Java 最佳做法
好的代码都会遵循一定规则，了解这些规则将增大您成功的几率。 我们将在本文中分享一些 Java 最佳做法，为您提供帮助。 我们将介绍必知提示和技巧，涵盖软件开发的总体建议以及 Java 和项目特定的专业知识。 我们开始吧！
常规
首先，牢记以下有关现代编码的一般规则。
干净好过聪明
代码的主要目的是被理解和维护，而不是炫耀技术能力。 干净的代码会让软件更易于调试、维护和扩展，使参与项目的所有人受益。 复杂并不是荣誉奖章，简单和可读才是。
考虑以下示例。
- 聪明的：
这是交换变量 `a` 和 `b` 值的非常规方式。 虽然聪明，但乍一看可能会令人困惑。
- 干净的：
这是更常见的方式。 虽然额外需要一行代码，但其直观性使大多数程序员都能更轻松地理解。
保持简短
确保方法和类不会太长。 虽然对于类的确切行数或单词数没有严格规定，但建议的做法是保持重点突出且连贯的结构。 对于方法，通常每个方法的推荐代码量为 10 到 20 行左右。 如果方法变得更长，最好将其分成更小、更易管理的部分。
如果您想练习识别方法是否过长，可以观看技术指导 Emily Bache 制作的精彩视频。
IntelliJ IDEA 还可以提供多种重构选项来帮助您摆脱长方法和类。 例如，它允许您提取方法以将长方法分解为更短的方法。
命名很难，所以要多加留意
方法和变量的正确名称可以作为理解代码目的和功能的直观指南，对于有效沟通至关重要。 以下是您需要了解的最重要的命名约定。
我们建议避免单字母变量，确保方法名称反映其操作，并将对象和字段名称与业务域对齐，增强清晰度和沟通。 例如，名为 calculateTotalPrice() 的方法可以立即传达其目的，而像 calculate() 这样的模糊名称则使功能不够明确。 同样，名为 customerEmailAddress 的变量清楚直观，而 cea 这样的缩写可能指代任何内容，导致困惑。
另一个例子是，指定相关单位而不是命名变量超时。 使用 timeoutInMs 或 timeoutInMilliseconds 可以避免单位混淆。
测试、测试、测试
要确保应用按预期工作并在发生变化时继续运行，必须测试代码。 测试有助于及早发现问题，使修正更便宜、更容易。 它们还会指导您代码应该如何工作，并最大限度地减小后续更新时破坏代码的几率。
好的测试名称很重要，因为它们显示了每个测试的作用和查找的内容。 例如，名为 AlertWhenEmailIsMissing()checks 的测试是用于在缺失电子邮件时发出警报，您无需深入了解细节。
您可以阅读 Marit van Dijk 的这篇博文，了解有关测试的更多信息。
特定于语言
以下提示和技巧将帮助您在使用 Java 编写时避免一些常见错误，提高您的代码质量。
使用 switch 表达式代替过多的 If 语句
使用 switch 表达式可以将多个条件合并到一个结构中，让代码更易读、更清晰。 这种方式简化了代码，使其更易理解和维护。
下面以不同类型的冰淇淋及其主要成分举例。
- 过多 else-if
在本例中，代码使用了一系列 else–if 语句将冰淇淋口味与其主要成分相匹配。 随着口味数量的增加，if 语句的数量可能会变得难以管理，使代码更难阅读。
- 切换
在这个不同版本的示例中，我们使用 switch 表达式而不是多个 if-else 条件获得了相同的结果。 在将单个变量与多个常量值进行比较时，switch 表达式更紧凑、更简洁且更容易理解。
IntelliJ IDEA 提供了一种特殊的检查，可以在几秒钟内将 if 语句转换为 switch 表达式。
您可以在 Java 技术布道师 Mala Gupta 最近发布的博文中找到更多精彩的 switch 用法示例。
避免空 catch 块
Java 中的空 catch 块是内部没有任何用于处理异常的代码的 catch 子句。 当这种块捕获异常时，什么也不会发生，程序会继续运行，就好像没有出现错误一样。 这可能会使问题难以发现和调试。
- 空 catch 块
在此示例中，我们捕获异常但不采取任何措施。
IntelliJ IDEA 通过检查高亮显示此类情况并提供解决方案：
- 记录异常
一种异常处理方式是借助 e.printStackTrace() 进行记录，它将堆栈跟踪打印到控制台，帮助我们识别和调试潜在问题。
- 记录异常并重新抛出
理想情况下，catch 块将识别 IOException，然后将错误消息打印到控制台并重新抛出异常以供后续处理。
这样，您就可以全面了解问题所在。
- 记录异常并返回替代值
解决空 catch 块问题的另一种方式是记录异常但返回有意义的值。
选择集合而不是数组以获得更大的灵活性
虽然 Java 中的数组高效易用，但其大小固定，并且提供的运算有限，不太适合多种数据操作。
Java 中的集合提供了更多的灵活性和实用性，例如 ArrayList 或 HashSet。 ArrayList 提供了动态大小调整和许多实用方法，并且更易用，特别是与泛型搭配。 我们来看一些代码示例：
- 数组
我们创建了一个 String 数组。 由于 Java 中的数组大小固定，如果我们想添加第十一个元素，我们必须创建一个新数组并复制所有元素。
- 集合
作为先前代码的替代方案，我们可以使用名为 ArrayList 的集合类。 像 ArrayList 这样的集合可以在运行时增长和收缩，从而提供更大的灵活性。 它们还提供了强大的数据操作方法，例如 .add()、.remove()、.contains()、.size() 等。
拥抱不可变性
不可变对象是指创建后状态无法更改的对象。 它们通过移除与跟踪可变状态更改相关的复杂性来帮助编写更安全、更简洁的代码。 这可以最大限度地减少错误和意外副作用的风险，确保行为一致，并简化调试和维护应用程序的过程。 在 Java 中，我们使用 final 实现不可变性。
- 无 final
在此示例中，我们将创建一个 Car 类并打印其品牌和型号。 然后，我们将更改汽车型号并再次打印。 控制台输出将显示 Car 类的状态已经更改，表明可变行为。
- 有 final
在下方的改进代码中，您可以看到我们做了同样的事，但是无法更改汽车型号或品牌，因为我们没有 setter 方法，并且 Car 类为 final。 控制台输出将显示 Car 类的状态保持不变，表明不可变行为。
复合先于继承
在 Java 中，通常最好使用复合（对另一个类的对象有引用或依赖项）而不是继承（从超类创建子类）。 复合使代码更加灵活并且更易测试。
- 继承
在我们的示例中，GamingComputer 继承自 BasicComputer。 这可能会导致问题，因为如果 BasicComputer 发生变化，可能会破坏 GamingComputer。 此外，GamingComputer 被锁定为一种 BasicComputer，限制了其灵活性。
- 复合
在第二个示例中，Computer 类由 Memory 和 Processor 组成，它们是充当字段的独立类实例。 每个类都独立定义其方法和行为。 这种方式更加灵活，因为您可以交换不同的 Memory 或 Processor 类型，或者在运行时更改其行为，而无需更改 Computer 类。
如需更多示例，请参阅《简单攻略：在 Java 中创建继承》。
使用 lambda 简化函数式接口
Java 中的函数式接口是一种只有一个抽象方法的接口。 lambda 提供了一种简洁、富有表现力的实现方式，无需匿名类的样板代码。
- 无 lambda
下面我们将使用一个匿名内部类实现 Comparator 接口进行排序。 它体积庞大，并且对于更复杂的接口可能不可读。
- 有 lambda
这段代码的作用与上面相同，但我们使用 lambda 函数而不是匿名类。 这使代码更加紧凑直观。
使用增强的 for 循环或流
与传统 for 循环相比，Java 中的增强 for 循环（for-each 循环）和流提供了更可读和更紧凑的方式来迭代集合或数组。
- 经典 for 循环
在这段代码中，我们使用 for 循环遍历列表。 它需要一个计数器，处理元素索引并定义停止条件 – 这都增加了复杂性。
- 增强的 for 循环
此循环 (forEach) 消除了对计数器的需要，并直接提供了列表中的每个条目，简化了代码并减小了出错的几率。 您可以借助 IntelliJ IDEA 中的检查来应用。
- 流
流为我们提供了每个条目，类似于增强的 for 循环，但也允许我们执行复杂的操作，例如筛选和映射。
使用 try-with-resources 语句保护资源
try-with-resources 语句可以帮助您确保每个资源在使用后正确关闭。 不关闭 try 块中的资源可能会导致内存问题和应用程序错误，影响性能和可靠性。
- 手动关闭资源
在下面的示例中，我们手动处理系统资源 FileInputStream，如果关闭时抛出异常，可能会出现资源泄漏等问题。
- 使用 try-with-resources 语句
在改进版本中，在 try 块内声明 FileInputStream 意味着 Java 会将其自动关闭，无论我们是正常离开还是出现异常。
理清深度嵌套的代码
深度嵌套的代码突出了最初很难注意到的逻辑问题。 这通常是因为使用了大量条件句，但这些条件句是编码必需的，不能直接除去。 不过，我们仍然需要找到简化代码的方式。
- 大量条件句
您可以看到冗余嵌套条件句看起来有多奇怪。
- 重构的代码
我们使用“保护子句”技术来消除嵌套条件句， 在满足某些条件时快速退出函数，以看起来更清晰的代码保持相同的逻辑。
项目特定
对于处理包含多个依赖项的项目，我们还提供了一些实用注意事项。
确保依赖项处于最新状态
请确保项目的依赖项处于最新状态，以增强安全性、引入新功能并修正 bug。 定期更新可以确保项目顺利运行并与其他工具保持兼容。
IntelliJ IDEA 可以帮助您使依赖项保持最新状态。 首先，通过 Preferences/Settings | Plugins（偏好设置/设置 | 插件）从 JetBrains Marketplace 安装 Package Search 插件。 然后，导航到 Dependencies（依赖项）工具窗口查看项目中的所有现有依赖项，点击它们旁边的 Upgrade（升级）链接。
检查存在漏洞的依赖项和 API
定期扫描项目查找依赖项和 API 中的薄弱环节，有助于您最大限度地降低安全风险、遵守预定义的规则并保持一切顺利运行。 快速解决这些漏洞有助于保护项目及其用户免受潜在威胁。
要在 IntelliJ IDEA 中查找存在漏洞的依赖项，首先导航到 Code | Analyze Code（代码 | 分析代码），然后选择 Show Vulnerable Dependencies（显示存在漏洞的依赖项）。 结果将在 Problems（问题）工具窗口的 Vulnerable Dependencies（存在漏洞的依赖项）标签页中显示。
您还可以在 Project（项目）工具窗口中右键点击文件夹或文件，例如 pom.xml 或 build.gradle，然后从上下文菜单中选择 Analyze Code | Show Vulnerable Dependencies（分析代码 | 显示存在漏洞的依赖项）。
即使没有明确检查漏洞，IntelliJ IDEA 也会高亮显示 pom.xml 或 build.gradle 中的漏洞。
避免循环依赖关系
当项目的各个部分在循环中相互依赖时，就会出现循环依赖关系。 例如，A 部分需要 B 部分的某些内容，但 B 部分也需要 A 部分的某些内容。这可能会使项目变得混乱和难以开展，因为很难弄清楚一个部分从哪里开始，另一个部分在哪里结束。 最好避免这些循环，保持内容清晰且易于管理。
要避免循环依赖项，您可以使用依赖关系矩阵。 这有助于直观呈现项目中组件之间的依赖关系。
结论
希望我们的建议能够简化您的日常任务，我们期待您编写出更简单、清晰和专业的代码，成为更高效的开发者。
IntelliJ IDEA 将帮助您找到这篇博文中讨论的条目并提供自动修正。 试用一下，然后告诉我们您的想法！
本博文英文原作者：
Subscribe to IntelliJ IDEA Blog updates
