编码规范 | Java函数优雅之道（上）
1.
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。
2.
使用通用工具函数
2.1 案例一
现象描述：
不完善的写法：
thisName != null && thisName.equals(name);
更完善的写法：
(thisName == name) || (thisName != null && thisName.equals(name));
建议方案：
Objects.equals(name, thisName);
2.2 案例 二
现象描述：
!(list == null || list.isEmpty());
建议方案：
import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
CollectionUtils.isNotEmpty(list);
2.3 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。
3.
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。
3.1 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：
// 每日生活函数
public void liveDaily() {
// 吃饭
// 吃饭相关代码几十行
// 编码
// 编码相关代码几十行
// 睡觉
// 睡觉相关代码几十行
}
建议方案：
// 每日生活函数
public void liveDaily() {
// 吃饭
eat();
// 编码
code();
// 睡觉
sleep();
}
// 吃饭函数
private void eat() {
// 吃饭相关代码
}
// 编码函数
private void code() {
// 编码相关代码
}
// 睡觉函数
private void sleep() {
// 睡觉相关代码
}
3.2 案例二：每一个循环体都可以封装为一个函
现象描述：
// 生活函数
public void live() {
while (isAlive) {
// 吃饭
eat();
// 编码
code();
// 睡觉
sleep();
}
}
建议方案：
// 生活函数
public void live() {
while (isAlive) {
// 每日生活
liveDaily();
}
}
// 每日生活函数
private void liveDaily() {
// 吃饭
eat();
// 编码
code();
// 睡觉
sleep();
}
3.3 案例三：每一个条件体都可以封装为一个函
现象描述：
// 外出函数
public void goOut() {
// 判断是否周末
// 判断是否周末: 是周末则游玩
if (isWeekday()) {
// 游玩代码几十行
}
// 判断是否周末: 非周末则工作
else {
// 工作代码几十行
}
}
建议方案：
// 外出函数
public void goOut() {
// 判断是否周末
// 判断是否周末: 是周末则游玩
if (isWeekday()) {
play();
}
// 判断是否周末: 非周末则工作
else {
work();
}
}
// 游玩函数
private void play() {
// 游玩代码几十行
}
// 工作函数
private void work() {
// 工作代码几十行
}
3.4 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。
4.
同一函数内代码块级别尽量一致
4.1 案例一
现象描述：
// 每日生活函数
public void liveDaily() {
// 吃饭
eat();
// 编码
code();
// 睡觉
// 睡觉相关代码几十行
}
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：
public void liveDaily() {
// 吃饭
eat();
// 编码
code();
// 睡觉
sleep();
}
// 睡觉
private void sleep() {
// 睡觉相关代码
}
4.2 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。
5.
封装相同功能代码为函数
5.1 案例一：封装相同代码为函数
现象描述：
// 禁用用户函数
public void disableUser() {
// 禁用黑名单用户
List<Long> userIdList = queryBlackUser();
for (Long userId : userIdList) {
User userUpdate = new User();
userUpdate.setId(userId);
userUpdate.setEnable(Boolean.FALSE);
userDAO.update(userUpdate);
}
// 禁用过期用户
userIdList = queryExpiredUser();
for (Long userId : userIdList) {
User userUpdate = new User();
userUpdate.setId(userId);
userUpdate.setEnable(Boolean.FALSE);
userDAO.update(userUpdate);
}
}
建议方案：
// 禁用用户函数
public void disableUser() {
// 禁用黑名单用户
List<Long> userIdList = queryBlackUser();
for (Long userId : userIdList) {
disableUser(userId);
}
// 禁用过期用户
userIdList = queryExpiredUser();
for (Long userId : userIdList) {
disableUser(userId);
}
}
// 禁用用户函数
private void disableUser(Long userId) {
User userUpdate = new User();
userUpdate.setId(userId);
userUpdate.setEnable(Boolean.FALSE);
userDAO.update(userUpdate);
}
5.2 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：
// 通过工单函数
public void adoptOrder(Long orderId) {
Order orderUpdate = new Order();
orderUpdate.setId(orderId);
orderUpdate.setStatus(OrderStatus.ADOPTED);
orderUpdate.setAuditTime(new Date());
orderDAO.update(orderUpdate);
}
// 驳回工单函数
public void rejectOrder(Long orderId) {
Order orderUpdate = new Order();
orderUpdate.setId(orderId);
orderUpdate.setStatus(OrderStatus.REJECTED);
orderUpdate.setAuditTime(new Date());
orderDAO.update(orderUpdate);
}
建议方案：
// 通过工单函数
public void adoptOrder(Long orderId) {
auditOrder(orderId, OrderStatus.ADOPTED);
}
// 驳回工单函数
public void rejectOrder(Long orderId) {
auditOrder(orderId, OrderStatus.REJECTED);
}
// 审核工单函数
private void auditOrder(Long orderId, OrderStatus orderStatus) {
Order orderUpdate = new Order();
orderUpdate.setId(orderId);
orderUpdate.setStatus(orderStatus);
orderUpdate.setAuditTime(new Date());
orderDAO.update(orderUpdate);
}
5.3 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。
6.
封装获取参数值函数
6.1 案例一
现象描述：
// 是否通过函数
public boolean isPassed(Long userId) {
// 获取通过阈值
double thisPassThreshold = PASS_THRESHOLD;
if (Objects.nonNull(passThreshold)) {
thisPassThreshold = passThreshold;
}
// 获取通过率
double passRate = getPassRate(userId);
// 判读是否通过
return passRate >= thisPassThreshold;
}
建议方案：
// 是否通过函数
public boolean isPassed(Long userId) {
// 获取通过阈值
double thisPassThreshold = getPassThreshold();
// 获取通过率
double passRate = getPassRate(userId);
// 判读是否通过
return passRate >= thisPassThreshold;
}
// 获取通过阈值函数
private double getPassThreshold() {
if (Objects.nonNull(passThreshold)) {
return passThreshold;
}
return PASS_THRESHOLD;
}
6.2 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。
7.
通过接口参数化封装相同逻辑
7.1 案例一
现象描述：
// 发送审核员结算数据函数
public void sendAuditorSettleData() {
List<WorkerSettleData> settleDataList = auditTaskDAO.statAuditorSettleData();
for (WorkerSettleData settleData : settleDataList) {
WorkerPushData pushData = new WorkerPushData();
pushData.setId(settleData.getWorkerId());
pushData.setType(WorkerPushDataType.AUDITOR);
pushData.setData(settleData);
pushService.push(pushData);
}
}
// 发送验收员结算数据函数
public void sendCheckerSettleData() {
List<WorkerSettleData> settleDataList = auditTaskDAO.statCheckerSettleData();
for (WorkerSettleData settleData : settleDataList) {
WorkerPushData pushData = new WorkerPushData();
pushData.setId(settleData.getWorkerId());
pushData.setType(WorkerPushDataType.CHECKER);
pushData.setData(settleData);
pushService.push(pushData);
}
建议方案：
// 发送审核员结算数据函数
public void sendAuditorSettleData() {
sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType.AUDITOR, () -> auditTaskDAO.statAuditorSettleData());
}
// 发送验收员结算数据函数
public void sendCheckerSettleData() {
sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType.CHECKER, () -> auditTaskDAO.statCheckerSettleData());
}
// 发送作业员结算数据函数
public void sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType dataType, WorkerSettleDataProvider dataProvider) {
List<WorkerSettleData> settleDataList = dataProvider.statWorkerSettleData();
for (WorkerSettleData settleData : settleDataList) {
WorkerPushData pushData = new WorkerPushData();
pushData.setId(settleData.getWorkerId());
pushData.setType(dataType);
pushData.setData(settleData);
pushService.push(pushData);
}
}
// 作业员结算数据提供者接口
private interface WorkerSettleDataProvider {
// 统计作业员结算数据
public List<WorkerSettleData> statWorkerSettleData();
}
7.2 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。
8.
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。
8.1 案例一：利用return提前返回函数
现象描述：
// 获取用户余额函数
public Double getUserBalance(Long userId) {
User user = getUser(userId);
if (Objects.nonNull(user)) {
UserAccount account = user.getAccount();
if (Objects.nonNull(account)) {
return account.getBalance();
}
}
return null;
}
建议方案：
// 获取用户余额函数
public Double getUserBalance(Long userId) {
// 获取用户信息
User user = getUser(userId);
if (Objects.isNull(user)) {
return null;
}
// 获取用户账户
UserAccount account = user.getAccount();
if (Objects.isNull(account)) {
return null;
}
// 返回账户余额
return account.getBalance();
}
8.2 案例二：利用continue提前结束循环
现象描述：
// 获取合计余额函数
public double getTotalBalance(List<User> userList) {
// 初始合计余额
double totalBalance = 0.0D;
// 依次累加余额
for (User user : userList) {
// 获取用户账户
UserAccount account = user.getAccount();
if (Objects.nonNull(account)) {
// 累加用户余额
Double balance = account.getBalance();
if (Objects.nonNull(balance)) {
totalBalance += balance;
}
}
}
// 返回合计余额
return totalBalance;
}
建议方案：
// 获取合计余额函数
public double getTotalBalance(List<User> userList) {
// 初始合计余额
double totalBalance = 0.0D;
// 依次累加余额
for (User user : userList) {
// 获取用户账户
UserAccount account = user.getAccount();
if (Objects.isNull(account)) {
continue;
}
// 累加用户余额
Double balance = account.getBalance();
if (Objects.nonNull(balance)) {
totalBalance += balance;
}
}
// 返回合计余额
return totalBalance;
}
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。
8.3 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"
8.4 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。
9.
封装条件表达式函数
9.1 案例一：把简单条件表达式封装为函数
现象描述：
// 获取门票价格函数
public double getTicketPrice(Date currDate) {
if (Objects.nonNull(currDate) && currDate.after(DISCOUNT_BEGIN_DATE)
&& currDate.before(DISCOUNT_END_DATE)) {
return TICKET_PRICE * DISCOUNT_RATE;
}
return TICKET_PRICE;
}
建议方案：
// 获取门票价格函数
public double getTicketPrice(Date currDate) {
if (isDiscountDate(currDate)) {
return TICKET_PRICE * DISCOUNT_RATE;
}
return TICKET_PRICE;
}
// 是否折扣日期函数
private static boolean isDiscountDate(Date currDate) {
return Objects.nonNull(currDate) &&
currDate.after(DISCOUNT_BEGIN_DATE)
&& currDate.before(DISCOUNT_END_DATE);
}
9.2 案例二：把复杂条件表达式封装为函数
现象描述：
// 获取土豪用户列表
public List<User> getRichUserList(List<User> userList) {
// 初始土豪用户列表
List<User> richUserList = new ArrayList<>();
// 依次查找土豪用户
for (User user : userList) {
// 获取用户账户
UserAccount account = user.getAccount();
if (Objects.nonNull(account)) {
// 判断用户余额
Double balance = account.getBalance();
if (Objects.nonNull(balance) && balance.compareTo(RICH_THRESHOLD) >= 0) {
// 添加土豪用户
richUserList.add(user);
}
}
}
// 返回土豪用户列表
return richUserList;
}
建议方案：
// 获取土豪用户列表
public List<User> getRichUserList(List<User> userList) {
// 初始土豪用户列表
List<User> richUserList = new ArrayList<>();
// 依次查找土豪用户
for (User user : userList) {
// 判断土豪用户
if (isRichUser(user)) {
// 添加土豪用户
richUserList.add(user);
}
}
// 返回土豪用户列表
return richUserList;
}
// 是否土豪用户
private boolean isRichUser(User user) {
// 获取用户账户
UserAccount account = user.getAccount();
if (Objects.isNull(account)) {
return false;
}
// 获取用户余额
Double balance = account.getBalance();
if (Objects.isNull(balance)) {
return false;
}
// 比较用户余额
return balance.compareTo(RICH_THRESHOLD) >= 0;
}
以上代码也可以用采用流式(Stream)编程的过滤来实现。
9.3 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。
10.
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。
10.1 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：
// 创建用户信息
User user = new User();
... // 赋值用户相关信息
createUser(user);
// 创建用户函数
private void createUser(User user){
// 判断用户为空
if(Objects.isNull(user)) {
return;
}
// 创建用户信息
userDAO.insert(user);
userRedis.save(user);
}
建议方案：
// 创建用户信息
User user = new User();
... // 赋值用户相关信息
createUser(user);
// 创建用户函数
private void createUser(User user){
// 创建用户信息
userDAO.insert(user);
userRedis.save(user);
}
10.2 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：
// 保存用户函数
public void saveUser(Long id, String name) {
// 构建用户信息
User user = buildUser(id, name);
if (Objects.isNull(user)) {
throw new BizRuntimeException("构建用户信息为空");
}
// 保存用户信息
userDAO.insert(user);
userRedis.save(user);
}
// 构建用户函数
private User buildUser(Long id, String name) {
User user = new User();
user.setId(id);
user.setName(name);
return user;
}
建议方案：
// 保存用户函数
public void saveUser(Long id, String name) {
// 构建用户信息
User user = buildUser(id, name);
// 保存用户信息
userDAO.insert(user);
userRedis.save(user);
}
// 构建用户函数
private User buildUser(Long id, String name) {
User user = new User();
user.setId(id);
user.setName(name);
return user;
}
10.3 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：
// 查询用户列表
List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
return;
}
// 转化用户列表
List<UserVO> userVoList = new ArrayList<>(userList.size());
for (UserDO user : userList) {
UserVO userVo = new UserVO();
userVo.setId(user.getId());
userVo.setName(user.getName());
userVoList.add(userVo);
}
// 依次处理用户
for (UserVO userVo : userVoList) {
// 判断用户为空
if (Objects.isNull(userVo)) {
continue;
}
// 处理相关逻辑
...
}
建议方案：
// 查询用户列表
List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
return;
}
// 转化用户列表
List<UserVO> userVoList = new ArrayList<>(userList.size());
for (UserDO user : userList) {
UserVO userVo = new UserVO();
userVo.setId(user.getId());
userVo.setName(user.getName());
userVoList.add(userVo);
}
// 依次处理用户
for (UserVO userVo : userVoList) {
// 处理相关逻辑
...
}
10.4 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。
// 查询用户函数
public List<UserVO> queryUser(Long id, String name) {
// 查询用户列表
List<UserDO> userList = userDAO.query(id, name);
if (Objects.isNull(userList)) {
return Collections.emptyList();
}
// 转化用户列表
List<UserVO> voList = new ArrayList<>(userList.size());
for (UserDO user : userList) {
// 判断对象为空
if (Objects.isNull(user)) {
continue;
}
// 添加用户信息
UserVO vo = new UserVO();
BeanUtils.copyProperties(user, vo);
voList.add(vo);
}
// 返回用户列表
return voList;
}
建议方案：
// 查询用户函数
public List<UserVO> queryUser(Long id, String name) {
// 查询用户列表
List<UserDO> userList = userDAO.query(id, name);
// 转化用户列表
List<UserVO> voList = new ArrayList<>(userList.size());
for (UserDO user : userList) {
UserVO vo = new UserVO();
BeanUtils.copyProperties(user, vo);
voList.add(vo);
}
// 返回用户列表
return voList;
}
10.5 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。
正文到此结束
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