消灭 Java 代码的“坏味道”
- 2019 年 10 月 4 日
- 筆記
明代王阳明先生在《传习录》谈为学之道时说：
私欲日生，如地上尘，一日不扫，便又有一层。着实用功，便见道无终穷，愈探愈深，必使精白无一毫不彻方可。
代码中的"坏味道"，如"私欲"如"灰尘"，每天都在增加，一日不去清除，便会越累越多。如果用功去清除这些"坏味道"，不仅能提高自己的编码水平，也能使代码变得"精白无一毫不彻"。这里，整理了日常工作中的一些"坏味道"，及清理方法，供大家参考。
让代码性能更高
需要 Map 的主键和取值时，应该迭代 entrySet()
当循环中只需要 Map 的主键时，迭代 keySet() 是正确的。但是，当需要主键和取值时，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：
}
应该使用Collection.isEmpty()检测空
使用 Collection.size() 来检测空逻辑上没有问题，但是使用 Collection.isEmpty()使得代码更易读，并且可以获得更好的性能。任何 Collection.isEmpty() 实现的时间复杂度都是 O(1) ，但是某些 Collection.size() 实现的时间复杂度可能是 O(n) 。
反例：
if (collection.size() == 0) { ... }
正例：
if (collection.isEmpty()) { ... }
如果需要还需要检测 null ，可采用CollectionUtils.isEmpty(collection)和CollectionUtils.isNotEmpty(collection)。
不要把集合对象传给自己
此外，由于某些方法要求参数在执行期间保持不变，因此将集合传递给自身可能会导致异常行为。
反例：
list.removeAll(list); // 性能差, 直接使用clear()
集合初始化尽量指定大小
java 的集合类用起来十分方便，但是看源码可知，集合也是有大小限制的。每次扩容的时间复杂度很有可能是 O(n) ，所以尽量指定可预知的集合大小，能减少集合的扩容次数。
反例：
int[] arr = new int[]{1, 2, 3}; List<Integer> list = new ArrayList<>(); for (int i : arr) { list.add(i); }
正例：
list.add(i);
字符串拼接使用 StringBuilder
一般的字符串拼接在编译期 java 会进行优化，但是在循环中字符串拼接， java 编译期无法做到优化，所以需要使用 StringBuilder 进行替换。
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; // 没问题，java编译器会进行优化 StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < 10; i++) { sb.append(i); // 循环中，java编译器无法进行优化，所以要手动使用StringBuilder }
List 的随机访问
大家都知道数组和链表的区别：数组的随机访问效率更高。当调用方法获取到 List 后，如果想随机访问其中的数据，并不知道该数组内部实现是链表还是数组，怎么办呢？可以判断它是否实现* RandomAccess *接口。
正例：
// 调用别人的服务获取到list List<Integer> list = otherService.getList(); if (list instanceof RandomAccess) { // 内部数组实现，可以随机访问 System.out.println(list.get(list.size() - 1)); } else { // 内部可能是链表实现，随机访问效率低 }
频繁调用 Collection.contains 方法请使用 Set
在 java 集合类库中，List 的 contains 方法普遍时间复杂度是 O(n) ，如果在代码中需要频繁调用 contains 方法查找数据，可以先将 list 转换成 HashSet 实现，将 O(n) 的时间复杂度降为 O(1) 。
反例：
ArrayList<Integer> list = otherService.getList(); for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) { // 时间复杂度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++) { // 时间复杂度O(1) set.contains(i); }
让代码更优雅
长整型常量后添加大写 L
在使用长整型常量值时，后面需要添加 L ，必须是大写的 L ，不能是小写的 l ，小写 l 容易跟数字 1 混淆而造成误解。
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
当你编写一段代码时，使用魔法值可能看起来很明确，但在调试时它们却不显得那么明确了。这就是为什么需要把魔法值定义为可读取常量的原因。但是，-1、0 和 1不被视为魔法值。
反例：
for (int i = 0; i < 100; i++){ ... } if (a == 100) { ... }
正例：
}
不要使用集合实现来赋值静态成员变量
对于集合类型的静态成员变量，不要使用集合实现来赋值，应该使用静态代码块赋值。
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"); };
建议使用 try-with-resources 语句
Java 7 中引入了 try-with-resources 语句，该语句能保证将相关资源关闭，优于原来的 try-catch-finally 语句，并且使程序代码更安全更简洁。
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) { ... } }
删除未使用的私有方法和字段
删除未使用的私有方法和字段，使代码更简洁更易维护。若有需要再使用，可以从历史提交中找回。
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; } }
删除未使用的局部变量
删除未使用的局部变量，使代码更简洁更易维护。
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; }
删除未使用的方法参数
未使用的方法参数具有误导性，删除未使用的方法参数，使代码更简洁更易维护。但是，由于重写方法是基于父类或接口的方法定义，即便有未使用的方法参数，也是不能删除的。
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; }
删除表达式的多余括号
对应表达式中的多余括号，有人认为有助于代码阅读，也有人认为完全没有必要。对于一个熟悉 Java 语法的人来说，表达式中的多余括号反而会让代码显得更繁琐。
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;
工具类应该屏蔽构造函数
工具类是一堆静态字段和函数的集合，不应该被实例化。但是，Java 为每个没有明确定义构造函数的类添加了一个隐式公有构造函数。所以，为了避免 java "小白"使用有误，应该显式定义私有构造函数来屏蔽这个隐式公有构造函数。
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; } }
删除多余的异常捕获并抛出
用 catch 语句捕获异常后，什么也不进行处理，就让异常重新抛出，这跟不捕获异常的效果一样，可以删除这块代码或添加别的处理。
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(); } }
公有静态常量应该通过类访问
虽然通过类的实例访问公有静态常量是允许的，但是容易让人它误认为每个类的实例都有一个公有静态常量。所以，公有静态常量应该直接通过类访问。
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判断空
空指针异常应该用代码规避（比如检测不为空），而不是用捕获异常的方式处理。
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
当要把其它对象或类型转化为字符串时，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);
过时代码添加 @Deprecated 注解
当一段代码过时，但为了兼容又无法直接删除，不希望以后有人再使用它时，可以添加 @Deprecated 注解进行标记。在文档注释中添加 @deprecated 来进行解释，并提供可替代方案
正例：
/** * 保存 * * @deprecated 此方法效率较低，请使用{@link newSave()}方法替换它 */ @Deprecated public void save(){ // do something }
让代码远离 bug
禁止使用构造方法 BigDecimal(double)
BigDecimal(double) 存在精度损失风险，在精确计算或值比较的场景中可能会导致业务逻辑异常。
反例：
BigDecimal value = new BigDecimal(0.1D); // 0.100000000000000005551115...
正例：
BigDecimal value = BigDecimal.valueOf(0.1D);; // 0.1
返回空数组和空集合而不是 null
返回 null ，需要调用方强制检测 null ，否则就会抛出空指针异常。返回空数组或空集合，有效地避免了调用方因为未检测 null 而抛出空指针异常，还可以删除调用方检测 null 的语句使代码更简洁。
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：
}
优先使用常量或确定值来调用 equals 方法
对象的 equals 方法容易抛空指针异常，应使用常量或确定有值的对象来调用 equals 方法。当然，使用 java.util.Objects.equals() 方法是最佳实践。
反例：
public void isFinished(OrderStatus status) { return status.equals(OrderStatus.FINISHED); // 可能抛空指针异常 }
正例：
public void isFinished(OrderStatus status) { return OrderStatus.FINISHED.equals(status); } public void isFinished(OrderStatus status) { return Objects.equals(status, OrderStatus.FINISHED); }
枚举的属性字段必须是私有不可变
枚举通常被当做常量使用，如果枚举中存在公共属性字段或设置字段方法，那么这些枚举常量的属性很容易被修改。理想情况下，枚举中的属性字段是私有的，并在私有构造函数中赋值，没有对应的 Setter 方法，最好加上 final 修饰符。
反例：
public enum UserStatus { DISABLED(0, "禁用"), ENABLED(1, "启用"); 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：
}
小心String.split(String regex)
字符串 String 的 split 方法，传入的分隔字符串是正则表达式！部分关键字（比如.[]()| 等）需要转义
反例：
"a.ab.abc".split("."); // 结果为[] "a|ab|abc".split("|"); // 结果为["a", "|", "a", "b", "|", "a", "b", "c"]
正例：
"a.ab.abc".split("\."); // 结果为["a", "ab", "abc"] "a|ab|abc".split("\|"); // 结果为["a", "ab", "abc"]
总结
这篇文章，可以说是从事 Java 开发的经验总结，分享出来以供大家参考。希望能帮大家避免踩坑，让代码更加高效优雅。
