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如何写出更好的Java代码

1． 优雅需要付出代价。

从短期利益来看，对某个问题提出优雅的解决方法，似乎可能花你更多的时间。但当它终于能够正确执行并可轻易套用于新案例中，不需要花上数以时计，甚至以天计或以月计的辛苦代价时，你会看得到先前所花功夫的回报（即使没有人可以衡量这一点）。这不仅给你一个可更容易开发和调试的程序，也更易于理解和维护。这正是它在金钱上的价值所在。这一点有赖某种人生经验才能够了解，因为当你努力让某一段程序代码变得比较优雅时，你并不是处于一种具生产力的状态下。但是，请抗拒那些催促你赶工的人们，因为那么做只会减缓你的速度罢了。

2． 先求能动，再求快。

即使你已确定某段程序代码极为重要，而且是系统的重要瓶颈，这个准则依然成立。尽可能简化设计，让系统能够先正确动作。如果程序的执行不够快，再量测其效能。几乎你总是会发现，你所认为的”瓶颈”其实都不是问题所在。把你的时间花在刀口上吧。

3． 记住”各个击破”的原理。

如果你所探讨的问题过于混杂，试着想像该问题的基本动作会是什么，并假设这一小块东西能够神奇地处理掉最难的部分。这”一小块”东西其实就是对象–请撰写运用该对象的程序代码，然后检视对象，并将其中困难的部分再包装成其他对象，依此类推。

4． 区分class开发者和class使用者（使用端程序员）。

Class 使用者扮演着”客户”角色，不需要（也不知道）class的底层运作方式。Class开发者必须是class设计专家，并撰写class，使它能够尽可能被大多数新手程序员所用，而且在程序中能够稳当执行。一套程序库只有在具备通透性的情况下，使用起来才会容易。

5．当你撰写class时，试着给予明了易懂的名称，减少不必要的注解。

你给客户端程序员的接口，应该保持概念上的单纯性。不了这个目的，当函数的重载（overloading）适合制作出直觉、易用的接口时，请善加使用。

6． 也必你的分析和设计必须让系统中的classes保持最少，须让其Public interfaces保持最少，以及让这些classes和其他classes之间的关联性（ 尤其是base classes）保持最少。

如果你的设计所得结果更甚于此，请问问自己，是否其中每一样东西在整个程序生命期中都饶富价值？如果并非如此，那么，维护它们会使你付出代价。开发团队的成员都有不维护”无益于生产力提升”的任何东西的倾向；这是许多设计方法无法解释的现象。

7． 让所有东西尽量自动化。先撰写测试用的程序代码（在你撰写class之前），并让它和class结合在一起。请使用makefile或类似工具，自动进行测试动作。

通过这种方式，只要执行测试程序，所有的程序变动就可以自动获得验证，而且可以立即发现错误。由于你知道的测试架构所具备的安全性，所以当你发现新的需求时，你会更勇于进行全面修改。请记住，程序语言最大的改进，是来自型别检查、异常处理等机制所赋予的内置测试动作。但这些功能只能协助你到达某种程度。开发一个稳固系统时，你得自己验证自己的classes或程序的性质。

8． 在你撰写class之前先写测试码，以便验证你的class 是否设计完备。如果你无法撰写测试码，你便无法知道你的class 的可能长相。撰写测试码通常能够显现出额外的特性（features）或限制 ( constraints)__它们并不一定总是能够在分析和设计过程中出现。测试码也可做为展示class 用法的示例程序。

9． 所有软件设计上的问题，都可以通过”引入额外的概念性间接层（conceptual indirection）”加以简化。这个软件工程上的基础法则是抽象化概念的根据，而抽象化概念正是面向对象程序设计的主要性质。

10． 间接层(indirection)应该要有意义（和准则-9致）。

这里所指的意义可以像”将共用程序代码置于惟一函数”这么简单。如果你加入的间接层（或抽象化、或封装等等）不具意义，它可能就和没有适当的间接层一样糟糕。

11． 让class尽可能微小而无法切割（atomic）。

赋予每个class单一而清楚的用途。如果你的classes或你的系统成长得过于复杂，请将复杂的classes切割成比较简单的几个classes。最明显的一个判断指针就是class的大小：如果它很大，那么它工作量过多的机会就可能很高，那就应该被切割。重新设计class的建议线索是：

1） 复杂的switch语句：请考虑运用多态（Polymorphism）。

2） 许多函数各自处理类型极为不同的动作：请考虑切割为多个不同的（classes）。

12． 小心冗长的引数列（argument lists）。

冗长的引数列会使函数的调用动作不易撰写、阅读、维护。你应该试着将函数搬移到更适当的class中，并尽量以对象为引数。

13． 不要一再重复。

如果某段程序代码不断出现于许多derived class函数中，请将该段程序代码置于某个base class 函数内，然后在derived class函数中调用。这么做不仅可以省下程序代码空间，也可以让修改该段程序代码动作更易于进行。有时候找出此种共通程序代码还可以为接口增加实用功能。

14． 小心switch语句或成串的if-else 子句。

通常这种情况代表所谓的”type-check coding”。也就是说究竟会执行哪一段程序代码，乃是依据某种型别信息来做抉择（最初，确切型别可能不十分明显）。你通常可以使用继承和多态来取代此类程序代码；Polymorphical method （多态函数）的调用会自动执行此类型别检验，并提供更可靠更容易的扩充性。

15． 从设计观点来看，请找出变动的事物，并使它和不变的事物分离。

也就是说，找出系统中可能被你改变的元素，将它们封装于classes中。你可以在《Thinking in Patterns with Java》（可免费下载于 www. BruceEckel. Com）大量学习到这种观念。

16． 不要利用subclassing来扩充基础功能。

如果某个接口元素对class而言极重要，它应该被放在base class 里头，而不是直到衍生（derivation）时才被加入。如果你在继承过程中加入了函数，或许你应该重新思考整个设计。

17． 少就是多。

从class 的最小接口开始妨展，尽可能在解决问题的前提下让它保持既小又单纯。不要预先考量你的class被使用的所有可能方式。一旦class被实际运用，你自然会知道你得如何扩充接口。不过，一旦class被使用后，你就无法在不影响客户程序代码的情况下缩减其接口。如果你要加入更多函数倒是没有问题–不会影响既有的客户程序代码，它们只需重新编译即可。但即使新函数取代了旧函数的功能，也请你保留既有接口。如果你得通过”加入更多引数”的方式来扩充既有函数的接口，请你以新引数写出一个重载化的函数；通过 这种方式就不会影响既有函数的任何客户了。

18． 大声念出你的classes,确认它们符合逻辑。

请base class和derived class 之间的关系是”is-a”(是一种)，让class和成员对象之间的关系是”has-a”(有一个)。

19． 当你犹豫不决于继承（inheritance）或合成（组合，composition）时，请你问问自己，是否需要向上转型（upcast）为基础型别。

如果不需要，请优先选择合成（也就是是使用成员对象）。这种作法可以消除”过多基础型别”。如果你采用继承，使用者会认为他们应该可以向上转型。

20． 运用数据成员来表示数值的变化，运用经过覆写的函数（overrided method）来代表行为的变化 。

也就是说，如果你找到了某个 class, 带有一些状态变量，而其函数会依据这些变量值切换不同的行为，那么你或许就应该重新设计，在subclasses 和覆写后的函数（overrided methods）中展现行为止的差异。

21． 小心重载（overloading）。

函数不应该依据引数值条件式地选择执行某一段程序代码。这种情况下你应该撰写两个或更多个重载函数（overloaded methods）

22． 使用异常体系（exception hierarchies）

最好是从Java标准异常体系中衍生特定的classes, 那么，捕捉异常的人便可以捕捉特定异常，之后才捕捉基本异常。如果你加入新的衍生异常，原有的客户端程序仍能通过其基础型别来捕捉它。

23． 有时候简单的聚合（aggregation）就够了。

飞机上的”旅客舒适系统”包括数个分离的元素：座椅、空调、视讯设备等等，你会需要在飞机上产生许多这样的东西。你会将它们声明为Private成员并开发出一个全新的接口吗？不会的，在这个例子中，元素也是Public接口的一部分，所以仍然是安全的。当然啦，简单聚合并不是一个常被运用的解法，但有时候的确是。

24． 试着从客户程序员和程序维护的角度思考。

你的class应该设计得尽可能容易使用。你应该预先考量可能性有的变动，并针对这些 可能的变动进行设计，使这些变动日后可轻易完成。

25． 小心”巨大对象并发症”。

这往往是刚踏OOP领域的过程式（procedural）程序员的一个苦恼，因为他们往往最终还是写出一个过程式程序，并将它们摆放到一个或两个巨大对象中。注意，除了application framework (应用程序框架，译注：一种很特殊的、大型OO程序库，帮你架构程序本体)之外，对象代表的是程序中的观念，而不是程序本身。

26． 如果你得用某种丑陋的方式来达成某个动作，请将丑陋的部分局限在某个class里头。

27． 如果你得用某种不可移植方式来达成某个动作，请将它抽象化并局限于某个class里头。这样一个”额外间接层”能够防止不可移植的部分扩散到整个程序。这种作法的具体呈现便是Bridge设计模式（design pattern）。

28． 对象不应仅仅只用来持有数据。

对象也应该具有定义明确界限清楚的行为。有时候使用”数据对象”是适当的，但只有在通用形容器不适用时，才适合刻意以数据对象来包装、传输一群数据项。

29． 欲从既有的classes身上产生新的classes时，请以组合(composition)为优先考量。

你应该只在必要时才使用继承。如果在组合适用之处你却选择了继承，你的设计就渗杂了非必要的复杂性。

30． 运用继承和函数覆写机制来展现行为上的差异，运用fields(数据成员)来展现状态上的差异。

这句话的极端例子，就是继承出不同的classes表现各种不同的颜色，而不使用”color”field.

31． 当心变异性（variance）。

语意相异的两个对象拥有相同的动作（或说责任）是可能的。OO世界中存在着一种天生的引诱，让人想要从某个class继承出另一个subclass,为的是获得继承带来的福利。这便是所谓”变异性”。但是，没有任何正当理由足以让我们强迫制造出某个其实并不存在的superclass/subclass关系。比较好的解决方式是写出一个共用的base class,它为两个derived classes制作出共用接口–这种方式会耗用更多空间，但你可以如你所盼望地从继承机制获得好处，而且或许能够在设计上获得重大发现。

32． 注意继承上的限制。

最清晰易懂的设计是将功能加到继承得来的class里头；继承过程中拿掉旧功能（而非增加新功能）则是一种可疑的设计。不过，规则可以打破。如果你所处理的是旧有的class程序库，那么在某个class的subclass限制功能，可能会比重新制定整个结构（俾使新class得以良好地相称于旧 class）有效率得多。

33． 使用设计模式（design patterns）来减少”赤裸裸无加掩饰的机能（naked functionality）”。

举个例子，如果你的class只应该产出惟一一个对象，那么请不要以加思索毫无设计的手法来完成它，然后撰写”只该产生一份对象”这样的注解就拍拍屁股走人。请将它包装成singleton（译注：一个有名的设计模式，可译为”单件”）。如果主程序中有多而混乱的”用以产生对象”的程序代码，请找出类似 factory method这样的生成模式（creational patterns），使价钱可用以封装生成动作减少”赤裸裸无加掩饰的机能”（naked functionality）不仅可以让你的程序更易理解和维护，也可以阻止出于好意却带来意外的维护者。

34． 当心”因分析而导致的瘫痪（analysis paralysis）”。

请记住，你往往必须在获得所有信息之前让项目继续前进。而且理解未知部分的最好也最快的方式，通常就是实际前进一步而不只是纸上谈兵。除非找到解决办法，否则无法知道解决办法。Java拥有内置的防火墙，请让它们发挥作用。你在单一class或一组classes中所犯的错误，并不会伤害整个系统的完整性。

35． 当你认为你已经获得一份优秀的分析、设计或实现时，请试着加以演练。

将团队以外的某些人带进来-他不必非得是个顾问不可，他可以是公司其他团队的成员。请那个人以新鲜的姿态审视你们的成果，这样可以在尚可轻易修改的阶段找出问题，其收获会比因演练而付出的时间和金钱代价来得高。实现 （Implementation）

36. 一般来说，请遵守Sun的程序编写习惯。

价钱可以在以下网址找到相关文档：java.sun.com/docs/codeconv/idex.html。本书尽可能遵守这些习惯。众多Java程序员看到的程序代码，都有是由这些习惯构成的。如果你固执地停留在过去的编写风格中，你的（程序代码）读者会比较辛苦。不论你决定采用什么编写习惯，请在整个程序中保持一致。你可以在home.wtal.de/software-solutions/jindent上找到一个用来重排Java程序的免费工具。

37. 无论使用何种编写风格，如果你的团队（或整个公司，那就更好了）能够加以标准化，那么的确会带来显著效果。这代表每个人都可以在其他人不遵守编写风格修改其作品，这是个公平的游戏。标准化的价值在于，分析程序代码时所花的脑力较小，因而可以专心于程序代码的实质意义。

38. 遵守标准的大小写规范。

将 class名称的第一个字母应为大写。数据成员、函数、对象（references）的第一个字母应为小写。所有识别名称的每个字都应该连在一块儿，所有非首字的第一个字母都应该大写。例如： ThisIsAClassName thisIsAMethodOrFieldName 如果你在static final 基本型别的定义处指定了常量初始式（constant initializers）,那么该识别名称应该全为大写，代表一个编译期常量。 Packages是个特例，其名称皆为小写，即使非首字的字母亦是如此。域名（org, net, edu 等等）皆应为小写。（这是Java 1.1迁移至Java 2时的一项改变） 。

39、不要自己发明”装饰用的”Private数据成员名称。

通常这种的形式是在最前端加上底线和其他字符，匈牙利命名法（Hungarian notation）是其中最差的示范。在这种命名法中，你得加入额外字符来表示数据的型别、用途、位置等等。仿佛你用的是汇编语言（assembly language）而编译器没有提供任何协肋似的。这样的命名方式容易让人混淆又难以阅读，也不易推行和维护。就让classes和packages来进行”名称上的范

围制定（name scoping）”吧。

40、当你拟定通用性的class时，请遵守正规形式（canonical form）。

包括equals( )、hashCode( )、clone( ) ( 实现出Cloneable),并实现出Comparable和Serialiable等等。

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