消滅 Java 代碼的“壞味道”
代碼中的"壞味道",如"私欲"如"灰塵",每天都在增加,一日不去清除,便會(huì)越累越多。如果用功去清除這些"壞味道",不僅能提高自己的編碼水平,也能使代碼變得"精白無(wú)一毫不徹"。這里,一直從事Java研發(fā)相關(guān)工作的阿里高級(jí)地圖技術(shù)工程師王超,整理了日常工作中的一些"壞味道",及清理方法,供大家參考。
讓代碼性能更高
需要 Map 的主鍵和取值時(shí),應(yīng)該迭代 entrySet()
當(dāng)循環(huán)中只需要 Map 的主鍵時(shí),迭代 keySet() 是正確的。但是,當(dāng)需要主鍵和取值時(shí),迭代 entrySet() 才是更高效的做法,比先迭代 keySet() 后再去 get 取值性能更佳。
反例:
- Map<String, String> map = ...;
- for (String key : map.keySet()) {
- String value = map.get(key);
- ...
- }
正例:
- Map<String, String> map = ...;
- for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
- String key = entry.getKey();
- String value = entry.getValue();
- ...
- }
應(yīng)該使用Collection.isEmpty()檢測(cè)空
使用 Collection.size() 來(lái)檢測(cè)空邏輯上沒(méi)有問(wèn)題,但是使用 Collection.isEmpty()使得代碼更易讀,并且可以獲得更好的性能。任何 Collection.isEmpty() 實(shí)現(xiàn)的時(shí)間復(fù)雜度都是 O(1) ,但是某些 Collection.size() 實(shí)現(xiàn)的時(shí)間復(fù)雜度可能是 O(n) 。
反例:
- if (collection.size() == 0) {
- ...
- }
正例:
- if (collection.isEmpty()) {
- ...
- }
如果需要還需要檢測(cè) null ,可采用CollectionUtils.isEmpty(collection)和CollectionUtils.isNotEmpty(collection)。
不要把集合對(duì)象傳給自己
此外,由于某些方法要求參數(shù)在執(zhí)行期間保持不變,因此將集合傳遞給自身可能會(huì)導(dǎo)致異常行為。
反例:
- List<String> list = new ArrayList<>();
- list.add("Hello");
- list.add("World");
- if (list.containsAll(list)) { // 無(wú)意義,總是返回true
- ...
- }
- list.removeAll(list); // 性能差, 直接使用clear()
集合初始化盡量指定大小
java 的集合類(lèi)用起來(lái)十分方便,但是看源碼可知,集合也是有大小限制的。每次擴(kuò)容的時(shí)間復(fù)雜度很有可能是 O(n) ,所以盡量指定可預(yù)知的集合大小,能減少集合的擴(kuò)容次數(shù)。
反例:
- int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
- List<Integer> list = new ArrayList<>();
- for (int i : arr) {
- list.add(i);
- }
正例:
- int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
- List<Integer> list = new ArrayList<>(arr.length);
- for (int i : arr) {
- list.add(i);
- }
字符串拼接使用 StringBuilder
一般的字符串拼接在編譯期 java 會(huì)進(jìn)行優(yōu)化,但是在循環(huán)中字符串拼接, java 編譯期無(wú)法做到優(yōu)化,所以需要使用 StringBuilder 進(jìn)行替換。
反例:
- String s = "";
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- s += i;
- }
正例:
- String a = "a";
- String b = "b";
- String c = "c";
- String s = a + b + c; // 沒(méi)問(wèn)題,java編譯器會(huì)進(jìn)行優(yōu)化
- StringBuilder sb = new StringBuilder();
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- sb.append(i); // 循環(huán)中,java編譯器無(wú)法進(jìn)行優(yōu)化,所以要手動(dòng)使用StringBuilder
- }
List 的隨機(jī)訪問(wèn)
大家都知道數(shù)組和鏈表的區(qū)別:數(shù)組的隨機(jī)訪問(wèn)效率更高。當(dāng)調(diào)用方法獲取到 List 后,如果想隨機(jī)訪問(wèn)其中的數(shù)據(jù),并不知道該數(shù)組內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是鏈表還是數(shù)組,怎么辦呢?可以判斷它是否實(shí)現(xiàn)* RandomAccess *接口。
正例:
- // 調(diào)用別人的服務(wù)獲取到list
- List<Integer> list = otherService.getList();
- if (list instanceof RandomAccess) {
- // 內(nèi)部數(shù)組實(shí)現(xiàn),可以隨機(jī)訪問(wèn)
- System.out.println(list.get(list.size() - 1));
- } else {
- // 內(nèi)部可能是鏈表實(shí)現(xiàn),隨機(jī)訪問(wèn)效率低
- }
頻繁調(diào)用 Collection.contains 方法請(qǐng)使用 Set
在 java 集合類(lèi)庫(kù)中,List 的 contains 方法普遍時(shí)間復(fù)雜度是 O(n) ,如果在代碼中需要頻繁調(diào)用 contains 方法查找數(shù)據(jù),可以先將 list 轉(zhuǎn)換成 HashSet 實(shí)現(xiàn),將 O(n) 的時(shí)間復(fù)雜度降為 O(1) 。
反例:
- ArrayList<Integer> list = otherService.getList();
- for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
- // 時(shí)間復(fù)雜度O(n)
- list.contains(i);
- }
正例:
- ArrayList<Integer> list = otherService.getList();
- Set<Integer> set = new HashSet(list);
- for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
- // 時(shí)間復(fù)雜度O(1)
- set.contains(i);
- }
讓代碼更優(yōu)雅
長(zhǎng)整型常量后添加大寫(xiě) L
在使用長(zhǎng)整型常量值時(shí),后面需要添加 L ,必須是大寫(xiě)的 L ,不能是小寫(xiě)的 l ,小寫(xiě) l 容易跟數(shù)字 1 混淆而造成誤解。
反例:
- long value = 1l;
- long max = Math.max(1L, 5);
正例:
- long value = 1L;
- long max = Math.max(1L, 5L);
不要使用魔法值
當(dāng)你編寫(xiě)一段代碼時(shí),使用魔法值可能看起來(lái)很明確,但在調(diào)試時(shí)它們卻不顯得那么明確了。這就是為什么需要把魔法值定義為可讀取常量的原因。但是,-1、0 和 1不被視為魔法值。
反例:
- for (int i = 0; i < 100; i++){
- ...
- }
- if (a == 100) {
- ...
- }
正例:
- private static final int MAX_COUNT = 100;
- for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++){
- ...
- }
- if (count == MAX_COUNT) {
- ...
- }
不要使用集合實(shí)現(xiàn)來(lái)賦值靜態(tài)成員變量
對(duì)于集合類(lèi)型的靜態(tài)成員變量,不要使用集合實(shí)現(xiàn)來(lái)賦值,應(yīng)該使用靜態(tài)代碼塊賦值。
反例:
- private static Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>() {
- {
- put("a", 1);
- put("b", 2);
- }
- };
- private static List<String> list = new ArrayList<String>() {
- {
- add("a");
- add("b");
- }
- };
正例:
- private static Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
- static {
- map.put("a", 1);
- map.put("b", 2);
- };
- private static List<String> list = new ArrayList<>();
- static {
- list.add("a");
- list.add("b");
- };
建議使用 try-with-resources 語(yǔ)句
Java 7 中引入了 try-with-resources 語(yǔ)句,該語(yǔ)句能保證將相關(guān)資源關(guān)閉,優(yōu)于原來(lái)的 try-catch-finally 語(yǔ)句,并且使程序代碼更安全更簡(jiǎn)潔。
反例:
- private void handle(String fileName) {
- BufferedReader reader = null;
- try {
- String line;
- reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName));
- while ((line = reader.readLine()) != null) {
- ...
- }
- } catch (Exception e) {
- ...
- } finally {
- if (reader != null) {
- try {
- reader.close();
- } catch (IOException e) {
- ...
- }
- }
- }
- }
正例:
- private void handle(String fileName) {
- try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
- String line;
- while ((line = reader.readLine()) != null) {
- ...
- }
- } catch (Exception e) {
- ...
- }
- }
刪除未使用的私有方法和字段
刪除未使用的私有方法和字段,使代碼更簡(jiǎn)潔更易維護(hù)。若有需要再使用,可以從歷史提交中找回。
反例:
- public class DoubleDemo1 {
- private int unusedField = 100;
- private void unusedMethod() {
- ...
- }
- public int sum(int a, int b) {
- return a + b;
- }
- }
正例:
- public class DoubleDemo1 {
- public int sum(int a, int b) {
- return a + b;
- }
- }
刪除未使用的局部變量
刪除未使用的局部變量,使代碼更簡(jiǎn)潔更易維護(hù)。
反例:
- public int sum(int a, int b) {
- int c = 100;
- return a + b;
- }
正例:
- public int sum(int a, int b) {
- return a + b;
- }
刪除未使用的方法參數(shù)
未使用的方法參數(shù)具有誤導(dǎo)性,刪除未使用的方法參數(shù),使代碼更簡(jiǎn)潔更易維護(hù)。但是,由于重寫(xiě)方法是基于父類(lèi)或接口的方法定義,即便有未使用的方法參數(shù),也是不能刪除的。
反例:
- public int sum(int a, int b, int c) {
- return a + b;
- }
正例:
- public int sum(int a, int b) {
- return a + b;
- }
刪除表達(dá)式的多余括號(hào)
對(duì)應(yīng)表達(dá)式中的多余括號(hào),有人認(rèn)為有助于代碼閱讀,也有人認(rèn)為完全沒(méi)有必要。對(duì)于一個(gè)熟悉 Java 語(yǔ)法的人來(lái)說(shuō),表達(dá)式中的多余括號(hào)反而會(huì)讓代碼顯得更繁瑣。
反例:
- return (x);
- return (x + 2);
- int x = (y * 3) + 1;
- int m = (n * 4 + 2);
正例:
- return x;
- return x + 2;
- int x = y * 3 + 1;
- int m = n * 4 + 2;
工具類(lèi)應(yīng)該屏蔽構(gòu)造函數(shù)
工具類(lèi)是一堆靜態(tài)字段和函數(shù)的集合,不應(yīng)該被實(shí)例化。但是,Java 為每個(gè)沒(méi)有明確定義構(gòu)造函數(shù)的類(lèi)添加了一個(gè)隱式公有構(gòu)造函數(shù)。所以,為了避免 java "小白"使用有誤,應(yīng)該顯式定義私有構(gòu)造函數(shù)來(lái)屏蔽這個(gè)隱式公有構(gòu)造函數(shù)。
反例:
- public class MathUtils {
- public static final double PI = 3.1415926D;
- public static int sum(int a, int b) {
- return a + b;
- }
- }
正例:
- public class MathUtils {
- public static final double PI = 3.1415926D;
- private MathUtils() {}
- public static int sum(int a, int b) {
- return a + b;
- }
- }
刪除多余的異常捕獲并拋出
用 catch 語(yǔ)句捕獲異常后,什么也不進(jìn)行處理,就讓異常重新拋出,這跟不捕獲異常的效果一樣,可以刪除這塊代碼或添加別的處理。
反例:
- private static String readFile(String fileName) throws IOException {
- try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
- String line;
- StringBuilder builder = new StringBuilder();
- while ((line = reader.readLine()) != null) {
- builder.append(line);
- }
- return builder.toString();
- } catch (Exception e) {
- throw e;
- }
- }
正例:
- private static String readFile(String fileName) throws IOException {
- try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
- String line;
- StringBuilder builder = new StringBuilder();
- while ((line = reader.readLine()) != null) {
- builder.append(line);
- }
- return builder.toString();
- }
- }
公有靜態(tài)常量應(yīng)該通過(guò)類(lèi)訪問(wèn)
雖然通過(guò)類(lèi)的實(shí)例訪問(wèn)公有靜態(tài)常量是允許的,但是容易讓人它誤認(rèn)為每個(gè)類(lèi)的實(shí)例都有一個(gè)公有靜態(tài)常量。所以,公有靜態(tài)常量應(yīng)該直接通過(guò)類(lèi)訪問(wèn)。
反例:
- public class User {
- public static final String CONST_NAME = "name";
- ...
- }
- User user = new User();
- String nameKey = user.CONST_NAME;
正例:
- public class User {
- public static final String CONST_NAME = "name";
- ...
- }
- String nameKey = User.CONST_NAME;
不要用NullPointerException判斷空
空指針異常應(yīng)該用代碼規(guī)避(比如檢測(cè)不為空),而不是用捕獲異常的方式處理。
反例:
- public String getUserName(User user) {
- try {
- return user.getName();
- } catch (NullPointerException e) {
- return null;
- }
- }
正例:
- public String getUserName(User user) {
- if (Objects.isNull(user)) {
- return null;
- }
- return user.getName();
- }
使用String.valueOf(value)代替""+value
當(dāng)要把其它對(duì)象或類(lèi)型轉(zhuǎn)化為字符串時(shí),使用 String.valueOf(value) 比""+value 的效率更高。
反例:
- int i = 1;
- String s = "" + i;
正例:
- int i = 1;
- String s = String.valueOf(i);
過(guò)時(shí)代碼添加 @Deprecated 注解
當(dāng)一段代碼過(guò)時(shí),但為了兼容又無(wú)法直接刪除,不希望以后有人再使用它時(shí),可以添加 @Deprecated 注解進(jìn)行標(biāo)記。在文檔注釋中添加 @deprecated 來(lái)進(jìn)行解釋?zhuān)⑻峁┛商娲桨浮?/p>
正例:
- /**
- * 保存
- *
- * @deprecated 此方法效率較低,請(qǐng)使用{@link newSave()}方法替換它
- */
- @Deprecated
- public void save(){
- // do something
- }
讓代碼遠(yuǎn)離 bug
禁止使用構(gòu)造方法 BigDecimal(double)
BigDecimal(double) 存在精度損失風(fēng)險(xiǎn),在精確計(jì)算或值比較的場(chǎng)景中可能會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)邏輯異常。
反例:
- BigDecimal value = new BigDecimal(0.1D); // 0.100000000000000005551115...
正例:
- BigDecimal value = BigDecimal.valueOf(0.1D);; // 0.1
返回空數(shù)組和空集合而不是 null
返回 null ,需要調(diào)用方強(qiáng)制檢測(cè) null ,否則就會(huì)拋出空指針異常。返回空數(shù)組或空集合,有效地避免了調(diào)用方因?yàn)槲礄z測(cè) null 而拋出空指針異常,還可以刪除調(diào)用方檢測(cè) null 的語(yǔ)句使代碼更簡(jiǎn)潔。
反例:
- public static Result[] getResults() {
- return null;
- }
- public static List<Result> getResultList() {
- return null;
- }
- public static Map<String, Result> getResultMap() {
- return null;
- }
- public static void main(String[] args) {
- Result[] results = getResults();
- if (results != null) {
- for (Result result : results) {
- ...
- }
- }
- List<Result> resultList = getResultList();
- if (resultList != null) {
- for (Result result : resultList) {
- ...
- }
- }
- Map<String, Result> resultMap = getResultMap();
- if (resultMap != null) {
- for (Map.Entry<String, Result> resultEntry : resultMap) {
- ...
- }
- }
- }
正例:
- public static Result[] getResults() {
- return new Result[0];
- }
- public static List<Result> getResultList() {
- return Collections.emptyList();
- }
- public static Map<String, Result> getResultMap() {
- return Collections.emptyMap();
- }
- public static void main(String[] args) {
- Result[] results = getResults();
- for (Result result : results) {
- ...
- }
- List<Result> resultList = getResultList();
- for (Result result : resultList) {
- ...
- }
- Map<String, Result> resultMap = getResultMap();
- for (Map.Entry<String, Result> resultEntry : resultMap) {
- ...
- }
- }
優(yōu)先使用常量或確定值來(lái)調(diào)用 equals 方法
對(duì)象的 equals 方法容易拋空指針異常,應(yīng)使用常量或確定有值的對(duì)象來(lái)調(diào)用 equals 方法。當(dāng)然,使用 java.util.Objects.equals() 方法是最佳實(shí)踐。
反例:
- public void isFinished(OrderStatus status) {
- return status.equals(OrderStatus.FINISHED); // 可能拋空指針異常
- }
正例:
- public void isFinished(OrderStatus status) {
- return OrderStatus.FINISHED.equals(status);
- }
- public void isFinished(OrderStatus status) {
- return Objects.equals(status, OrderStatus.FINISHED);
- }
枚舉的屬性字段必須是私有不可變
枚舉通常被當(dāng)做常量使用,如果枚舉中存在公共屬性字段或設(shè)置字段方法,那么這些枚舉常量的屬性很容易被修改。理想情況下,枚舉中的屬性字段是私有的,并在私有構(gòu)造函數(shù)中賦值,沒(méi)有對(duì)應(yīng)的 Setter 方法,最好加上 final 修飾符。
反例:
- public enum UserStatus {
- DISABLED(0, "禁用"),
- ENABLED(1, "啟用");
- public int value;
- private String description;
- private UserStatus(int value, String description) {
- this.value = value;
- this.description = description;
- }
- public String getDescription() {
- return description;
- }
- public void setDescription(String description) {
- this.description = description;
- }
- }
正例:
- public enum UserStatus {
- DISABLED(0, "禁用"),
- ENABLED(1, "啟用");
- private final int value;
- private final String description;
- private UserStatus(int value, String description) {
- this.value = value;
- this.description = description;
- }
- public int getValue() {
- return value;
- }
- public String getDescription() {
- return description;
- }
- }
小心String.split(String regex)
字符串 String 的 split 方法,傳入的分隔字符串是正則表達(dá)式!部分關(guān)鍵字(比如.[]()\| 等)需要轉(zhuǎn)義。
反例:
- "a.ab.abc".split("."); // 結(jié)果為[]
- "a|ab|abc".split("|"); // 結(jié)果為["a", "|", "a", "b", "|", "a", "b", "c"]
正例:
- "a.ab.abc".split("\\."); // 結(jié)果為["a", "ab", "abc"]
- "a|ab|abc".split("\\|"); // 結(jié)果為["a", "ab", "abc"]
總結(jié)
這篇文章,可以說(shuō)是從事 Java 開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),分享出來(lái)以供大家參考。希望能幫大家避免踩坑,讓代碼更加高效優(yōu)雅。