作者:京東零售 劉仲偉
在軟件開發的世界里,代碼不僅是程序的基石,更是程序員交流的通用語言。而Java,作為一門廣泛應用于企業級應用的編程語言,其代碼的可讀性和一致性對于項目的長期維護和團隊協作至關重要。本文將帶你探索Java代碼的美學,揭示那些能夠讓你的代碼既美觀又高效的樣式規范。無論是初出茅廬的新手還是經驗豐富的老手,都能從中獲得靈感,提升編碼的藝術。
一、為什么要代碼樣式規范
對于團隊開發,不同的代碼規范或不規范可能引起的問題包括但不限于:
1.代碼可讀性,代碼是為了人閱讀的,不是只為了機器執行;
2.代碼format引發的大量的diff,干擾code review;
3.間接影響代碼質量和團隊協作效率;
在敏捷迭代的軟件開發環境中,良好的代碼規范不僅能夠幫助團隊成員快速理解彼此的代碼,減少溝通成本,還能在代碼維護和擴展時節省寶貴的時間。此外,一致的代碼風格也是項目專業性的體現,能夠給代碼審查者和未來的維護者留下良好的第一印象。
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二、探索Java代碼規范
我們將深入探討Java社區廣泛認可的編碼規范,包括但不限于Google Java Style和Oracle官方的編碼指南。從命名約定、代碼格式化、注釋的使用,到錯誤處理和測試代碼的編寫,每一個細節都是構建高質量Java代碼的關鍵。
2.1 業界Java代碼樣式規范
a. Google Java Style
Google在github上維護的多種編程語言的代碼規范:https://github.com/google/styleguide,其中:
??javaguide.html 是Google對Java編程語言代碼編碼標準的完整定義;
??intellij-java-google-style.xml 是Google Java代碼規范文件,適用于Intellij IDEA開發工具;
b. 阿里Java規范
阿里在 GitHub 上有一個關于 Java 開發規范的倉庫 p3c:https://github.com/alibaba/p3c,其中:
??Java開發手冊(黃山版).pdf 覆蓋編程規約、異常日志、單元測試等七個維度;
??Alibaba Java Coding Guidelines Jetbrains插件市場提供的代碼指導插件, idea-plugin 提供編譯、安裝、使用手冊;
c. 其它規范
公司/組織 | Style Guide |
---|---|
Sun/Oracle | The Original Sun Java Style Guide |
Andriod | Android Open Source Project (AOSP) Style Guide |
Twitter’s Java Style Guide | |
Coderanch | The CodeRanch Style Guide |
2.2 規范選擇與制定
a. 規范選擇
上面列舉了多項代碼規范,在決定使用哪種規范之前,可以考慮三個方面:
?明確目標:使用代碼規范的目的是什么,只是為了項目內代碼風格一致,還是為了和其他團隊分享或者其他公司分享或者開源?
?使用環境:開發閱讀代碼的環境是什么,GitHub、GitLab、公司內部的Coding?
?工具支持:code format工具支持情況,code sytle check工具支持情況,編譯工具:maven、gradle,IDE:IntelliJ、Eclipse、VS Code;
綜合上面的三個方面的考慮,優先選擇Google Java Style。
b. 規范制定
Google Java Style部分代碼樣式團隊難以接受,比如2空格縮進等,可以在原始Google Java Style基礎上,適當定制化調整。
?修改intellij-java-google-style.xml中的內容:
option | previous value | modified value | note |
---|---|---|---|
INDENT_SIZE | 2 | 4 | 行縮進空格數 |
TAB_SIZE | 2 | 4 | TAB空格數 |
CONTINUATION_INDENT_SIZE | 4 | 8 | 換行縮進空格數 |
RIGHT_MARGIN | 100 | 120 | 單行長度 |
JD_PRESERVE_LINE_FEEDS | 無 | TRUE | JavaDoc 中,保留手動的換行 |
KEEP_LINE_BREAKS | 無 | TRUE | Java代碼中,保留手動的換行 |
?修改intellij-java-jd-style.xml文件下載:http://xingyun.jd.com/codingRoot/liuzhongwei18/styleguide/blob/master/intellij-java-jd-style.xml?
2.3 規范使用
代碼樣式規范的使用分為兩個方面:
?代碼格式化
?代碼樣式校驗
規范使用 | 英文 | 使用對象 | 使用方式 | 說明 | 配置文件 |
---|---|---|---|---|---|
代碼格式化 | code style | 開發者 | IDE手動 | 定義代碼風格 | intellij-java-jd-style.xml |
代碼樣式校驗 | check style | 團隊 | 自動化 | 校驗代碼風格 | checkstyle.xml |
注意:code style 跟 check style 的「配置文件」必須對應,即按照code style format的代碼check style不報錯。
代碼樣式校驗
代碼格式化依賴于開發者手動進行格式化,為達到團隊/項目代碼樣式規范的落地,需要有全面的自動化的代碼檢查。根據當前業界推薦,采用Checkstyle作為自動化代碼樣式校驗工具。
需要對原始 Google Code Style 的google_checks進行定制,以適配上面intellij-java-jd-style.xml的定制。
?修改google_checks中的內容:
module | property | previous value | modified value | note |
---|---|---|---|---|
LineLength | max | 100 | 120 | 單行長度 |
Indentation | basicOffset braceAdjustment caseIndent throwsIndent lineWrappingIndentation arrayInitIndent | 2 2 2 4 4 2 | 4 0 4 4 4 4 | 使用checkstyle默認縮進風格 |
?修改checkstyle.xml文件下載:http://xingyun.jd.com/codingRoot/liuzhongwei18/styleguide/blob/master/checkstyle.xml?
?
除了上述的長度和縮進的代碼樣式校驗,Checkstyle還可以配置其它代碼校驗,可根據團隊接受情況予以配置。
module | property | default value | note |
---|---|---|---|
FileLength | max | 2000 | 單個文件長度 |
MethodLength | max | 150 | 單個方法長度 |
ParameterNumber | max | 7 | 方法的參數個數 |
ModifierOrder |
? |
? |
Java語言規范 |
NestedIfDepth | max | 1 | 檢查if-else嵌套層數 |
NestedTryDepth | max | 1 | 檢查try-catch-finally嵌套層數 |
ReturnCount | max | 2 | 一個方法最多有return的數量 |
CyclomaticComplexity | max | 10 | 方法圈復雜度 |
MagicNumber |
? |
? |
檢查魔法數字,未被定義為常量的數值 |
... |
? |
? |
https://checkstyle.org/checks.html |
?
三、最佳實踐:如何將規范融入日常開發
3.1 code style配置&使用
a. IDEA配置code style
在 IntelliJ IDEA下,使用intellij-java-jd-style.xml進行代碼格式化之前,需要先進行配置。
設置配置文件,路徑:IntelliJ IDEA→Preference→Editor→Code Style,參考下圖:
導入定制的code style文件:intellij-java-jd-style.xml?
命名Scheme,如圖中JD-Style,并啟用該代碼樣式規范
b. IDEA使用code style
完成上述配置后,在Mac環境的IntelliJ IDEA中,可以對選中的代碼格式化(快捷鍵:Option+Command+L)或者對選中的文件格式化(快捷鍵:Shift+Option+Command+L)
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3.2 check style配置&使用
check style的配置和使用有兩種主要方式:
1. 在開發環境IDE中,開發者配置插件后,可觸發代碼樣式規范的檢查,根據提示項進行代碼修改;
2.在maven項目中,配置checkstyle插件,可用命令行觸發代碼樣式規范的檢查,集成到CI (Continuous Integration)的自動化流水線中;
a. IDEA配置CheckStyle插件
在 IntelliJ IDEA下,安裝Plugin,路徑:IntelliJ IDEA→Preference→Plugins,參考下圖:
下載配置文件checkstyle.xml,配置CheckStyle-IDEA插件,路徑:IntelliJ IDEA→Preference→Tools→Checkstyle,增加自定義配置文件并命名,參考下圖:
b. IDEA使用CheckStyle插件
安裝配置CheckStyle插件后,工具窗口增加了CheckStyle Tab,在CheckStyle窗口進行check,可以選擇:
?Check Current File
?Check Module
?Check Project
c. maven配置CheckStyle插件
參考Checkstyle maven插件的官方配置案例:多模塊項目配置,通常我們在項目中新建build-tools模塊,將checkstyle.xml等配置文件放在這個模塊的resources目錄下。
project-name | -- pom.xml | -- build-tools | | -- pom.xml | | -- src | | | -- main | | | -- resources | | | -- checkstyle.xml | | | -- checkstyle-suppressions.xml | -- core | -- gui | -- other-module
build-tools模塊的pom.xml使用IDEA自動生成的配置文件,類似:
?xml version="1.0" encoding="UTF-8"??> project-name/artifactId?> com.jd.project-name/groupId?> 1.0.0/version?> /parent?> 4.0.0/modelVersion?> build-tools/artifactId?> /project?>
配置文件checkstyle.xml、checkstyle-suppressions.xml可以從coding中下載http://xingyun.jd.com/codingRoot/liuzhongwei18/styleguide/blob/master/。
父項目的pom.xml中,增加如下配置:
... ... build-tools/module?> /modules?> ... 3.6.0/maven.checkstyle.version?> /properties?> !-- Approach followed here is roughly the same as mentioned here: https://maven.apache.org/plugins/maven-checkstyle-plugin/examples/multi-module-config.html --?> org.apache.maven.plugins/groupId?> maven-checkstyle-plugin/artifactId?> ${maven.checkstyle.version}/version?> build-tools/src/main/resources/checkstyle.xml/configLocation?> true/includeTestSourceDirectory?> checkstyle-report.xml/outputFile?> false/consoleOutput?> true/failOnViolation?> target/**/excludes?> /configuration?> checkstyle/id?> validate/phase?> check/goal?> /goals?> /execution?> /executions?> /plugin?> /plugins?> /pluginManagement?> org.apache.maven.plugins/groupId?> maven-checkstyle-plugin/artifactId?> /plugin?> /plugins?> /build?> org.apache.maven.plugins/groupId?> maven-checkstyle-plugin/artifactId?> checkstyle/report?> /reports?> /reportSet?> /reportSets?> /plugin?> /plugins?> /reporting?> /project?>
maven-checkstyle-plugin的配置參數具體可參見checkstyle:check的參數說明。
這里對幾項配置進行說明:
?plugins>plugin>executions>execution
?id可以自行決定,這里選擇"checkstyle";
?phase是綁定到maven lifecycle的哪個執行階段,這里綁定到"validate"上,即執行maven validate的時候會執行該plugin任務;選擇validate階段可以保障checkstyle:check在代碼編譯之前執行,如果checkstyle檢查出違反樣式規范的問題,在代碼編譯之前就會報告出來;
?goals>goal是只綁定執行plugin的哪個任務,這里綁定的是"check";
?plugins>plugin>configuration>failOnViolation
?檢查到違反樣式規范的問題,打印出來,打印的問題級別根據checkstyle.xml中配置的severity確定;
?將severity級別配置為error,并將failOnViolation設為true,檢查到違反樣式規范的問題時,會停止maven命令繼續執行;
注意:failOnViolation與failOnError配置項的區別,failOnError在檢查到問題時立即停止執行,failOnViolation在檢查到問題時輸出檢查日志再停止執行。
按照上述配置,可達到在mvn編譯代碼前強制檢查代碼樣式規范,發現違反規范的問題,不會繼續java的編譯、打包。
d. maven使用CheckStyle插件
運行mvn package即可正常打包。
也可以單獨執行命令:
mvn checkstyle:check
注意:為了實現自動化代碼樣式規范檢查,可以為項目配置行云流水線任務,設置代碼評審的自動化檢查:指定流水線做為卡點,指定為卡點的流水線需運行成功后MR才允許合并。
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四、結語:代碼規范-團隊協作的橋梁
最后,我們總結下Java樣式規范對于團隊協作的重要性,鼓勵每位開發者將這些規范內化為自己的編碼習慣。因為代碼規范不僅是個人技藝的體現,更是團隊協作和項目成功的基石。
通過閱讀本文,你將不僅了解到Java樣式規范的重要性,還將掌握如何將這些規范應用到實際開發中,讓你的代碼變得更加優雅和強大。讓我們一起追求編碼的藝術,用規范的代碼點亮編程的世界。
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參考
??京東JAVA代碼規范-V1.0.pdf?
?JD編碼規范:https://doc.jd.com/base/eos-doc/system-rule/JD%E7%BC%96%E7%A0%81%E8%A7%84%E8%8C%83/Java/?
?Jetbrains Java code style: https://www.jetbrains.com/help/idea/code-style-java.html?
?checkstyle官網:https://checkstyle.org/index.html?
?checkstyle發布:https://github.com/checkstyle/checkstyle/releases/?
?Apache Maven Checkstyle Plugin: https://maven.apache.org/plugins/maven-checkstyle-plugin/usage.html
審核編輯 黃宇
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