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编码方法论，赋能你我他

编码方法论，赋能你我他

作者: 阿里云云栖号 | 来源:发表于2019-08-16 11:02 被阅读57次

导读

Don Roberts提出的一条重构准则：

第一次做某件事时只管去做；第二次做类似的事时会产生反感，但无论如何还是可以去做；第三次再做类似的事时，你就应该重构。

编码也是如此，当多次编写类似的代码时，我们需要考虑是否有一种方法能够提高编码速度。作者多年来致力于敏捷开发，总结了一套编码的方法论，有助于程序员"快速、优质、高效"地进行编码。

方法1：手工编写代码

大多数刚学习Java的程序员，都会怀着一种崇敬的仪式感，一字一句地在开发工具上敲出以下代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello world!");
    }
}

没错，这就是经典的"Hello world"，这也是大多数人手工编写的第一个程序。

手工编写代码，更能体现一个程序员的基本素质。有很多公司，都把上机编程考试作为面试的重要手段之一。面试者需要根据题目的要求，挑选一款熟悉的编程工具（比如Eclipse），手工编写代码并调试运行通过。在整个过程中，不能通过网络搜索答案，不能查看联机帮助文档，要求面试者必须手工编写代码，主要是考察面试者手工编写代码的能力——语法、函数、逻辑、思维、算法以及动手能力。

手工编写代码，是一个优秀程序员必须具备的基础能力。手工编写代码正如提笔写文章，语法就是遣词造句的方法、函数就是组成文章的词句、类库就是据经引典的掌故、架构就是行文表述的体裁、功能就是写作文章的主旨、算法就是组织语言的逻辑……所以，只要掌握一门程序语言的语法、学习一堆基础类库的函数、引用一些所需的第三方类库、选择一款成熟稳定的架构、明确一下产品需求的功能、挑选一种实现逻辑的算法……手工编写代码就会像写文章一样手到擒来。

方法2：复制粘贴代码

常言道："熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。"编码也是同样的道理，编码的第一步就是模仿，简单地说就是"抄代码"——复制粘贴代码。复制粘贴代码是一门艺术，用好了编码会事半功倍。但是，没有检验过的东西，终究是不可全信的。当看到需要的代码时，在复制粘贴前，我们都需要仔细研读、认真思考、详细甄别……很多东西，都是仁者见仁、智者见智的东西，适合别的场景但不一定适合你的场景。作为一名合格的程序员，切不可一味地"拿来主义"。

1.为什么要复制粘贴代码

  1. 复制粘贴现有代码，可以节省开发时间；
  2. 复制粘贴稳定代码，可以降低系统故障风险；
  3. 复制粘贴网络代码，可以把别人的成果化为己用。

2.复制粘贴代码带来问题

  1. 你对复制的代码理解程度是多少？实现逻辑是否合理？能不能稳定运行？存在多少潜在的 Bug?
  2. 这个代码在项目中已经复制粘贴了多少次？根据“三则重构”原则，你是否需要对这些相同代码进行重构？
  3. 代码被复制粘贴次数越多，带来的代码维护问题越多。多个代码版本的更改和修正，要保持这些代码的同步，就必须需要在每一处进行同样的修改，增加了维护的成本和风险。

总之，复制粘贴代码，跟其它编码方法一样，没有优劣对错之分。它只是一种方法，你可以善用，也可以滥用。如果我们用到了复制粘贴，我们就必须为结果负责。

方法3：用文本替换生成代码

1.生成代码样例

已经编写好的用户查询相关代码：

/** 查询用户服务函数 */
public PageData<UserVO> queryUser(QueryUserParameterVO parameter) {
    Long totalCount = userDAO.countByParameter(parameter);
    List<UserVO> userList = null;
    if (Objects.nonNull(totalCount) && totalCount.compareTo(0L) > 0) {
        userList = userDAO.queryByParameter(parameter);
    }
    return new PageData<>(totalCount, userList);
}

/** 查询用户控制器函数 */
@RequestMapping(path = "/queryUser", method = RequestMethod.POST)
public Result<PageData<UserVO>> queryUser(@Valid @RequestBody QueryUserParameterVO parameter) {
    PageData<UserVO> pageData = userService.queryUser(parameter);
    return Result.success(pageData);
}

如果我们要编写公司查询相关代码，其代码形式与用户查询类似，整理出替换关系如下：

  1. 把"用户"替换为"公司";
  2. 把"User"替换为"Company";
  3. 把"user"替换为"company"。

利用Notepad、EditPlus等文本编辑器，选择区分大小写，进行普通文本替换，最终得到结果如下：

/** 查询公司服务函数 */
public PageData<CompanyVO> queryCompany(QueryCompanyParameterVO parameter) {
    Long totalCount = companyDAO.countByParameter(parameter);
    List<CompanyVO> companyList = null;
    if (Objects.nonNull(totalCount) && totalCount.compareTo(0L) > 0) {
        companyList = companyDAO.queryByParameter(parameter);
    }
    return new PageData<>(totalCount, companyList);
}

/** 查询公司控制器函数 */
@RequestMapping(path = "/queryCompany", method = RequestMethod.POST)
public Result<PageData<CompanyVO>> queryCompany(@Valid @RequestBody QueryCompanyParameterVO parameter) {
    PageData<CompanyVO> pageData = companyService.queryCompany(parameter);
    return Result.success(pageData);
}

利用文本替换生成代码，整段代码生成时间不会超过1分钟。

2.主要优缺点

主要优点：

  1. 生成代码速度较快。

主要缺点：

  1. 必须编写样例代码；
  2. 只适用于文本替换的情景。

方法4：用Excel公式生成代码

Excel的公式非常强悍，可以用于编写一些公式化的代码。

1.利用Excel公式生成模型类

从WIKI上拷贝接口模型定义到Excel里，样例数据内容如下：

A B C D E F
1 序号 字段名称 字段类型 字段描述 是否可空 附加信息
2 1 id Long 用户标识 否
3 2 name String 用户名称 否
4 3 sex Integer 用户性别 否 0:未知;1:男;2:女
5 4 description String 用户描述 是

编写Excel公式如下：

= "/** "&D6&IF(ISBLANK(F6), "", "("&F6&")")&" */ "&IF(E6 = "否", IF(C6 = "String", "@NotBlank", "@NotNull"), "")&" private "&C6&" "&B6&";"

利用公式生成代码如下：

/** 用户标识 */ @NotNull private Long id;
/** 用户名称 */ @NotBlank private String name;
/** 用户性别(0:未知;1:男;2:女) */ @NotNull private Integer sex;
/** 用户描述 */  private String description;

创建模型类，整理代码如下：

/** 用户DO类 */
public class UserDO {
    /** 用户标识 */
    @NotNull
    private Long id;
    /** 用户名称 */
    @NotBlank
    private String name;
    /** 用户性别(0:未知;1:男;2:女) */
    @NotNull
    private Integer sex;
    /** 用户描述 */
    private String description;
    ......
}

2.利用Excel公式生成枚举类

从WIKI上拷贝枚举定义到Excel里，样例数据内容如下：

A B C D
1 序号 字段取值 字段名称 字段描述
2 1 0 NONE 空
3 2 1 MAN 男
4 3 2 WOMAN 女

编写Excel公式如下：

="/** "&D2&"("&B2&") */"&C2&"("&B2&", """&D2&"""),"

利用公式生成代码如下：

/** 空(0) */NONE(0, "空"),
/** 男(1) */MAN(1, "男"),
/** 女(2) */WOMAN(2, "女"),

创建枚举类，整理代码如下：

/** 用户性别枚举 */
public enum UserSex {
    /** 枚举定义 */
    /** 空(0) */
    NONE(0, "空"),
    /** 男(1) */
    MAN(1, "男"),
    /** 女(2) */
    WOMAN(2, "女");
    ......
}

3.利用Excel公式生成数据库语句

用Excel整理的公司列表如下，需要整理成SQL语句直接插入数据库：

A B C D E
1 序号 公司名称 公司地址 公司电话 公司邮箱
2 1 高德 首开大厦 (010)11111111 gaode@xxx.com
3 2 阿里云 绿地中心 (010)22222222 aliyun@xxx.com
4 3 菜鸟 阿里中心 (010)33333333 cainiao@xxx.com

编写Excel公式如下：

= "('"&B2&"', '"&C2&"', '"&D2&"', '"&E2&"'),"

利用公式生成SQL如下：

('高德', '首开大厦', '(010)11111111', 'gaode@xxx.com'),
('阿里云', '绿地中心', '(010)22222222', 'aliyun@xxx.com'),
('菜鸟', '阿里中心', '(010)33333333', 'cainiao@xxx.com'),

添加into语句头，整理SQL如下：

insert into t_company(name, address, phone, email) values
('高德', '首开大厦', '(010)11111111', 'gaode@xxx.com'),
('阿里云', '绿地中心', '(010)22222222', 'aliyun@xxx.com'),
('菜鸟', '阿里中心', '(010)33333333', 'cainiao@xxx.com');

4.主要优缺点

主要优点：

  1. 适用于表格化数据的代码生成；
  2. 写好公式后，拖拽生成代码，生成速度较快。

主要缺点：

  1. 不适用于复杂功能的代码生成。

方法5：用工具生成代码

用工具生成代码，顾名思义就是借用已有的工具生成代码。很多开发工具都提供一些工具生成代码，比如：生成构造函数，重载基类/接口函数，生成Getter/Setter函数，生成toString函数……能够避免很多手敲代码。还有一些生成代码插件，也可以生成满足某些应用场景的代码。

这里以mybatis-generator插件生成代码为例，介绍如何利用工具生成代码。

1.安装运行插件

具体方法这里不再累述，自行上网搜索文档了解。

2.生成代码样例

2.1.生成模型类代码

文件User.java内容：

......
public class User {
    private Long id;
    private String user;
    private String password;
    private Integer age;
    ......
}

2.2.生成映射接口代码

文件UserMapper.java内容：

......
public interface UserMapper {
    User selectByPrimaryKey(Long id);
    ......
}

2.3.生成映射XML代码

文件UserMapper.xml内容：

......
<mapper namespace="com.test.dao.UserMapper" >
  <resultMap id="BaseResultMap" type="com.test.pojo.User" >
    <id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT" />
    <result column="user" property="user" jdbcType="VARCHAR" />
    <result column="password" property="password" jdbcType="VARCHAR" />
    <result column="age" property="age" jdbcType="INTEGER" />
  </resultMap>
  <sql id="Base_Column_List" >
    id, user, password, age
  </sql>
  <select id="selectByPrimaryKey" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.lang.Long" >
    select 
    <include refid="Base_Column_List" />
    from test_user
    where id = #{id,jdbcType=BIGINT}
  </select>
  ......
</mapper>

3.主要优缺点

主要优点：

  1. 利用生成代码插件，生成代码速度较快；
  2. 利用插件配置文件，控制生成想要的功能代码。

主要缺点：

  1. 需要时间研究和熟悉生成代码插件的使用；
  2. 生成的代码不一定满足代码规范，每次生成后需进行代码合规；
  3. 重新生成代码后，容易覆盖自定义代码（建议维护单独的生成代码库，通过DIFF工具比较代码差异，然后再赋值粘贴差异代码）。

方法6：用代码生成代码

用代码生成代码，就是自己编写代码，按照自己的格式生成代码。下面，以生成基于MyBatis的数据库访问代码为例说明。

1.查询表格信息

首先，我们要从数据库中拿到我们生成代码所需要的表和列相关信息。

1.1.查询表信息

查询表信息语句：

select t.table_name as '表名称'
, t.table_comment as '表备注'
from information_schema.tables t
where t.table_schema = ?
and t.table_type = 'BASE TABLE'
and t.table_name = ?;

其中，第1个问号赋值数据库名称，第2个问号赋值表名称。

查询表信息结果：

序号 表名称 表备注
1 org_company 组织公司表

1.2.查询列信息

查询列信息语句：

select c.column_name as '列名称'
, c.column_comment as '列备注'
, c.data_type as '数据类型'
, c.character_maximum_length as '字符长度'
, c.numeric_precision as '数字精度'
, c.numeric_scale as '数字范围'
, c.column_default as ''
, c.is_nullable as '是否可空'
, c.column_key as '列键名'
from information_schema.columns c
where c.table_schema = ?
and c.table_name = ?
order by c.ordinal_position;

其中，第1个问号赋值数据库名称，第2个问号赋值表名称。

查询列信息结果：

序号 列名称 列备注 数据类型 字符长度 数字精度 数字范围 是否可空 列键名
1 id 公司标识 bigint 19 0 NO PRI
2 name 公司名称 varchar 50 NO
3 address 联系地址 varchar 200 YES
4 description 公司描述 text 65535 YES

2.编写生成代码

2.1.编写生成模型类代码

/** 生成模型类文件函数 */
private void generateModelClassFile(File dir, Table table, List<Column> columnList) throws Exception {
    try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new File(dir, className + "DO.java"))) {
        String className = getClassName(table.getTableName());
        String classComments = getClassComment(table.getTableComment());
        writer.println("package " + groupName + "." + systemName + ".database;");
        ......
        writer.println("/** " + classComments + "DO类 */");
        writer.println("@Getter");
        writer.println("@Setter");
        writer.println("@ToString");
        writer.println("public class " + className + "DO {");
        for (Column column : columnList) {
            String fieldType = getFieldType(column);
            String fieldName = getFieldName(column.getColumnName());
            String fieldComment = getFieldComment(column);
            writer.println("\t/** " + fieldComment + " */");
            writer.println("\tprivate " + fieldType + " " + fieldName + ";");
        }
        writer.println("}");
    }
}

2.2.编写生成DAO接口代码

/** 生成DAO接口文件函数 */
private void generateDaoInterfaceFile(File dir, Table table, List<Column> columnList, List<Column> pkColumnList) throws Exception {
    try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new File(dir, className + "DAO.java"))) {
        String className = getClassName(table.getTableName());
        String classComments = getClassComment(table.getTableComment());
        writer.println("package " + groupName + "." + systemName + ".database;");
        ......
        writer.println("/** " + classComments + "DAO接口 */");
        writer.println("public interface " + className + "DAO {");
        writer.println("\t/** 获取" + classComments + "函数 */");
        writer.print("\tpublic " + className + "DO get(");
        boolean isFirst = true;
        for (Column pkColumn : pkColumnList) {
            if (!isFirst) {
                writer.print(", ");
            } else {
                isFirst = false;
            }
            String fieldType = getFieldType(pkColumn);
            String fieldName = getFieldName(pkColumn.getColumnName());
            writer.print("@Param(\"" + fieldName + "\") " + fieldType + " " + fieldName);
        }
        writer.println(");");
        ......
        writer.println("}");
    }
}

2.3.编写生成DAO映射代码

/** 生成DAO映射文件函数 */
private void generateDaoMapperFile(File dir, Table table, List<Column> columnList, List<Column> pkColumnList) throws Exception {
    try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new File(dir, className + "DAO.xml"))) {
        String className = getClassName(table.getTableName());
        String classComments = getClassComment(table.getTableComment());
        writer.println("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>");
        ......
        writer.println("<!-- " + classComments + "映射 -->");
        writer.println("<mapper namespace=\"" + groupName + "." + systemName + ".database." + className + "DAO\">");
        writer.println("\t<!-- 所有字段语句 -->");
        writer.println("\t<sql id=\"fields\">");
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(columnList)) {
            boolean isFirst = true;
            String columnName = getColumnName(pkColumn.getColumnName());
            for (Column column : columnList) {
                if (isFirst) {
                    isFirst = false;
                    writer.println("\t\t" + columnName);
                } else {
                    writer.println("\t\t, " + columnName);
                }
            }
        }
        writer.println("\t</sql>");
        writer.println("\t<!-- 获取" + classComments + "函数语句 -->");
        writer.println("\t<select id=\"get\" resultType=\"" + groupName + "." + systemName + ".database." + className + "DO\">");
        writer.println("\t\tselect");
        writer.println("\t\t<include refid=\"fields\"/>");
        writer.println("\t\tfrom " + table.getTableName());
        boolean isFirst = true;
        for (Column pkColumn : pkColumnList) {
            String columnName = getColumnName(pkColumn.getColumnName());
            String fieldName = getFieldName(pkColumn.getColumnName());
            writer.print("\t\t");
            if (isFirst) {
                writer.print("where");
                isFirst = false;
            } else {
                writer.print("and");
            }
            writer.println(" " + columnName + " = #{" + fieldName + "}");
        }
        writer.println("\t</select>");
        writer.println("</mapper>");
    }
}

3.生成相关代码

3.1.生成的模型类代码

/** 组织公司DO类 */
@Getter
@Setter
@ToString
public class OrgCompanyDO {
    /** 公司标识 */
    private Long id;
    /** 公司名称 */
    private String name;
    /** 联系地址 */
    private String address;
    /** 公司描述 */
    private String description;
}

3.2.生成的DAO接口代码

/** 组织公司DAO接口 */
public interface OrgCompanyDAO {
    /** 获取组织公司函数 */
    public OrgCompanyDO get(@Param("id") Long id);
}

3.3.生成的DAO映射代码

<!-- 组织公司映射 -->
<mapper namespace="xxx.database.OrgCompanyDAO">
    <!-- 所有字段语句 -->
    <sql id="fields">
        id
        , name
        , address
        , description
    </sql>
    <!-- 获取组织公司函数语句 -->
    <select id="get" resultType="xxx.database.OrgCompanyDO">
        select
        <include refid="fields"/>
        from org_company
        where id = #{id}
    </select>
</mapper>

3.主要优缺点

主要优点：

  1. 代码格式可以定制，保证生成代码合规；
  2. 代码功能可以定制，只生成需要的代码；
  3. 经过前期代码沉淀后，后期能够直接使用。

主要缺点：

  1. 需要研究数据来源，保证能获取到生成代码所需的数据；
  2. 需要建立数据模型、编写生成代码，耗费时间比较长。

终极方法：无招胜有招

编码的终极方法，是不是直接对着电脑说需求，然后电脑就自动生成代码了？未来科技发展到一定水平后，这种情况或许会变成现实。但是，目前这种情况是不现实的。现实中，想要做到"大口一张、代码就来"，除非你是老板、产品经理或者技术管理者。

编码的终极方法是“无招胜有招”，"无招"并不是不讲究"招式"，而是不拘泥于某一"招式"，信手拈来合适的"招式"为宜。本文中列举的各种编码方法，没有高低优劣之分，只有合不合适之说。所以，灵活地运用各种编码方法，就是编码的终极方法。

代码规范化

在上面的各种编码方法中，很多方法都需要手工编写样例代码。如果你的代码不遵循代码规范，就很难发现代码之间的共性，并抽象出能够作为标准的样例代码；如果作为标准的样例代码不满足代码规范，必然导致生成的代码也不满足代码规范，于是把这些不规范放大了十倍、百倍甚至千倍。 所以，代码规范化是编码的重中之重。

请参考阿里集团的开发规约：

《阿里经济体开发规约》

我写的一些代码规范化建议：

《Java函数优雅之道》

《那些年，我们见过的Java服务端“乱象”》

后记

在构思这篇文章的时候，在网上看见这么一个梗：一位网友讽刺一位阿里人的简历，满篇都是"沉淀了一套XX方法论，为XX业务赋能。"，用了流行语"赋能"显得很"高大上"。姑且不论他的简历如何，能够从方法论上着手的人，一定有值得我们学习的地方。这里，我也来蹭一下这个梗，就取一个高大上的名字《编码方法论，赋能你我他》。

本文作者：陈昌毅，花名常意，高德地图技术专家，2018年加入阿里巴巴，一直从事地图数据采集的相关工作。


本文作者：陈昌毅

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