编码规范 | Java函数优雅之道（下）

上文背景

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。

内部函数参数尽量使用基础类型

案例一：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;
}

案例二：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。

尽量避免返回的数组和列表为null

案例一：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;
}

案例二：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。

封装函数传入参数

案例一：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;
}

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。

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。

案例一：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。

案例二：拆分复杂匿名内部类实现接口为多个函数类接口

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。

利用return精简不必要的代码

案例一：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;
}

案例二：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);
}

案例三：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

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。

案例一：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。

案例二：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，大约是为了节约一个临时变量吧。

建议方案：

// 构建用户函数
public UserVO buildUser1(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。

仅保留函数需要的参数

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。

案例一：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);
}

案例二：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。

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。

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