改善代码质量的20条编程规范

总结编码规范的三个部分:命名与注释(Naming and Comments)、代码风格(Code Style)和编程技巧(Coding Tips)。

一.命名与注释

命名大到项目名、模块名、包名、对外暴露的接口,小到类名、函数名、变量名、参数名,只要是做开发,我们就逃不过“起名字”这一关。命名的好坏,对于代码的可读性来说非常重要,甚至可以说是起决定性作用的。除此之外,命名能力也体现了一个程序员的基本编程素养。这也是我把“命名”放到第一个来讲解的原因。取一个特别合适的名字是一件非常有挑战的事情,即便是对母语是英语的程序员来说,也是如此。而对于我们这些英语非母语的程序员来说,想要起一个能准确达意的名字,更是难上加难了。实际上,命名这件事说难也不难,关键还是看你重不重视,愿不愿意花时间。对于影响范围比较大的命名,比如包名、接口、类名,我们一定要反复斟酌、推敲。实在想不到好名字的时候,可以去 GitHub 上用相关的关键词联想搜索一下,看看类似的代码是怎么命名的。那具体应该怎么命名呢?好的命名有啥标准吗?接下来,我就从 4 点来讲解我的经验。

1. 命名多长最合适?在过往的团队和项目中,我遇到过两种截然不同的同事。有一种同事特别喜欢用很长的命名方式,觉得命名一定要准确达意,哪怕长一点也没关系,所以,这类同事的项目里,类名、函数名都很长。另外一种同事喜欢用短的命名方式,能用缩写就尽量用缩写,所以,项目里到处都是包含各种缩写的命名。你觉得这两种命名方式,哪种更值得推荐呢?在我看来,尽管长的命名可以包含更多的信息,更能准确直观地表达意图,但是,如果函数、变量的命名很长,那由它们组成的语句就会很长。在代码列长度有限制的情况下,就会经常出现一条语句被分割成两行的情况,这其实会影响代码可读性。实际上,在足够表达其含义的情况下,命名当然是越短越好。但是,大部分情况下,短的命名都没有长的命名更能达意。所以,很多书籍或者文章都不推荐在命名时使用缩写。对于一些默认的、大家都比较熟知的词,我比较推荐用缩写。这样一方面能让命名短一些,另一方面又不影响阅读理解,比如,sec 表示 second、str 表示 string、num 表示 number、doc 表示 document。除此之外,对于作用域比较小的变量,我们可以使用相对短的命名,比如一些函数内的临时变量。相反,对于类名这种作用域比较大的,我更推荐用长的命名方式。

总之,命名的一个原则就是以能准确达意为目标。不过,对于代码的编写者来说,自己对代码的逻辑很清楚,总感觉用什么样的命名都可以达意,实际上,对于不熟悉你代码的同事来讲,可能就不这么认为了。所以,命名的时候,我们一定要学会换位思考,假设自己不熟悉这块代码,从代码阅读者的角度去考量命名是否足够直观。

2. 利用上下文简化命名我们先来看一个简单的例子。

在 User 类这样一个上下文中,我们没有在成员变量的命名中重复添加“user”这样一个前缀单词,而是直接命名为 name、password、avatarUrl。在使用这些属性时候,我们能借助对象这样一个上下文,表意也足够明确。

除了类之外,函数参数也可以借助函数这个上下文来简化命名。关于这一点,我举了下面这个例子,你一看就能明白,我就不多啰嗦了。

3. 命名要可读、可搜索首先,我们来看,什么是命名可读。先解释一下,我这里所说的“可读”,指的是不要用一些特别生僻、难发音的英文单词来命名。

4. 如何命名接口和抽象类?对于接口的命名,一般有两种比较常见的方式。一种是加前缀“I”,表示一个 Interface。比如 IUserService,对应的实现类命名为 UserService。另一种是不加前缀,比如 UserService,对应的实现类加后缀“Impl”,比如 UserServiceImpl。对于抽象类的命名,也有两种方式,一种是带上前缀“Abstract”,比如 AbstractConfiguration;另一种是不带前缀“Abstract”。实际上,对于接口和抽象类,选择哪种命名方式都是可以的,只要项目里能够统一就行。

注释

命名很重要,注释跟命名同等重要。很多书籍认为,好的命名完全可以替代注释。如果需要注释,那说明命名不够好,需要在命名上下功夫,而不是添加注释。实际上,我个人觉得,这样的观点有点太过极端。命名再好,毕竟有长度限制,不可能足够详尽,而这个时候,注释就是一个很好的补充。1. 注释到底该写什么?注释的目的就是让代码更容易看懂。只要符合这个要求的内容,你就可以将它写到注释里。总结一下,注释的内容主要包含这样三个方面:做什么、为什么、怎么做。

有些人认为,注释是要提供一些代码没有的额外信息,所以不要写“做什么、怎么做”,这两方面在代码中都可以体现出来,只需要写清楚“为什么”,表明代码的设计意图即可。

二.代码风格

1. 类、函数多大才合适?总体上来讲,类或函数的代码行数不能太多,但也不能太少。类或函数的代码行数太多,一个类上千行,一个函数几百行,逻辑过于繁杂,阅读代码的时候,很容易就会看了后面忘了前面。相反,类或函数的代码行数太少,在代码总量相同的情况下,被分割成的类和函数就会相应增多,调用关系就会变得更复杂,阅读某个代码逻辑的时候,需要频繁地在 n 多类或者 n 多函数之间跳来跳去,阅读体验也不好。那一个类或函数有多少行代码才最合适呢?

对于函数代码行数的最大限制,网上有一种说法,那就是不要超过一个显示屏的垂直高度。比如,在我的电脑上,如果要让一个函数的代码完整地显示在 IDE 中,那最大代码行数不能超过 50。这个说法我觉得挺有道理的。因为超过一屏之后,在阅读代码的时候,为了串联前后的代码逻辑,就可能需要频繁地上下滚动屏幕,阅读体验不好不说,还容易出错。对于类的代码行数的最大限制,这个就更难给出一个确切的值了.

一个间接的判断标准,那就是,当一个类的代码读起来让你感觉头大了,实现某个功能时不知道该用哪个函数了,想用哪个函数翻半天都找不到了,只用到一个小功能要引入整个类(类中包含很多无关此功能实现的函数)的时候,这就说明类的行数过多了。

2. 一行代码多长最合适?

一行代码最长限制为 100 个字符。不过,不同的编程语言、不同的规范、不同的项目团队,对此的限制可能都不相同。不管这个限制是多少,总体上来讲我们要遵循的一个原则是:一行代码最长不能超过 IDE 显示的宽度。需要滚动鼠标才能查看一行的全部代码,显然不利于代码的阅读。当然,这个限制也不能太小,太小会导致很多稍长点的语句被折成两行,也会影响到代码的整洁,不利于阅读。

3. 善用空行分割单元块对于比较长的函数,如果逻辑上可以分为几个独立的代码块,在不方便将这些独立的代码块抽取成小函数的情况下,为了让逻辑更加清晰,除了上一节课中提到的用总结性注释的方法之外,我们还可以使用空行来分割各个代码块。除此之外,在类的成员变量与函数之间、静态成员变量与普通成员变量之间、各函数之间、甚至各成员变量之间,我们都可以通过添加空行的方式,让这些不同模块的代码之间,界限更加明确。写代码就类似写文章,善于应用空行,可以让代码的整体结构看起来更加有清晰、有条理。

4. 四格缩进还是两格缩进?“PHP 是世界上最好的编程语言?代码换行应该四格缩进还是两格缩进?”这应该是程序员争论得最多的两个话题了。据我所知,Java 语言倾向于两格缩进,PHP 语言倾向于四格缩进。至于到底应该是两格缩进还是四格缩进,我觉得这个取决于个人喜好。只要项目内部能够统一就行了。当然,还有一个选择的标准,那就是跟业内推荐的风格统一、跟著名开源项目统一。当我们需要拷贝一些开源的代码到项目里的时候,能够让引入的代码跟我们项目本身的代码,保持风格统一。

5. 大括号是否要另起一行?左大括号是否要另起一行呢?这个也有争论。据我所知,PHP 程序员喜欢另起一行,Java 程序员喜欢跟上一条语句放到一起。

6. 类中成员的排列顺序在 Java 类文件中,先要书写类所属的包名,然后再罗列 import 引入的依赖类。在 Google 编码规范中,依赖类按照字母序从小到大排列。在类中,成员变量排在函数的前面。成员变量之间或函数之间,都是按照“先静态(静态函数或静态成员变量)、后普通(非静态函数或非静态成员变量)”的方式来排列的。除此之外,成员变量之间或函数之间,还会按照作用域范围从大到小的顺序来排列,先写 public 成员变量或函数,然后是 protected 的,最后是 private 的。不过,不同的编程语言中,类内部成员的排列顺序可能会有比较大的差别。比如 C++ 中,成员变量会习惯性放到函数后面。除此之外,函数之间的排列顺序,会按照刚刚我们提到的作用域的大小来排列。实际上,还有另外一种排列习惯,那就是把有调用关系的函数放到一块。比如,一个 public 函数调用了另外一个 private 函数,那就把这两者放到一块。

三.编程技巧

1. 把代码分割成更小的单元块

大部分人阅读代码的习惯都是,先看整体再看细节。所以,我们要有模块化和抽象思维,善于将大块的复杂逻辑提炼成类或者函数,屏蔽掉细节,让阅读代码的人不至于迷失在细节中,这样能极大地提高代码的可读性。不过,只有代码逻辑比较复杂的时候,我们其实才建议提炼类或者函数。毕竟如果提炼出的函数只包含两三行代码,在阅读代码的时候,还得跳过去看一下,这样反倒增加了阅读成本。

2. 避免函数参数过多

函数包含 3、4 个参数的时候还是能接受的,大于等于 5 个的时候,我们就觉得参数有点过多了,会影响到代码的可读性,使用起来也不方便。

3. 勿用函数参数来控制逻辑不要在函数中使用布尔类型的标识参数来控制内部逻辑,true 的时候走这块逻辑,false 的时候走另一块逻辑。这明显违背了单一职责原则和接口隔离原则。我建议将其拆成两个函数,可读性上也要更好。

不过,如果函数是 private 私有函数,影响范围有限,或者拆分之后的两个函数经常同时被调用,我们可以酌情考虑保留标识参数。

4. 函数设计要职责单一我们在前面讲到单一职责原则的时候,针对的是类、模块这样的应用对象。实际上,对于函数的设计来说,更要满足单一职责原则。相对于类和模块,函数的粒度比较小,代码行数少,所以在应用单一职责原则的时候,没有像应用到类或者模块那样模棱两可,能多单一就多单一。

5. 移除过深的嵌套层次代码嵌套层次过深往往是因为 if-else、switch-case、for 循环过度嵌套导致的。嵌套最好不超过两层,超过两层之后就要思考一下是否可以减少嵌套。过深的嵌套本身理解起来就比较费劲,除此之外,嵌套过深很容易因为代码多次缩进,导致嵌套内部的语句超过一行的长度而折成两行,影响代码的整洁。

解决嵌套过深的方法也比较成熟,有下面 4 种常见的思路。

去掉多余的 if 或 else 语句。

使用编程语言提供的 continue、break、return 关键字

将部分嵌套逻辑封装成函数调用,以此来减少嵌套。

6. 学会使用解释性变量

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