAO.update(orderUpdate);
  17. }

建议方案:

  1. // 通过工单函数
  2. public void adoptOrder(Long orderId) {
  3. auditOrder(orderId, OrderStatus.ADOPTED);
  4. }
  5.  
  6. // 驳回工单函数
  7. public void rejectOrder(Long orderId) {
  8. auditOrder(orderId, OrderStatus.REJECTED);
  9. }
  10.  
  11. // 审核工单函数
  12. private void auditOrder(Long orderId, OrderStatus orderStatus) {
  13. Order orderUpdate = new Order();
  14. orderUpdate.setId(orderId);
  15. orderUpdate.setStatus(orderStatus);
  16. orderUpdate.setAuditTime(new Date());
  17. orderDAO.update(orderUpdate);
  18. }

主要收益

  • 封装公共函数,减少代码行数,提高代码质量;
  • 封装公共函数,使业务代码更精炼,可读性可维护性更强。

封装获取参数值函数

案例一

现象描述:

  1. // 是否通过函数
  2. public boolean isPassed(Long userId) {
  3. // 获取通过阈值
  4. double thisPassThreshold = PASS_THRESHOLD;
  5. if (Objects.nonNull(passThreshold)) {
  6. thisPassThreshold = passThreshold;
  7. }
  8.  
  9. // 获取通过率
  10. double passRate = getPassRate(userId);
  11.  
  12. // 判读是否通过
  13. return passRate >= thisPassThreshold;
  14. }

建议方案:

  1. // 是否通过函数
  2. public boolean isPassed(Long userId) {
  3. // 获取通过阈值
  4. double thisPassThreshold = getPassThreshold();
  5.  
  6. // 获取通过率
  7. double passRate = getPassRate(userId);
  8.  
  9. // 判读是否通过
  10. return passRate >= thisPassThreshold;
  11. }
  12.  
  13. // 获取通过阈值函数
  14. private double getPassThreshold() {
  15. if (Objects.nonNull(passThreshold)) {
  16. return passThreshold;
  17. }
  18. return PASS_THRESHOLD;
  19. }

主要收益

  • 把获取参数值从业务函数中独立,使业务逻辑更清晰;
  • 封装的获取参数值为独立函数,可以在代码中重复使用。

通过接口参数化封装相同逻辑

案例一

现象描述:

  1. // 发送审核员结算数据函数
  2. public void sendAuditorSettleData() {
  3. List<WorkerSettleData> settleDataList = auditTaskDAO.statAuditorSettleData();
  4. for (WorkerSettleData settleData : settleDataList) {
  5. WorkerPushData pushData = new WorkerPushData();
  6. pushData.setId(settleData.getWorkerId());
  7. pushData.setType(WorkerPushDataType.AUDITOR);
  8. pushData.setData(settleData);
  9. pushService.push(pushData);
  10. }
  11. }
  12.  
  13. // 发送验收员结算数据函数
  14. public void sendCheckerSettleData() {
  15. List<WorkerSettleData> settleDataList = auditTaskDAO.statCheckerSettleData();
  16. for (WorkerSettleData settleData : settleDataList) {
  17. WorkerPushData pushData = new WorkerPushData();
  18. pushData.setId(settleData.getWorkerId());
  19. pushData.setType(WorkerPushDataType.CHECKER);
  20. pushData.setData(settleData);
  21. pushService.push(pushData);
  22. }

建议方案:

  1. // 发送审核员结算数据函数
  2. public void sendAuditorSettleData() {
  3. sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType.AUDITOR, () -> auditTaskDAO.statAuditorSettleData());
  4. }
  5.  
  6. // 发送验收员结算数据函数
  7. public void sendCheckerSettleData() {
  8. sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType.CHECKER, () -> auditTaskDAO.statCheckerSettleData());
  9. }
  10.  
  11. // 发送作业员结算数据函数
  12. public void sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType dataType, WorkerSettleDataProvider dataProvider) {
  13. List<WorkerSettleData> settleDataList = dataProvider.statWorkerSettleData();
  14. for (WorkerSettleData settleData : settleDataList) {
  15. WorkerPushData pushData = new WorkerPushData();
  16. pushData.setId(settleData.getWorkerId());
  17. pushData.setType(dataType);
  18. pushData.setData(settleData);
  19. pushService.push(pushData);
  20. }
  21. }
  22.  
  23. // 作业员结算数据提供者接口
  24. private interface WorkerSettleDataProvider {
  25. // 统计作业员结算数据
  26. public List<WorkerSettleData> statWorkerSettleData();
  27. }

主要收益

  • 把核心逻辑从各个业务函数中抽析,使业务代码更清晰更易维护;
  • 避免重复性代码多次编写,精简重复函数越多收益越大。

减少函数代码层级

如果要使函数优美,建议函数代码层级在1-4之间,过多的缩进会让函数难以阅读。

案例一:利用return提前返回函数

现象描述:

  1. // 获取用户余额函数
  2. public Double getUserBalance(Long userId) {
  3. User user = getUser(userId);
  4. if (Objects.nonNull(user)) {
  5. UserAccount account = user.getAccount();
  6. if (Objects.nonNull(account)) {
  7. return account.getBalance();
  8. }
  9. }
  10. return null;
  11. }

建议方案:

  1. // 获取用户余额函数
  2. public Double getUserBalance(Long userId) {
  3. // 获取用户信息
  4. User user = getUser(userId);
  5. if (Objects.isNull(user)) {
  6. return null;
  7. }
  8.  
  9. // 获取用户账户
  10. UserAccount account = user.getAccount();
  11. if (Objects.isNull(account)) {
  12. return null;
  13. }
  14.  
  15. // 返回账户余额
  16. return account.getBalance();
  17. }

案例二:利用continue提前结束循环

现象描述:

  1. // 获取合计余额函数
  2. public double getTotalBalance(List<User> userList) {
  3. // 初始合计余额
  4. double totalBalance = 0.0D;
  5.  
  6. // 依次累加余额
  7. for (User user : userList) {
  8. // 获取用户账户
  9. UserAccount account = user.getAccount();
  10. if (Objects.nonNull(account)) {
  11. // 累加用户余额
  12. Double balance = account.getBalance();
  13. if (Objects.nonNull(balance)) {
  14. totalBalance += balance;
  15. }
  16. }
  17. }
  18.  
  19. // 返回合计余额
  20. return totalBalance;
  21. }

建议方案:

  1. // 获取合计余额函数
  2. public double getTotalBalance(List<User> userList) {
  3. // 初始合计余额
  4. double totalBalance = 0.0D;
  5.  
  6. // 依次累加余额
  7. for (User user : userList) {
  8. // 获取用户账户
  9. UserAccount account = user.getAccount();
  10. if (Objects.isNull(account)) {
  11. continue;
  12. }
  13.  
  14. // 累加用户余额
  15. Double balance = account.getBalance();
  16. if (Objects.nonNull(balance)) {
  17. totalBalance += balance;
  18. }
  19. }
  20.  
  21. // 返回合计余额
  22. return totalBalance;
  23. }

特殊说明

其它方式:在循环体中,先调用案例1的函数getUserBalance(获取用户余额),再进行对余额进行累加。

在循环体中,建议最多使用一次continue。如果需要有使用多次continue的需求,建议把循环体封装为一个函数。

案例三:利用条件表达式函数减少层级

请参考下一章的"案例2: 把复杂条件表达式封装为函数"

主要收益

  • 代码层级减少,代码缩进减少;
  • 模块划分清晰,方便阅读维护。

封装条件表达式函数

案例一:把简单条件表达式封装为函数

现象描述:

  1. // 获取门票价格函数
  2. public double getTicketPrice(Date currDate) {
  3. if (Objects.nonNull(currDate) && currDate.after(DISCOUNT_BEGIN_DATE)
  4. && currDate.before(DISCOUNT_END_DATE)) {
  5. return TICKET_PRICE * DISCOUNT_RATE;
  6. }
  7. return TICKET_PRICE;
  8. }

建议方案:

  1. // 获取门票价格函数
  2. public double getTicketPrice(Date currDate) {
  3. if (isDiscountDate(currDate)) {
  4. return TICKET_PRICE * DISCOUNT_RATE;
  5. }
  6. return TICKET_PRICE;
  7. }
  8.  
  9. // 是否折扣日期函数
  10. private static boolean isDiscountDate(Date currDate) {
  11. return Objects.nonNull(currDate) &&
  12. currDate.after(DISCOUNT_BEGIN_DATE)
  13. && currDate.before(DISCOUNT_END_DATE);
  14. }

案例二:把复杂条件表达式封装为函数

现象描述:

  1. // 获取土豪用户列表
  2. public List<User> getRichUserList(List<User> userList) {
  3. // 初始土豪用户列表
  4. List<User> richUserList = new ArrayList<>();
  5.  
  6. // 依次查找土豪用户
  7. for (User user : userList) {
  8. // 获取用户账户
  9. UserAccount account = user.getAccount();
  10. if (Objects.nonNull(account)) {
  11. // 判断用户余额
  12. Double balance = account.getBalance();
  13. if (Objects.nonNull(balance) && balance.compareTo(RICH_THRESHOLD) >= ) {
  14. // 添加土豪用户
  15. richUserList.add(user);
  16. }
  17. }
  18. }
  19.  
  20. // 返回土豪用户列表
  21. return richUserList;
  22. }

建议方案:

  1. // 获取土豪用户列表
  2. public List<User> getRichUserList(List<User> userList) {
  3. // 初始土豪用户列表
  4. List<User> richUserList = new ArrayList<>();
  5. // 依次查找土豪用户
  6. for (User user : userList) {
  7. // 判断土豪用户
  8. if (isRichUser(user)) {
  9. // 添加土豪用户
  10. richUserList.add(user);
  11. }
  12. }
  13. // 返回土豪用户列表
  14. return richUserList;
  15. }
  16. // 是否土豪用户
  17. private boolean isRichUser(User user) {
  18. // 获取用户账户
  19. UserAccount account = user.getAccount();
  20. if (Objects.isNull(account)) {
  21. return false;
  22. }
  23. // 获取用户余额
  24. Double balance = account.getBalance();
  25. if (Objects.isNull(balance)) {
  26. return false;
  27. }
  28. // 比较用户余额
  29. return balance.compareTo(RICH_THRESHOLD) >= 0;
  30. }

以上代码也可以用采用流式(Stream)编程的过滤来实现。

主要收益

  • 把条件表达式从业务函数中独立,使业务逻辑更清晰;
  • 封装的条件表达式为独立函数,可以在代码中重复使用。

尽量避免不必要的空指针判断

本章只适用于项目内部代码,并且是自己了解的代码,才能够尽量避免不必要的空指针判断。对于第三方中间件和系统接口,必须做好空指针判断,以保证代码的健壮性。

案例一:调用函数保证参数不为空,被调用函数尽量避免不必要的空指针判断

现象描述:

  1. // 创建用户信息
  2. User user = new User();
  3. ... // 赋值用户相关信息
  4. createUser(user);
  5.  
  6. // 创建用户函数
  7. private void createUser(User user){
  8. // 判断用户为空
  9. if(Objects.isNull(user)) {
  10. return;
  11. }
  12.  
  13. // 创建用户信息
  14. userDAO.insert(user);
  15. userRedis.save(user);
  16. }

建议方案:

  1. // 创建用户信息
  2. User user = new User();
  3. ... // 赋值用户相关信息
  4. createUser(user);
  5.  
  6. // 创建用户函数
  7. private void createUser(User user){
  8. // 创建用户信息
  9. userDAO.insert(user);
  10. userRedis.save(user);
  11. }

案例二:被调用函数保证返回不为空,调用函数尽量避免不必要的空指针判断

现象描述:

  1. // 保存用户函数
  2. public void saveUser(Long id, String name) {
  3. // 构建用户信息
  4. User user = buildUser(id, name);
  5. if (Objects.isNull(user)) {
  6. throw new BizRuntimeException("构建用户信息为空");
  7. }
  8.  
  9. // 保存用户信息
  10. userDAO.insert(user);
  11. userRedis.save(user);
  12. }
  13.  
  14. // 构建用户函数
  15. private User buildUser(Long id, String name) {
  16. User user = new User();
  17. user.setId(id);
  18. user.setName(name);
  19. return user;
  20. }

建议方案:

  1. // 保存用户函数
  2. public void saveUser(Long id, String name) {
  3. // 构建用户信息
  4. User user = buildUser(id, name);
  5.  
  6. // 保存用户信息
  7. userDAO.insert(user);
  8. userRedis.save(user);
  9. }
  10.  
  11. // 构建用户函数
  12. private User buildUser(Long id, String name) {
  13. User user = new User();
  14. user.setId(id);
  15. user.setName(name);
  16. return user;
  17. }

案例三:赋值逻辑保证列表数据项不为空,处理逻辑尽量避免不必要的空指针判断

现象描述:

  1. // 查询用户列表
  2. List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
  3. if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
  4. return;
  5. }
  6.  
  7. // 转化用户列表
  8. List<UserVO> userVoList = new ArrayList<>(userList.size());
  9. for (UserDO user : userList) {
  10. UserVO userVo = new UserVO();
  11. userVo.setId(user.getId());
  12. userVo.setName(user.getName());
  13. userVoList.add(userVo);
  14. }
  15.  
  16. // 依次处理用户
  17. for (UserVO userVo : userVoList) {
  18. // 判断用户为空
  19. if (Objects.isNull(userVo)) {
  20. continue;
  21. }
  22.  
  23. // 处理相关逻辑
  24. ...
  25. }

建议方案:

  1. // 查询用户列表
  2. List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
  3. if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
  4. return;
  5. }
  6.  
  7. // 转化用户列表
  8. List<UserVO> userVoList = new ArrayList<>(userList.size());
  9. for (UserDO user : userList) {
  10. UserVO userVo = new UserVO();
  11. userVo.setId(user.getId());
  12. userVo.setName(user.getName());
  13. userVoList.add(userVo);
  14. }
  15.  
  16. // 依次处理用户
  17. for (UserVO userVo : userVoList) {
  18. // 处理相关逻辑
  19. ...
  20. }

案例四:MyBatis查询函数返回列表和数据项不为空,可以不用空指针判断

MyBatis是一款优秀的持久层框架,是在项目中使用的最广泛的数据库中间件之一。通过对MyBatis源码进行分析,查询函数返回的列表和数据项都不为空,在代码中可以不用进行空指针判断。

现象描述:

这种写法没有问题,只是过于保守了。

  1. // 查询用户函数
  2. public List<UserVO> queryUser(Long id, String name) {
  3. // 查询用户列表
  4. List<UserDO> userList = userDAO.query(id, name);
  5. if (Objects.isNull(userList)) {
  6. return Collections.emptyList();
  7. }
  8.  
  9. // 转化用户列表
  10. List<UserVO> voList = new ArrayList<>(userList.size());
  11. for (UserDO user : userList) {
  12. // 判断对象为空
  13. if (Objects.isNull(user)) {
  14. continue;
  15. }
  16.  
  17. // 添加用户信息
  18. UserVO vo = new UserVO();
  19. BeanUtils.copyProperties(user, vo);
  20. voList.add(vo);
  21. }
  22.  
  23. // 返回用户列表
  24. return voList;
  25. }

建议方案:

  1. // 查询用户函数
  2. public List<UserVO> queryUser(Long id, String name) {
  3. // 查询用户列表
  4. List<UserDO> userList = userDAO.query(id, name);
  5.  
  6. // 转化用户列表
  7. List<UserVO> voList = new ArrayList<>(userList.size());
  8. for (UserDO user : userList) {
  9. UserVO vo = new UserVO();
  10. BeanUtils.copyProperties(user, vo);
  11. voList.add(vo);
  12. }
  13.  
  14. // 返回用户列表
  15. return voList;
  16. }

主要收益

  • 避免不必要的空指针判断,精简业务代码处理逻辑,提高业务代码运行效率;
  • 这些不必要的空指针判断,基本属于永远不执行的Death代码,删除有助于代码维护。

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