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Java Coding Guidelines

一、编程规约

  (一)命名风格
             1. 不能以_或$开始结束。
      2.类名每个单词的首字母大写。
    3.方法名、参数名、成员变量、局部变量满足“2.”的情况下首字母小写。
    4.常量命名全部大写下划线隔开。
    5.抽象类Abstract或者Base开头。测试类Test结尾。
    6.数组这样定义int[] arrayDemo,不能String args[]。
    7.POJO不要is命名。
    8.包名小写“.”“.”间一个单词。
    9.AbstractClass不能命名成 AbsClass。condition不能命名成 condi。尽量完整的单词组合。
    10.用的设计模式要在命名里体现出来
    11.抽象类不要public
    12.实现类用 Impl 的后缀与接口区别。CacheServiceImpl 实现 CacheService 接口。AbstractTranslator 实现 Translatable 接口。形容词接口名通常是–able 的形式。
    13.枚举类名带上 Enum 后缀,成员名称全大写,词间下划线隔开。
    14.各层命名规约:A) Service/DAO 层方法命名规约1) 获取单个对象的方法用 get 前缀。2) 获取多个对象的方法用 list 做前缀,复数形式结尾如:listObjects。3) 获取统计值的方法用 count 前缀。4) 插入的方法用 save/insert 做前缀。5) 删除的方法用 remove/delete 做前缀。6) 修改的方法用 update 做前缀。B) 领域模型命名规约1) 数据对象:xxxDO,xxx 即为数据表名。2) 数据传输对象:xxxDTO,xxx 为业务领域相关的名称。((Data Transfer Object) 3) 展示对象:xxxVO,xxx 一般为网页名称。4) POJO(Plain ordinary java object) 是 DO/DTO/BO(Business Object)/VO 的统称,禁止命名成 xxxPOJO。
 
    (二)常量定义
    
    1.禁止未经预先定义的常量。String key = "Id#taobao_" + tradeId;
    2.long数值后用L,不能小写。
    3.一个常量类不能维护所有常量,要按功能归类,分开维护。
    4.常量的复用层次有五层:跨应用共享常量、应用内共享常量、子工程内共享常量、包内共享常量、类内共享常量。分别放置在二方库中的 client.jar 中的 constant 目录、子模块中的 constant 目录、当前子工程的 constant 目录、当前包下单独的 constant 目录、类内部(用 private static final 定义)。
    5.变量固定范围用enum类型定义。
 
   (三)代码格式
    1.空curly braces:{} 。非空:
        xxx{
          xxx
          }
        
        xxx{
          xxx}else{xxx
          }else{}//表示终止的右大括号后必须换行

 

    2.小括号和字符之间不出现空格。反例:if (空格 a == b 空格)。正例:if (a == b)。
    3.if/for/while/switch/do 等保留字与括号之间都必须加空格。正例:if ()。反例:if()。
    4.任何二目(【[]】、【->】、【.】、【*】、【/】、【%】 、【+】、【-】、【==】、【!=】 、【< > <= >= 】、【&&】 、【||】、【&】、【^】 、【|】、【<<】、【>>】、【= += -= *= /= %= >>= <<= &= |= ^=】、【,】(逗号表达式中用逗号分开的表达式分别求值,以最后一个表达式的值作为整个表达式的值。))、三目运算符(【?:】)的左右两边都需要加一个空格。说明:运算符包括赋值运算符=、逻辑运算符&&、加减乘除符号等。

    5.用4个空格不用Tab。
    6.注释的双斜线与注释内容之间有且仅有一个空格。
    7.单行字符数限制不超过 120 个,超出需要换行,换行时遵循如下原则:
    1) 第二行相对第一行缩进 4 个空格,从第三行开始,不再继续缩进,参考示例。
    2) 运算符与下文一起换行。
    3) 方法调用的点符号与下文一起换行。
    4) 方法调用中的多个参数需要换行时,在逗号后进行。
    5) 在括号前不要换行,见反例。
    正例:
      
StringBuffer sb = new StringBuffer();
      // 超过 120 个字符的情况下,换行缩进 4 个空格,点号和方法名称一起换行
      sb.append("zi").append("xin")...
        .append("huang")...
        .append("huang")...
        .append("huang");

 

    反例:
      StringBuffer sb = new StringBuffer();
      // 超过 120 个字符的情况下,不要在括号前换行
      sb.append("zi").append("xin")...append
        ("huang");
      // 参数很多的方法调用可能超过 120 个字符,不要在逗号前换行
      method(args1, args2, args3, ...
        , argsX);

 

     8.方法参数在定义和传入时,多个参数逗号后边必须加空格。
     9.IDE 的 text file encoding 设置为 UTF-8; IDE 中文件的换行符使用 Unix 格式,不要使用 Windows 格式。    
     10.单个方法的总行数不超过 80 行。(包括任何不可见字符。)
     11.不必增加空格使一行的字符与上一行对应位置的字符对齐。
     12.不同逻辑、不同语义、不同业务间插入一个空行。
 
    (四)OOP(Object Oriented Programming) 规约
      1.直接用类名来访问静态变量或静态方法,不要通过一个类的对象引用访问。
      2.所有的覆写方法,必须加@Override 注解。(加@Override可以准确判断是否覆盖成功。另外,在抽象类中修改方法签名,实现类则会报错。)

      3.相同的参数类型、业务含义,才可以使用 Java 的可变参数,避免使用 Object。说明:可变参数必须放置在参数列表的最后。(提倡同学们尽量不用可变参数编程)。例如:public List<User> listUsers(String type, Long... ids) {...}。
      4.当外部调用或者二方库依赖接口,为避免对调用产生影响而不允许修改方法签名。接口过时必须加@Deprecated 注解,并说明新接口或者服务。
      5.要使用先进的方法和类。
      6.Object 的 equals 易抛空指针异常,应使用常量或有值的对象调用。
      7.所有同类型的包装类对象间值的比较,应全用 equals 方法。使用==进行判断,若是在区间之外的数据会产生在堆上,并不会复用已有对象。
      8.关于基本数据类型与包装数据类型的使用标准如下:所有的 POJO 类属性、RPC (remote procedure call)方法的返回值和参数使用包装数据类型,所有的局部变量使用基本数据类型。(POJO 类属性没有初值是提醒使用者在需要使用时,必须自己显式地进行赋值,任何NPE(NullPointerException) 问题,或者入库检查,都由使用者来保证。)正例:数据库的查询结果可能是 null,因为自动拆箱,用基本数据类型接收有 NPE 风险。反例:比如显示成交总额涨跌情况,即正负 x%,x 为基本数据类型,调用的 RPC 服务,调用不成功时,返回的是默认值,页面显示为 0%,这是不合理的,应该显示成中划线。所以包装数据类型的 null 值,能够表示额外的信息,如:远程调用失败,异常退出
      9.定义 DO/DTO/VO 等 POJO 类时,不要设定任何属性默认值。反例:POJO 类的 gmtCreate 默认值为 new Date(),但是这个属性在数据提取时并没有置入具体值(为什么?),在更新其它字段时又附带更新了此字段,导致创建时间被修改成当前时间。
      10.序列化类新增属性时,请不要修改 serialVersionUID 字段,避免反序列失败;如果完全不兼容升级,避免反序列化混乱,那么请修改 serialVersionUID 值。说明:注意 serialVersionUID 不一致会抛出序列化运行时异常。
      11.构造方法里面禁止加入任何业务逻辑,如果有初始化逻辑,请放在 init 方法中。
      12.POJO 类必须写 toString 方法。使用 IDE 中的工具:source> generate toString时,如果继承了另一个 POJO 类,注意在前面加一下 super.toString。说明:在方法执行抛出异常时,可以直接调用 POJO 的 toString()方法打印其属性值,便于排查问题。
      13.禁止在 POJO 类中,同时存在对应属性 xxx 的 isXxx()和 getXxx()方法。说明:框架在调用属性 xxx 的提取方法时,并不能确定哪个方法一定是被优先调用到
      14.使用索引(这里的索引就是引用吗?)访问用 String 的 split 方法得到的数组时,需做最后一个分隔符后有无内容的检查,否则会有抛IndexOutOfBoundsException 的风险。(The string split() method breaks a given string around matches of the given regular expression. After splitting against the given regular expression, this method returns a char array.)
        String str = "a,b,c,,";
        String[] ary = str.split(",");
        // 预期大于 3,结果是 3
        System.out.println(ary.length);
       15.当一个类有多个构造方法,或者多个同名方法,这些方法应该按顺序放置在一起,便于阅读,此条规则优先于第 16 条规则。
       16.类内方法定义的顺序依次是:公有方法或保护 > 私有 > getter/setter。说明:公有方法是类的调用者和维护者最关心的方法,首屏展示最好;保护方法虽然只是子类关心,也可能是“模板设计模式”下的核心方法;而私有方法外部一般不需要特别关心,是一个黑盒实现;因为承载的信息价值较低,所有 Service 和 DAO 的 getter/setter 方法放在类体最后。
       17.setter 方法中,参数名称与类成员变量名称一致,不要增加业务逻辑。
       18.循环体内,字符串的连接方式,使用 StringBuilder 的 append 方法进行扩展。
        
反例:String str = "start";
          for (int i = 0; i < 100; i++) {
            str = str + "hello";
          }//反编译出的字节码文件显示每次循环都会 new 出一个 StringBuilder 对象,然后进行 append 操作,最后通过 toString 方法返回 String 对象,造成内存资源浪费。

 

       19.下列情况使用 final 关键字:1.不允许被继承的类(String 类)2. 不允许修改引用的域对象。3. 不允许被重写的方法(POJO 类的 setter 方法)4.不允许运行过程中重新赋值的局部变量。5. 避免上下文重复使用一个变量,使用 final 描述可以强制重新定义一个变量,方便更好地进行重构。
       20.慎用 Object 的 clone 方法来拷贝对象。对象的 clone 方法默认是浅拷贝,若想实现深拷贝需要重写 clone 方法实现域对象的
深度遍历式拷贝。
         21.类成员与方法访问控制从严:1.若不许外部 new 对象,那构造方法必是 private。2.工具类不允许有 public 或 default 构造方法。3.类非 static 成员变量且与子类共享,必是 protected。4.类 static 、类非 static 的成员变量且仅本类使用,必须是 private。 5. 若 static 成员变量,可考虑为 final。6.类成员方法只供类内部调用,必 private。7. 类成员方法只对继承类公开,那为 protected。
      
      (五)集合处理
      1.只要重写 equals,就必须重写 hashCode。因为 Set 存储的是不重复的对象,依据 hashCode 和 equals 进行判断,所以 Set 存储的
对象必须重写这两个方法。若对象作为 Map 的键,那么必须重写 hashCode 和 equals。String 重写了 hashCode 和 equals 方法,所以可以使用 String 对象作为 key 来使用。
      2.ArrayList的subList结果不可强转成ArrayList,否则会抛出ClassCastException异常。说明:subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList,是 ArrayList的一个视图。对 SubList 子列表的所有操作最终会反映到原列表上。
      3.在 subList 场景中,对原集合元素的增加或删除,均会导致子列表的遍历、增加、删除产生 ConcurrentModificationException 异常。
      4.使用集合转数组的方法,必须使用集合的 toArray(T[] array)。传入的是类型完全一样的数组,大小就是 list.size()。使用 toArray 带参方法,入参分配的数组空间不够大时,toArray 方法内部将重新分配内存空间,并返回新数组地址;若数组元素个数大于实际,下标为[ list.size() ]
的元素将为 null,其它保持原值。因此将方法入参数组大小定义与集合元素个数一致。
      5.使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时,不能使用其修改集合相关的方法,它的 add/remove/clear 方法会抛出 UnsupportedOperationException 异常。说明:asList 的返回对象是一个 Arrays 内部类,并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList体现的是适配器模式,只是转换接口,后台的数据仍是数组。
      6.泛型通配符<? extends T>来接收返回的数据,此写法的泛型集合不能使用 add 方法,而<? super T>不能使用 get 方法,作为接口调用赋值时易出错。Producer Extends Consumer Super:频繁往外读取内容的,适合用<? extends T>。<? extend T >不影响往外取,但不能往里存)第二、经常往里插入的,适合用<? super T>。(<? super T>不影响往里存,但取只能放在Object对象里)https://www.cnblogs.com/zhoushusheng/p/15880277.html
      7.不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。remove 元素请使用 Iterator方式,如果并发操作,需要对 Iterator 对象加锁。(因为foreach抛出异常:java.util.ConcurrentModificationException。它触发了fail-fast。)
      8.在 JDK7 版本及以上,Comparator 实现类要满足:x,y 的比较结果和 y,x 的比较结果相反。x>y,y>z,则 x>z。 x=y,则 x,z 比较结果和 y,z 比较结果相同。不然 Arrays.sort,Collections.sort 会报 IllegalArgumentException 异常。反例:下例中没有处理相等的情况,实际使用中可能会出现异常:
  
  new Comparator<Student>() {
      @Override
      public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.getId() > o2.getId() ? 1 : -1;
        }
      };

 

      9.集合泛型定义时,在 JDK7 及以上,使用 diamond 语法或全省略。说明:菱形泛型,即 diamond,直接使用<>来指代前边已经指定的类型。   
      正例:
        //普通模式创建一个只能保存字符串的ArrayList集合
          List<String> strList=new ArrayList<String>();
        // <> diamond 方式
        HashMap<String, String> userCache = new HashMap<>(16);
        // 全省略方式
        ArrayList<User> users = new ArrayList(10);

      10.集合初始化时,指定集合初始值大小。说明:HashMap 使用 HashMap(int initialCapacity) 初始化。正例:initialCapacity = (需要存储的元素个数 / 负载因子) + 1。注意负载因子(即 loader factor)默认为 0.75,如果暂时无法确定初始值大小,请设置为 16(即默认值)。反例:HashMap 需要放置 1024 个元素,由于没有设置容量初始大小,随着元素不断增加,容量 7 次被迫扩大,resize 需要重建 hash 表,严重影响性能。

      11.使用 entrySet 遍历 Map 类集合 KV,而不是 keySet 方式进行遍历。说明:keySet 其实是遍历了 2 次,一次是转为 Iterator 对象,另一次是从 hashMap 中取出key 所对应的 value。而 entrySet 只是遍历了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中,效率更高。如果是 JDK8,使用 Map.foreach 方法。正例:values()返回的是 V 值集合,是一个 list 集合对象;keySet()返回的是 K 值集合,是一个 Set 集合对象;entrySet()返回的是 K-V 值组合集合。(The java.util.HashMap.entrySet() method in Java is used to create a set out of the same elements contained in the hash map. It basically returns a set view of the hash map or we can create a new set and store the map elements into them.)      

      12. 高度注意 Map 类集合 K/V 能不能存储 null 值的情况,如下:
   Hashtable:                     Key 不能为空      Value不能为空            Super Dictionary                     线程安全  
   ConcurrentHashMap Key 不能为空      Value不能为空       Super AbstractMap       锁分段技术(JDK8:CAS) 
   TreeMap:                       Key 不能为空       Value能空                   Super AbstractMap                 线程不安全
   Hashtable:                     Key 能空              Value能空                   Super AbstractMap                 线程不安全  
    ConcurrentHashMap存储 null 值时会抛出 NPE 异常。 (A hash table supporting full concurrency并发 of retrievals and high expected concurrency for updates. This class obeys the same functional specification as Hashtable, and includes versions of methods corresponding to each method of Hashtable. However, even though all operations are thread-safe, retrieval operations do not entail需要牵涉到 locking, and there is not any support for locking the entire table in a way that prevents all access. This class is fully interoperable with Hashtable in programs that rely on its thread safety but not on its synchronization details.)
      
      13.利用集合的sort和order,避免unsort和unorder负影响。说明:有序性是结果是依次排列。稳定性指元素次序一定的。如:ArrayList 是 order/unsort;HashMap 是 unorder/unsort;TreeSet 是order/sort。
      14.Set 唯一可去重,避免使用 List 。 

    (六)并发处理
      1.获取单例对象需要保证线程安全,其中的方法也要保证线程安全。
      2.创建线程或线程池时请指定好线程名称,方便出错时回溯。
      3.线程资源必通过线程池提供,不许自行显式创建线程。 线程池的好处是减少在创建和销毁线程上所消耗的时间以及系统资源的开销。
      4.线程池不许使用 Executors 去创建,而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式,这样的处理方式更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。(An ExecutorService that executes each submitted task using one of possibly several pooled threads, normally configured using Executors factory methods.)
      5.SimpleDateFormat 是线程不安全的类,一般不要定义为 static 变量,如果定义为static,必须加锁,或者使用 DateUtils 工具类。正例:注意线程安全,使用 DateUtils。亦推荐如下处理:
private static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() {
@Override
protected DateFormat initialValue() {
        return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        }
    };
/*说明:如果是 JDK8 的应用,可以使用 Instant 代替 Date,LocalDateTime 代替 Calendar,
DateTimeFormatter 代替 SimpleDateFormat,官方给出的解释:simple beautiful strong
immutable thread-safe。 */    

    6.高并发时,同步调用去考量锁的性能损耗。能无锁数,就不要用锁;能锁区块,就不要整个;能用对象,就不用类。 避免RPC(Remote Procedure Call)。

    7.同时加锁对多个资源、数据库表、对象时,需保持一致的加锁顺序,否则可能会造成死锁。 

    8.并发修改同一记录时,需要加锁避免更新丢失。要么在应用层加锁,要么在缓存加锁,要么在数据库层使用乐观锁,使用 version 作为更新依据。如果每次访问冲突概率小于 20%,推荐乐观锁,否则悲观锁。乐观锁的重试次数不得小于 3 次。 

Optimistic locking is a technique for SQL database applications that does not hold row locks between selecting and updating or deleting a row. The application is written to optimistically assume that unlocked rows are unlikely to change before the update or delete operation.The pessimistic locking model prevents simultaneous updates to records. As soon as one user starts to update a record, a lock is placed on it. Other users who attempt to update this record are informed that another user has an update in progress.)

    9.多线程并行处理定时任务时,只要Timer 运行多个的 TimeTask 的其中之一没有捕获抛出的异常,其它任务便会自动终止运行。 ScheduledExecutorService 则没有这问题。 (An ExecutorService that can schedule commands to run after a given delay, or to execute periodically.The schedule methods create tasks with various delays and return a task object that can be used to cancel or check execution. The scheduleAtFixedRate and scheduleWithFixedDelay methods create and execute tasks that run periodically until cancelled.)

    10.用 CountDownLatch 异步转同步时,每个线程退出前必须调用 countDown方法。注意 catch 异常,确保 countDown 方法执行,避免主线程无法执行

至 await 方法直到超时返回结果。说明:注意,子线程抛出异常堆栈,不能在主线程 try-catch 到。(A synchronization aid that allows one or more threads to wait until a set of operations being performed in other threads completes.A CountDownLatch (latch门闩[lætʃ] )is initialized with a given count. The await methods block until the current count reaches zero due to invocations( [ˌɪnvoʊˈkeɪʃ(ə)n] n.祈祷 召唤魔鬼) of the countDown() method, after which all waiting threads are released and any subsequent invocations of await return immediately. This is a one-shot phenomenon -- the count cannot be reset. If you need a version that resets the count, consider using a CyclicBarrier.)
    11.避免 Random 实例被多线程使用,虽然共享该实例是线程安全的,但会因竞争同一seed 导致的性能下降。(Random(long seed)Creates a new random number generator using a single long seed.)。说明:Random 实例包括 java.util.Random 或者 Math.random()。在 JDK7 后,可使用 API ThreadLocalRandom,而在 JDK7 前,需保证每个线程有个实例。
    
    12.在并发场景下,通过double-checked locking优化初始化的延迟(可考 The "Double-Checked Locking is Broken" Declaration),推荐简单一种(适用于 JDK5 及以上),将目标属性声明为 volatile 型。Volatile keyword is used to modify the value of a variable by different threads. It is also used to make classes thread safe. It means that multiple threads can use a method and instance of the classes at the same time without any problem.(
  1. yield() method pauses the currently executing thread temporarily for giving a chance to the remaining waiting threads of the same priority or higher priority to execute. If there is no waiting thread or all the waiting threads have a lower priority then the same thread will continue its execution. The yielded thread when it will get the chance for execution is decided by the thread scheduler whose behavior is vendor dependent.

  2. join() If any executing thread t1 calls join() on t2 (i.e. t2.join()) immediately t1 will enter into waiting state until t2 completes its execution.

  3. sleep() Based on our requirement we can make a thread to be in sleeping state for a specified period of time (hope not much explanation required for our favorite method).

class LazyInitDemo { 
    private Helper helper = null; 
    public Helper getHelper() { 
    if (helper == null) synchronized(this) { 
            if (helper == null) 
                    helper = new Helper(); 
              } 
            return helper; 
        } 
        // other methods and fields... 
    }           

    13.volatile 解决多线程内存不可见问题。对于一写多读,可以解决变量同步问题,但是多写,无法解决线程安全问题。如果是 count++操作,使用如下类实现:AtomicInteger count = new AtomicInteger(); count.addAndGet(1); 如果是 JDK8,推荐使用 LongAdder 对象,比 AtomicLong 性能更好(减少乐观锁的重试次数)。

    14.HashMap 在容量不够进行 resize 时高并发可能死链。

    15.使用 static修饰ThreadLocal 对象解决共享对象的更新问题。此变量针对一个线程内所有操作共享的,所以设置为静态变量。所有此类实例共享此静态变量 ,(在类第一次装载只分配一块空间,所有此类的对象(只要是这个线程内定义的)都可操控此变量。)

 

    (七)控制语句
      1.在一个 switch 块内,每个 case 要么break/return 来终止,要么说明执行到哪 case ;在一个 switch 块内,必包含一个 default 并放末。
       2.在 if/else/for/while/do 必须使用大括号。(单行的编码了解即可)
       3.在高并发场景中,容易产生等值判断被“击穿”的情况。使用大于或小于的区间判断条件来代替。
       反例:判断剩余奖品数量等于 0 时,终止发放奖品,但因为并发处理错误导致奖品数量瞬间变成了负数,这样的话,活动无法终止。
      4.表达异常的分支时,少用 if-else 方式,这种方式可以改写成:
if (condition) {
...
return obj;
}

// 接着写 else 的业务逻辑代码。如果非得使用 if()...else if()...else...方式表达逻辑,请勿超过 3 层。
//超过 3 层的 if-else 的逻辑判断代码可以使用卫语句、策略模式、状态模式等来实现,其中卫语句示例如下:
public void today() {
     if (isBusy()) {
            System.out.println(“change time.”);
             return;
     }
     if (isFree()) {
            System.out.println(“go to travel.”);
             return;
     }
        System.out.println(“ learn Java Coding Guidelines.”);
             return;
}            

    5.将复杂逻辑判断的结果赋值给一个布尔变量名,提高可读性。

正例:

// 伪代码如下
final boolean existed = (file.open(fileName, "w") != null) && (...) || (...);
if (existed) {
    ...
}
反例:
if ((file.open(fileName, "w") != null) && (...) || (...)) {
    ...
}

    6.定义对象、变量、获取数据库连接、 try-catch 操作尽量移至循环体外处理。

    7.取反逻辑不利于快速理解。正例:使用 if (x < 628) 来表达 x 小于 628。反例:使用 if (!(x >= 628)) 来表达 x 小于 628。

    8.接口入参保护常见地用作批量操作。

    9.需要参数校验: 调用频次低的方法。 执行时间开销很大,参数校验时间短。需高稳定性和可用性的。对外提供的接口()0 RPC/API/HTTP 接口)。 敏感权限入口。

    10不需要参数校验: 极有可能被循环调用的方法,注明了外部参数检查。底层调用频度高(因为底层可靠)。一般 DAO 层与 Service 层都在同应用, DAO 的参数校验,可以省略。  private 只自己调用的方法。

 
      
posted @ 2022-02-10 20:31  z_s_s  阅读(223)  评论(0)    收藏  举报