什么样的代码是好代码？

即Single Responsibility （单一职责），Open Close（开闭），Liskov Substitution（里氏替换），Interface Segregation（接口隔离），Dependency Inversion（依赖反转）

详情可参考： https://www.cnblogs.com/huangenai/p/6219475.html

不喜欢这些抽象名词，我们搞点简单明了的。一匹跑得快（运行速度快），少生病（健壮），可以驮载各类货物（可扩展），容易辨识（容易看懂），病好治（bug好发现），高大英俊的千里汗血马是也

什么是好代码，不好定义，但是关于什么是代码里的"坏味道"，比较容易搞清楚。避免代码里的“坏味道"，离好的代码就不远了，坏味道一二三及推荐做法：

转载请注明出处： https://www.cnblogs.com/NaughtyCat/p/what-is-good-codes.html

• 代码重复
• 函数太长

如果太长（一般不宜超过200行,但不绝对），你自己都不太容易读懂，请不要犹豫，拆成小函数吧。笔者刚毕业，参与一个大型复杂的金融软件，核心业务类，函数1000行算小case，5000多行的不在少数，我的内心是哇凉哇凉的，还好大致逻辑比较清晰

• 类太大

一般不宜超过1000行，同样不绝对，jdk源码过千行的不少嘛。还是那个大型复杂的金融软件，核心的几个Algo C++文件，2万到3万行，我的心在滴血

• 数据泥团

即很多地方有相同的三四项、两个类中有相同的字段、许多函数签名中有相同的参数。把这些应该捆绑在一起的数据项，弄到一个新的类里吧。这样，函数参数列表会变短不少，简单化了

• 函数参数列表太长

工作中有7个参数的函数调用，搞清楚每个参数的业务含意，和顺序有点头晕。尽管可能有默认函数参数，不小心的时候范过错误，后面直接引入一个线上bug，紧张

• 变量名、函数名称、类名、接口等命名含义不清晰

　　　　　图02　程序员最头疼的事

苦命的天朝程序员，还要把中文翻译为英文，我也很头大鸭。函数名能让人望名知义，看名字就知道函数的功能是啥，以至于几乎不需要多少comments最好

通常DAO层函数的命令规范是：“操作+对象+通过+啥”，如：updateUserById, insertQuarter，delteteUserByName

• 太多的if else
• 在循环里定义大量耗资源的变量

大对象，如果可以放在循环外，被共享，节省时间空间

• try 块代码太长

try块只包住真的可能发生异常的语句，最小原则，同样因为try包起来的代码要有额外开销

• 不用的资源未及时清理掉，流及时关闭

如IO句柄、数据库连接、网络连接等。不清理掉，后果很严重，你若不信，软件就死给你看

• try-finally丑陋，明显更爱try-with-resources

　1)丑陋的

    static String firstLineOfFile(String path) throws IOException{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
        try {
            return br.readLine();
        } finally {
            br.close();
        }
    }

　　2)漂亮的小姐姐

static String firstLineOfFile(String path) throws IOException{
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
        return br.readLine();
    }
}

• 循环里字符串的拼接不要用”+“

有改过一个OutOfMemery的bug,字符串拼接用”+“，产生了一百多万的字符串变量。用Visual VM看程序占用内存空间比较多，数量最大的，通常都是String，所以用StringBuilder的append吧。

用Java VisualVM截取的一个dump，如下图：

从中可以看出，字符char和字符串String 实例数和内存大小占比都比较高。

• 太巨量的循环，看情况用乘除法和移位运算

移位运算吧，通常速度略微快于乘除法。测试代码如下：

        int temp;
        long before = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            temp = 2 * 8;
            temp = 16 / 8;
        }
        long after = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(after - before);


        before = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            temp = 2 << 3;
            temp = 16 >> 3;
        }
        after = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(after - before);

运行结果，分别为{269，279 }、 {258， 317} milliseconds,惊不惊喜，意不意外，乘除法比移位运算更快。看了下stackoverflow，具体得看处理器，现代处理器好多对于乘除已作优化。

如果乘除法业务更清晰，就用乘除法。基本上，移位运算不会慢于乘除法，但是移位运算不易理解

参看redis 源码（5.05版本）之 “rehashing.c”里hash key计算的代码片段如下（hash key的计算使用频率很高）：

看下redis-benchmark基准测试的数据，写Set = 47801/Second，笔者12年的老电脑（Intel i5-2450M, 2.50GHz)，速度很可观，应该是代码写的牛逼加C本身执行效率较高

参考： https://stackoverflow.com/questions/6357038/is-multiplication-and-division-using-shift-operators-in-c-actually-faster

• 避免运行时大量的反射

不知道Java社区为什么不太关注反射耗时的问题，以前写C#都会谨慎使用，C#社区有专门讨论反射优化。关于反射的不好的地方：

1)  编译时没法检查了

2）反射的代码冗长和丑陋

3）性能损耗

推荐做法：用反射的方式创建实例，然后通过接口或者其超类在来访问这些实例

• 基本类型优于装箱基本类型

基本类型更快，更省空间。避免不经意引起自动装箱和拆箱。是否相等的比较，"装箱基本类型"可能会出错。下面的代码显示了无意识的装箱：

    private static long sum() {
        Long sum = 0L;
        for (long i = 0;i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }

我的电脑测出来，运行时间为11906 milliseconds；将"Long sum" 改为" long sum"后，运行时间降低为2027 milliseconds

• 避免创建不必要的对象

String  s = new String("bikini"),每次执行该语句都会创建一个新的String实例，如果在循环或者频繁调用的方法里，将创建成千上万多余的String实例。应改为 String s = "bikini"

 又如有些对象的创建成本比其他对象搞得多，又有地方需要反复调用此“昂贵的对象"，建议缓存之然后重用，例如罗马数字的判断：

1）丑陋的

    static boolean isRomanNumeral(String s) {
        return s.matches("^(?=[MDCLXVI])M*(C[MD]|D?C{0,3})"
                + "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");
    }

2）漂亮的小姐姐

    public class RomanNumeral {
        public static final Pattern ROMAN = Pattern.compile("^(?=[MDCLXVI])M*(C[MD]|D?C{0,3})"
                + "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");

        static boolean isRomanNumeral(String s) {
            return ROMAN.matcher(s).matches();
        }
    }

• 未作参数有效性检查

不搞这个，ArrayIndexOutOfBoundsException、NullPointerException等妥妥地，是否为空的检查推荐JAVA8的Optional

• 延迟初始化和懒加载

这个的确是一种优化，即需要用到它的值时，才初始化。如果永远不用到，就永远不会被初始化。但要慎用，只有在初始化这个数据域开销很大的时候才用。在大多数情况下，

正常的初始化要优于延迟初始化。

1）如果出于性能的考虑对静态域使用延迟初始化，就需要使用 lazy initialization holder class 模式，示例代码如下：

    private static class FieldHodler {
        static final FieldType field = computeFieldValue();
    }
    
    private static FieldType getField() { return FileHodler.field; }

2）如果出于性能的考虑对实例域使用延迟初始化，就需要使用双重检查模式（double check idiom) 模式，示例代码如下：

    private volatile FieldType field;
    private FieldType getField() {
        FieldType result = field;
        if (result == null) {
            synchronized (this) {
                if (field == null)
                    field = result = computeFieldValue();
            }
        }
        return result;
    }

• LinkedHashMap、HashMap、ArrayList、HashSet、HashTable等集合类，没有初始化容量

如果大致知道业务场景下这些集合类的数量，初始化个容量吧。如ArrayList默认 DEFAULT_CAPACITY = 10，resize代码如下：

newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

如最终存放100个数据，则最后的容量 = ((10 + 10 * 2) * 2 + 30)) * 2 + 90 = 270， 会有4次重新分配内存和拷贝，费时间啊，我也懒，想耍啊

• 方法和类如果确实有业务场景需求不会被覆盖、不会被继承，用final修饰吧

final method在某些处理器下得到优化，跑得更快

参考： https://stackoverflow.com/questions/5547663/java-final-method-what-does-it-promise

• 合理数据库连接池和线程池

一个减少数据库连接的建立和断开（耗时)，一个减少线程的创建和销毁，动态根据请求分配资源，提高资源利用率

• 多用buffer等缓冲提高输入输出IO效率及FileChannel.transferTo、FileChannel.transferFrom和FileChannnel.map

　　 1)   诸如 BufferedReader 、BufferedWriter、BufferedInputStream和BufferedOutputStream等

　　       在杭电ACM online judge平台上，对于大数据量的输入和输出，BufferedReader和PrintWriter的性能远高于Scanner和println

　　　    参考：http://acm.hdu.edu.cn/faq.php?topic=java

　　 2)   FileChannel.transferXXX减少数据从内核到用户空间的复制，数据直接在内核空间中移动

　　　　FileChannel.map按照文件的一定大小块映射为内存区域，也不用从内核空间向用户空间拷贝数据 ，只适用于大文件的读操作

• synchronized修饰符最小作用域

synchronized要耗费性能，因此synchronized代码块优于synchronized方法，最小原则

• enum代替int枚举模式

int枚举模式不具有类型安全性，也没有啥子描述性，比较也会出问题

1）丑陋的

    public static final int APPLE_FRUIT         = 0;
    public static final int APPLE_PIPPIN        = 1;
    public static final int APPLE_GRANNY_SMITH  = 2;

    public static final int ORANGE_NAVEL         = 0;
    public static final int ORANGE_TEMPLE        = 1;
    public static final int ORANGE_BLOOD         = 2;

2）漂亮的小姐姐

    public enum Apple { FRUIT, PIPPIN, GRANNY_SMITH }
    public enum Orange { NAVEL, TEMPLE, BLOOD }

• 合理使用静态工厂方法代替构造器

如Boolean基本类

    public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return (b ? TRUE : FALSE);
    }

静态工厂方法，不必在每次调用时都创建一个新的对象；而且相较于构造器，它有名称便于阅读和理解；同时可以返回原类型的任意子类型；也可以根据参数不同，返回不同的类对象，如EnumSet

    public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {
        Enum<?>[] universe = getUniverse(elementType);
        if (universe == null)
            throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");

        if (universe.length <= 64)
            return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
        else
            return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
    }

• 组合优于继承

因为继承打破了封装性，overriding可能导致安全漏洞

• 异常只能用于处理错误，不能用来控制业务流程
• 精准的运算，如货币运算等不要用float 和 double

正确的做法，用BigDecimal、int和long

• ArrayList对于“随机访问较多的场景”性能较高，LinkedListd对于“删除和插入较多的场景”性能更高
• 使用范围最小的数据类型，redis源码里大量使用unsigned int 和 unsigned long，时间和空间效率高于int 和 long

部分源码截图如下：

• 将局部变量最小化

推荐在第一次使用局部变量的地方声明它。不然隔太远，容易分散注意力，阅读代码的人忘记它的类型和初始值了，需要再去找

几乎每个局部变量的声明都应该包含一个初始化表达式

•  并发的数据结构可以降低高并发下的CPU时间，但要评估内存消耗

并发的数据结构如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteHashSet等，可以在读和写的时候，不用加锁，因而提高了高并发下的处理效率。但是其复杂的数据结构和锁优化，代码了额外的内存消耗

未完待续，困了

注：

参考《Effective java》《重构 —— 改善既有代码的设计》《深入分析JAVA web技术内幕》

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