Java 函数优雅之道

作者: 阿里云云栖号 | 来源:发表于2019-08-20 12:13 被阅读76次

    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。

    1.使用通用工具函数

    案例1: 字符串比较

    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);
    

    案例2: 判断列表为空

    现象描述:

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

    建议方案:

    import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
    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。

    2.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1: 每一个代码块都可以封装为一个函数

    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
    }
    

    案例2: 每一个循环体都可以封装为一个函数

    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();
    }
    

    案例3: 每一个条件体都可以封装为一个函数

    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
    }
    

    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。

    3.同一函数内代码块级别尽量一致

    案例1: 代码块级别尽量保持一致

    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
    }
    

    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。

    4.封装相同功能代码为函数

    案例1: 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);
    }
    

    案例2: 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);
    }
    

    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。

    5.封装获取参数值函数

    案例1: 把获取参数值封装为函数

    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;
    }
    

    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。

    6.通过接口参数化封装相同逻辑

    案例1: 通过接口参数化封装相同逻辑

    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();
    }
    

    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。

    7.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1: 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();
    }
    

    案例2: 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。

    案例3: 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。

    8.封装条件表达式函数

    案例1: 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);
    }
    

    案例2: 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。

    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。

    9.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1: 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);
    }
    

    案例2: 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;
    }
    

    案例3: 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
        ...
    }
    

    案例4: 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;
    }
    

    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。

    10.内部函数尽量使用基础类型

    案例1: 内部函数参数尽量使用基础类型

    现象描述:

    // 调用代码
    double price = 5.1D;
    int number = 9;
    double total = calculate(price, number);
    
    // 计算金额函数
    private double calculate(Double price, Integer number) {
        return price * number;
    }
    

    建议方案:

    // 调用代码
    double price = 5.1D;
    int number = 9;
    double total = calculate(price, number);
    
    // 计算金额函数
    private double calculate(double price, int number) {
        return price * number;
    }
    

    案例2: 内部函数返回值尽量使用基础类型

    现象描述:

    // 获取订单总额函数
    public double getOrderAmount(List<Product> productList) {
        double amount = 0.0D;
        for (Product product : productList) {
            if (Objects.isNull(product) || Objects.isNull(product.getPrice())
                || Objects.isNull(product.getNumber())) {
                continue;
            }
            amount += calculate(product.getPrice(), product.getNumber());
        }
        return amount;
    }
    
    // 计算金额函数
    private Double calculate(double price, double number) {
        return price * number;
    }
    

    建议方案:

    // 获取订单总额函数
    public double getOrderAmount(List<Product> productList) {
        double amount = 0.0D;
        for (Product product : productList) {
            if (Objects.isNull(product) || Objects.isNull(product.getPrice())
                || Objects.isNull(product.getNumber())) {
                continue;
            }
            amount += calculate(product.getPrice(), product.getNumber());
        }
        return amount;
    }
    
    // 计算金额函数
    private double calculate(double price, double number) {
        return price * number;
    }
    

    此处只是举例说明这种现象,更好的方式是采用流式(Stream)编程。

    主要收益

    内部函数尽量使用基础类型,避免了隐式封装类型的打包和拆包;
    内部函数参数使用基础类型,用语法上避免了内部函数的参数空指针判断;
    内部函数返回值使用基础类型,用语法上避免了调用函数的返回值空指针判断。

    11.尽量避免返回的数组和列表为null

    案例1: 尽量避免返回的数组为null,引起不必要的空指针判断

    现象描述:

    // 调用代码
    UserVO[] users = queryUser();
    if (Objects.nonNull(users)) {
        for (UserVO user : users) {
            // 处理用户信息
        }
    }
    
    // 查询用户函数
    private UserVO[] queryUser() {
        // 查询用户列表
        List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
        if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
            return null;
        }
    
        // 转化用户数组
        UserVO[] users = new UserVO[userList.size()];
        for (int i = 0; i < userList.size(); i++) {
            UserDO user = userList.get(i);
            users[i] = new UserVO();
            users[i].setId(user.getId());
            users[i].setName(user.getName());
        }
    
        // 返回用户数组
        return users;
    }
    

    建议方案:

    // 调用代码
    UserVO[] users = queryUser();
    for (UserVO user : users) {
        // 处理用户信息
    }
    
    // 查询用户函数
    private UserVO[] queryUser() {
        // 查询用户列表
        List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
        if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
            return new UserVO[0];
        }
    
        // 转化用户数组
        UserVO[] users = new UserVO[userList.size()];
        for (int i = 0; i < userList.size(); i++) {
            UserDO user = userList.get(i);
            users[i] = new UserVO();
            users[i].setId(user.getId());
            users[i].setName(user.getName());
        }
    
        // 返回用户数组
        return users;
    }
    

    案例2: 尽量避免返回的列表为null,引起不必要的空指针判断

    现象描述:

    // 调用代码
    List<UserVO> userList = queryUser();
    if (Objects.nonNull(userList)) {
        for (UserVO user : userList) {
            // 处理用户信息
        }
    }
    
    // 查询用户函数
    private List<UserVO> queryUser(){
        // 查询用户列表
        List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
        if(CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
            return null;
        }
    
        // 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);
        }
    
        // 返回用户列表
        return userVoList;
    }
    

    建议方案:

    // 调用代码
    List<UserVO> userList = queryUser();
    for (UserVO user : userList) {
       // 处理用户信息
     }
    
    // 查询用户函数
    private List<UserVO> queryUser(){
        // 查询用户列表
        List<UserDO> userList = userDAO.queryAll();
        if(CollectionUtils.isEmpty(userList)) {
            return Collections.emptyList();
        }
    
        // 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);
        }
    
        // 返回用户列表
        return userVoList;
    }
    

    主要收益

    保证返回的数组和列表不为null, 避免调用函数的空指针判断。

    12.封装函数传入参数

    案例1: 当传入参数过多时,应封装为参数类

    Java规范不允许函数参数太多,不便于维护也不便于扩展。

    现象描述:

    // 修改用户函数
    public void modifyUser(Long id, String name, String phone, Integer age, 
        Integer sex, String address, String description) {
        // 具体实现逻辑
    }
    

    建议方案:

    // 修改用户函数
    public void modifyUser(User user) {
        // 具体实现内容
    }
    
    // 用户类
    @Getter
    @Setter
    @ToString
    private class User{
        private Long id;
        private String name;
        private String phone;
        private Integer age;
        private Integer sex;
        private String address;
        private String description;
    }
    

    案例2: 当传入成组参数时,应封装为参数类

    既然参数成组出现,就需要封装一个类去描述这种现象。

    现象描述:

    // 获取距离函数
    public double getDistance(double x1, double y1, double x2, double y2) {
        // 具体实现逻辑
    }
    

    建议方案:

    // 获取距离函数
    public double getDistance(Point point1, Point point2) {
        // 具体实现逻辑
    }
    
    // 点类
    @Getter
    @Setter
    @ToString
    private class Point{
        private double x;
        private double y;
    }
    

    主要收益

    封装过多函数参数为类,使函数更便于扩展和维护;
    封装成组函数参数为类,使业务概念更明确更清晰。

    13.尽量用函数替换匿名内部类的实现

    Java匿名内部类的优缺点:

    在匿名内部类(包括Lambda表达式)中可以直接访问外部类的成员,包括类的成员变量、函数的内部变量。正因为可以随意访问外部变量,所以会导致代码边界不清晰。
    首先推荐用Lambda表达式简化匿名内部类,其次推荐用函数替换复杂的Lambda表达式的实现。

    案例1: 尽量用函数替换匿名内部类(包括Lambda表达式)的实现

    现象描述:

    // 发送结算数据
    sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType.CHECKER, () -> {
        Date beginDate = DateUtils.addDays(currDate, -aheadDays);
        Date endDate = DateUtils.addDays(currDate, 1);
        return auditTaskDAO.statCheckerSettleData(beginDate, endDate);
    });
    

    建议方案:

    // 发送结算数据
    sendWorkerSettleData(WorkerPushDataType.CHECKER, () -> statCheckerSettleData(currDate, aheadDays));
    
    // 统计验收员结算数据函数
    private List<WorkerSettleData> statCheckerSettleData(Date currDate, int aheadDays) {
        Date beginDate = DateUtils.addDays(currDate, -aheadDays);
        Date endDate = DateUtils.addDays(currDate, 1);
        return auditTaskDAO.statCheckerSettleData(beginDate, endDate);
    }
    

    其实,还有一个更简单的办法。在调用函数sendWorkerSettleData(发送作业员结算数据)之前计算开始日期、结束日期,就直接可以用函数auditTaskDAO.statCheckerSettleData(beginDate, endDate)代替匿名内部类实现。

    案例2: 拆分复杂匿名内部类实现接口为多个函数式接口

    如果一个匿名内部类实现的接口几个函数间关联性不大,可以把这个接口拆分为几个函数式接口,便于使用Lambda表达式。

    现象描述:

    // 清除过期数据
    cleanExpiredData("用户日志表", new CleanExpiredDataOperator() {
        @Override
        public List<Date> queryExpiredDate(Integer remainDays) {
            return userDAO.queryExpiredDate(remainDays);
        }
        @Override
        public void cleanExpiredData(Date expiredDate) {
            userDAO.cleanExpiredData(expiredDate);
        }
    });
    
    // 清除过期数据函数
    private void cleanExpiredData(String tableName, CleanExpiredDataOperator ,
    cleanExpiredDataOperator) {
        // 功能实现代码
    }
    
    // 清除过期操作接口
    interface CleanExpiredDataOperator {
        // 查询过期日期
        public List<Date> queryExpiredDate(Integer remainDays);
        // 清除过期数据
        public void cleanExpiredData(Date expiredDate);
    }
    

    建议方案:

    // 清除过期数据
    cleanExpiredData("用户日志表", userDAO::queryExpiredDate,userDAO::cleanExpiredData);
    
    // 清除过期数据函数
    private void cleanExpiredData(String tableName, QueryExpiredDateOperator queryExpiredDateOperator, CleanExpiredDataOperator cleanExpiredDataOperator) {
        // 功能实现代码
    }
    
    // 查询过期日期接口
    interface QueryExpiredDateOperator {
        // 查询过期日期
        public List<Date> queryExpiredDate(Integer remainDays);
    }
    
    // 清除过期操作接口
    interface CleanExpiredDataOperator {
        // 清除过期数据
        public void cleanExpiredData(Date expiredDate);
    }
    

    主要收益

    定义函数并指定参数,明确规定了匿名内部类的代码边界;
    利用Lambda表达式简化匿名内部类实现,使代码更简洁。

    14.利用return精简不必要的代码

    案例1: 删除不必要的if

    现象描述:

    // 是否通过函数
    public boolean isPassed(Double passRate) {
        if (Objects.nonNull(passRate) && passRate.compareTo(PASS_THRESHOLD) >= 0) {
            return true;
        }
        return false;
    }
    

    建议方案:

    // 是否通过函数
    public boolean isPassed(Double passRate) {
        return Objects.nonNull(passRate) && passRate.compareTo(PASS_THRESHOLD) >= 0;
    }
    

    案例2: 删除不必要的else

    现象描述:

    // 结算工资函数
    public double settleSalary(Long workId, int workDays) {
        // 根据是否合格处理
        if (isQualified(workId)) {
            return settleQualifiedSalary(workDays);
        } else {
            return settleUnqualifiedSalary(workDays);
        }
    }
    

    建议方案:

    // 结算工资函数
    public double settleSalary(Long workId, int workDays) {
        // 根据是否合格处理
        if (isQualified(workId)) {
            return settleQualifiedSalary(workDays);
        }
        return settleUnqualifiedSalary(workDays);
    }
    

    案例3: 删除不必要的变量

    现象描述:

    // 查询用户函数
    public List<UserDO> queryUser(Long id, String name) {
        UserQuery userQuery = new UserQuery();
        userQuery.setId(id);
        userQuery.setName(name);
        List<UserDO> userList = userDAO.query(userQuery);
        return userList;
    }
    

    建议方案:

    // 查询用户函数
    public List<UserDO> queryUser(Long id, String name) {
        UserQuery userQuery = new UserQuery();
        userQuery.setId(id);
        userQuery.setName(name);
        return userDAO.query(userQuery);
    }
    

    主要收益

    精简不必要的代码,让代码看起来更清爽。

    15.利用临时变量优化代码

    在一些代码中,经常会看到a.getB().getC()...getN()的写法,姑且叫做“函数的级联调用”,代码健壮性和可读性太差。建议:杜绝函数的级联调用,利用临时变量进行拆分,并做好对象空指针检查。

    案例1: 利用临时变量厘清逻辑

    现象描述:

    // 是否土豪用户函数
    private boolean isRichUser(User user) {
        return Objects.nonNull(user.getAccount())
            && Objects.nonNull(user.getAccount().getBalance())
            && user.getAccount().getBalance().compareTo(RICH_THRESHOLD) >= 0;
    }
    

    这是精简代码控的最爱,但是可读性实在太差。

    建议方案:

    // 是否土豪用户函数
    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;
    }
    

    这个方案,增加了代码行数,但是逻辑更清晰。
    有时候,当代码的精简性和可读性发生冲突时,个人更偏向于保留代码的可读性。

    案例2: 利用临时变量精简代码

    现象描述:

    // 构建用户函数
    public UserVO buildUser(UserDO user) {
        UserVO vo = new UserVO();
        vo.setId(user.getId());
        vo.setName(user.getName());
        if (Objects.nonNull(user.getAccount())) {
            vo.setBalance(user.getAccount().getBalance());
            vo.setDebt(user.getAccount().getDebt());
        }
        return vo;
    }
    

    这么写,大概是为了节约一个临时变量吧。

    建议方案:

    // 构建用户函数
    public UserVO buildUser(UserDO user) {
        UserVO vo = new UserVO();
        vo.setId(user.getId());
        vo.setName(user.getName());
        UserAccount account = user.getAccount();
        if (Objects.nonNull(account)) {
            vo.setBalance(account.getBalance());
            vo.setDebt(account.getDebt());
        }
        return vo;
    }
    

    主要收益

    利用临时变量厘清逻辑,显得业务逻辑更清晰;
    利用临时变量精简代码,看变量名称即知其义,减少了大量无用代码;
    如果获取函数比较复杂耗时,利用临时变量可以提高运行效率;
    利用临时变量避免函数的级联调用,可有效预防空指针异常。

    16.仅保留函数需要的参数

    案例1: 删除多余的参数

    现象描述:

    // 修改用户状态函数
    private void modifyUserStatus(Long userId, Integer status, String unused) {
        userCache.modifyStatus(userId, status);
        userDAO.modifyStatus(userId, status);
    }
    

    其中,unused参数是无用参数。

    建议方案:

    // 修改用户状态函数
    private void modifyUserStatus(Long userId, Integer status) {
        userCache.modifyStatus(userId, status);
        userDAO.modifyStatus(userId, status);
    }
    

    案例2: 用属性取代对象

    现象描述:

    // 删除用户函数
    private void deleteUser(User user) {
        userCache.delete(user.getId());
        userDAO.delete(user.getId());
    }
    

    建议方案:

    // 删除用户函数
    private void deleteUser(Long userId) {
        userCache.delete(userId);
        userDAO.delete(userId);
    }
    

    建议方案:
    调用函数时,参数对象不需要专门构建,而函数使用其属性超过3个,可以不必使用该规则。

    主要收益

    仅保留函数需要的参数,明确了调用时需要赋值的参数,避免了调用时还要去构造些无用参数。

    17.仅在需要时才定义变量

    案例1: 仅在需要时才定义变量

    一些具有VB、C++、PLSQL编程经验的人,习惯于把函数所需的变量定义在函数体最前面。

    现象描述:

    // 冒泡排序函数
    public void bubbleSort(int[] array) {
        // 定义相关变量
        boolean flag;
        int i, j, length, temp;
    
        // 检查不用排序
        if (Objects.isNull(array) || array.length <= 1) {
            return;
        }
    
        // 进行冒泡排序
        length = array.length;
        for (i = 0; i < length; ++i) {
            flag = false;
            for (j = 0; j < length - i - 1; ++j) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                    flag = true;
                }
            }
            if (!flag) {
                break;
            }
        }
    }
    

    建议方案:

    // 冒泡排序函数
    public void bubbleSort(int[] array) {
        // 检查不用排序
        if (Objects.isNull(array) || array.length <= 1) {
            return;
        }
    
        // 进行冒泡排序
        int length = array.length;
        for (int i = 0; i < length; ++i) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < length - i - 1; ++j) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                    flag = true;
                }
            }
            if (!flag) {
                break;
            }
        }
    }
    

    主要收益

    变量在使用时定义,更容易让人理解变量的含义;
    如果函数存在提前返回语句,避免了一些不必要的变量定义和初始化。

    18.后记

    "众人拾柴火焰高"。如果有更多更好的观点,亦或有更好的代码案例,欢迎大家进行补充说明。
    笔者希望以此文抛砖引玉,如果最终形成一套完善的Java编码规范,善莫大焉。

    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。



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        本文标题:Java 函数优雅之道

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