就算是质量欠佳的代码,如果能够正常运行,问题或许不大。然而,如果代码不整洁,这就可能给整个开发团队带来困扰——UncleBob。
无论你是资深的软件开发人员还是新入行者,我相信你都会理解学习和继承新代码库所需付出的艰辛和努力。你需要去理解这个代码库的代码结构、功能、编程语言、使用的库、框架和其他技术。
编写整洁代码的含义和好处?
整洁的代码意味着直观、易读、可测试和便于理解的代码。它的特点还包括遵循良好的编程规范和最佳实践,提高代码的表达力、简洁度、组织性和可维护性。此外,整洁的代码还应避免bug、无用的复杂性、代码异味和重复代码的问题。
他在《代码整洁之道》书中写到:
编写整洁的Java代码的重要性毋庸置疑。以下是整洁代码带来的一些直接好处:
如何编写整洁的Java代码
Java作为一门广受欢迎的编程语言,具有成熟的特性。许多旧版的Java代码库至今仍在运行重要的商业软件和基础架构,这些项目始于十多年前,仍服务于大量用户。
鉴于Java代码库的长寿的特性,编写易于后续开发人员维护的整洁Java代码显得至关重要。下文列举了一些有助于编写整洁Java代码的最佳实践。
1.遵循标准的项目结构
项目结构涉及如何在项目中组织各类组件,包括Java源文件、测试文件、文档文件、构建文件和配置文件。清晰的项目结构能使代码库更易理解、导航和修改。反之,混乱的项目结构可能会在处理大型项目时造成混淆。
虽然Java不强制特定的项目结构,但如Maven这样的构建工具为你提供了推荐的项目结构。
src├──main│├──java应用/库源码│├──resources应用/库资源│├──filters资源过滤文件│└──webappWeb应用源码└──test├──java测试源码├──resources测试资源└──filters测试资源过滤文件2.严格遵循Java命名规范
Java命名规范由一系列规则组成,为Java开发人员命名变量、包、类和方法提供指导。Java语言规范包括了这些命名规则。合理的命名能提升代码的可读性、一致性和可维护性。
Java命名规范主要包括:
packagecom.example.project;publicclassPerson{privateStringfirstName;privateStringlastName;publicPerson(StringfirstName,StringlastName){this.firstName=firstName;this.lastName=lastName;publicStringgetFullName(){returnfirstName+""+lastName;publicstaticfinalintMAX_AGE=100;publicbooleanhasValidName(){returnfirstName!=null&&lastName!=null;
更多关于Java命名规范的信息,请参阅命名规范。
3.优先考虑可读性,而非可重用性
不易理解的代码会增加调试难度和维护成本,特别是当试图吸引新开发人员加入项目时,这可能成为一项挑战。因此,在开发软件过程中,请确保可读性始终处于首要位置,不要盲目追求可重用性。
4.结合静态与动态分析工具审查代码
静态与动态代码分析工具各具优势,共同助力Java代码的质量提升。静态分析工具用于审查源代码,确保编码标准的一致遵循,能够在开发阶段就识别出潜在的漏洞和错误。
相对而言,动态分析则聚焦运行时应用程序的表现。它可以评估应用程序的性能、行为和功能,识别运行时的错误、内存泄漏及资源消耗,从而降低在生产环境中出现问题的风险。Digma是一款出色的运行时代码检查工具,它可以帮助开发人员迅速定位风险代码、潜在错误和复杂代码库中的瓶颈。Digma通过OpenTelemetry收集追踪、日志和指标等数据,并对其进行分析,以提供关于代码的深入洞察。它能识别诸如回归、异常、代码异味等模式,从而使开发人员能够确保更高质量的Java代码进入生产环境。
5.采用有意义的注释和文档
许多开发人员在软件开发初期,包括我自己,常常会过度使用注释。不适当的注释通常暗示代码编写的不佳。
在编写整洁的Java代码过程中,注释和文档的合理运用极为重要。虽然理想的代码应具备自我解释的特质,有时复杂逻辑却无法避免。然而,通过策略性地在代码中加入注释,可以解释某些部分背后不太直观的逻辑。
在Java中,开发人员常用两种类型的注释:文档注释和实现注释。前者面向代码库的使用者,后者则面向开发者。
代码格式化在个人项目中或处理可能永远不会由他人维护的代码时,可能显得不那么重要。但在团队环境中,保持一致的代码格式化和风格则显得尤为关键。
要在团队中编写整洁的Java代码,确保团队和代码库中格式化和编码风格的一致性非常重要。空白和缩进是实现一致编码风格的关键因素。
合适的空白使用,如在运算符、逗号及控制语句周围,可增强代码的可读性。例如,您可以通过空白将代码划分为逻辑分组,从而提高可读性和视觉效果。
缩进是指在循环、方法和控制结构中使用制表符或空格。虽然Java没有强制的缩进规范,但选择并坚持使用流行的约定是明智的做法。
importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplicationpublicclassMyApplication{publicstaticvoidmain(String[]args){SpringApplication.run(MyApplication.class,args);//其余代码部分7.控制方法参数的数量
以下是一个具有过多方法参数的Java方法示例:
publicvoidprocessOrder(StringcustomerName,StringshippingAddress,StringbillingAddress,StringproductName,intquantity,doubleprice,booleanisExpressShipping){//方法实现
在软件开发领域,单元测试和测试驱动开发(TDD)是不可或缺的实践手段。单元测试的作用是对各个函数、方法和类的功能进行验证,保证它们能独立完成任务。而TDD则是一种优先编写测试再进行开发的方法。
通过采用单元测试和TDD方法,您能更加专注于编写规范、简洁的Java代码。单元测试可以帮助您及时验证代码的正确性,快速发现潜在错误,并促使您编写更模块化的代码结构。TDD方法将为您提供及时的反馈,从而提高您编写可靠且易维护代码的信心。
9.SOLID原则
SOLID原则是由RobertC.Martin(UncleBob)所提出,对于所有开发人员来说都非常重要,它有助于编写清晰、可维护和可扩展的代码。
以下将阐述SOLID原则如何引导您编写高质量的Java代码:
单一职责原则(SingleResponsibilityPrinciple,SRP):按照此原则,一个类只应担负一项职责,这有助于保证代码的简洁、可读性和维护性。
开放封闭原则(Open/ClosedPrinciple,OCP):该原则要求类应对扩展开放,对修改封闭,除非进行错误修复。这使得您可以在不破坏现有功能的前提下添加新特性。在Java中,借助接口或抽象类能实现现有类的功能扩展。
里氏替换原则(LiskovSubstitutionPrinciple,LSP):此原则确保您能够在不影响程序正常运行的情况下,灵活地将超类与其各个子类进行互换。遵循这一原则有助于正确使用继承,编写结构松耦合的优雅Java代码。
依赖倒置原则(DependencyInversionPrinciple,DIP):依赖倒置原则强调降低组件间的紧耦合,推崇依赖于抽象而非具体实现。遵循此原则,您可以通过控制反转(IoC)和依赖注入实现结构清晰的Java代码。
10.遵循KISS原则和DRY原则
KISS和DRY是编程中的基础原则,对于编写精炼的Java代码至关重要。DRY原则主张开发者确保系统中代码不重复,以此提升代码的可维护性,并使查找和修复错误更为高效。
KISS原则(KeepItSimple,Stupid)则倡导在软件设计和开发过程中保持简洁明了。遵循此原则,你可以消除代码中的不必要复杂性,从而选择更易理解的编码方式。
KISS原则(Don'tRepeatYourself)有助于增强代码的可维护性和可读性,从而提升团队协作效率,也使新成员更容易融入项目。
11.遵循一致的源文件结构
Java的标准源文件包括运行任何Java程序所需的关键组成部分。为了保持代码的可读性,你应当遵循一致的源文件结构。虽然没有普遍适用的源文件结构,但存在一些广受推崇的风格指南。
//类变量privatestaticintcount;privateStringname;//实例变量privateintage;privateListhobbies;//构造函数publicMyClass(){//构造函数实现publicMyClass(Stringname,intage){//构造函数实现//方法publicvoidsetName(Stringname){//方法实现publicStringgetName(){//方法实现publicvoidaddHobby(Stringhobby){//方法实现//其他方法//额外的类(如果有)classMyStaticClass{//类实现12.避免硬编码
硬编码是将值直接嵌入到程序源代码的一种做法,不使用变量表示。对硬编码的值进行更改必须修改程序源代码,这样的做法极大地限制了代码的重用性和可测试性,并可能引发程序错误和代码重复问题。
为了增强代码的重用性、可测试性和可维护性,应该避免在程序源代码中使用硬编码值。这些都是整洁Java代码的核心特性。您可以通过使用抽象概念,例如常量变量或枚举,来替换硬编码的值。
以下是一个包含硬编码值的Java程序示例:
@RestControllerpublicclassHelloWorldController{@GetMapping("/hello")publicStringsayHello(){return"Hello,World!";@GetMapping("/user")publicStringgetUser(){//硬编码值Stringusername="John";intage=30;return"Username:"+username+",Age:"+age;//其他控制器方法
结论
编写整洁的Java代码是构建高质量软件的基础。
常见问题解答
整洁代码是什么?
整洁代码指的是遵循最佳实践和编码规范所编写的、具有良好可读性和可维护性的代码。它不仅易于原作者理解、修改和扩展,同时也方便后续维护的开发人员。
为何编写整洁代码很重要?
编写整洁的代码可以提高代码可读性,增进团队协作,降低错误发生的概率,并且使得代码维护变得更为便捷。
有哪些工具能够帮助编写整洁的Java代码?
有许多辅助工具可供选择,用于编写整洁的Java代码,包括静态代码分析工具如SonarQube、FindBugs和Digma等,以及某些集成开发环境(IDE),例如IntelliJ和Eclipse。
我可以从哪些资源中学习到更多关于编写整洁的Java代码的知识?
你认为编写整洁代码重要吗?你还有哪些编写整洁代码的经验?