当我们看到一个事物的时候,它的轮廓首先进入视野,给了我们第一印象。如果第一印象没有吸引到我们,那我们就不会集中注意力去关注它,也不会想去认识它。

我觉得有个俗语非常好地概括了这个认知习惯。这个俗语就是“不起眼”,更通俗一点的说法是“放在人群里认不出来”。

不管我们愿不愿意,第一印象特别影响我们的判断和心情。我们看到美好的东西,自己也跟着高兴;看到乱糟糟的东西,自己也感觉乱糟糟的。

代码也是这样的。如果我们看到整齐、清爽的代码,我们就对它有好感,愿意阅读,也愿意改进。 如果代码一团糟,风格混乱,我们就特别想静静地走开,一行都不想看。

前面的几讲中,我们讨论了注释、声明、格式、注解等编码规范。现在,是时候把这些零散的知识放到一块儿了。这些规范组合在一起,就会让代码既有让人喜悦的轮廓,也有让人清爽的细节。

这一次,我们将使用大量的例子,从代码文件头部结构、对象结构、类的内部结构、方法的代码结构、限定词的使用以及空行的使用这六大维度,来说明到底该怎么组织一个源代码文件。

代码文件头部结构

一般来说,一个源代码文件的开始部分包含三项内容。 按照出现顺序,分别为:

  1. 版权和许可声明;

  2. 命名空间(package);

  3. 外部依赖(import)。

下面就是一个例子。


在版权部分中,“2003, 2013”中的2003表示的是代码的诞生日期,2013表示的是代码的最近更改日期。需要注意的是,每次代码变更,都要更改代码的最近更改日期。

代码文件对象结构

紧随着源代码的头部,是对目标类的定义,这一部分包含三个部分。 按照出现顺序,分别为:

  1. 类的规范;

  2. 类的声明;

  3. 类的属性和方法。

这一部分中,我们需要注意的是,对于公共类,需要使用since标签,标明从哪一个版本开始定义了这个类。 这样的标明,方便我们对类进行版本管理,减少我们进行代码变更时的工作量。


比如在上面的例子中,如果需要修改Readable,当看到“since 1.5”的标签时,我们就不需要检查Java 1.4的代码了。

你也许会问,为什么Java 1.4不能使用Readable呢?since标签同样可以给你答案,因为Readable是从Java 1.5开始才有的接口。

这些问题虽然简单,但是如果没有使用since标签,答案就没有这么直观明显了。

类的内部代码结构

类的属性和方法,一般是一个代码文件的主要组成部分。类的结构,推荐的编码顺序依次为:

  1. 类的属性;

  2. 构造方法;

  3. 工厂方法;

  4. 其他方法。

我摘抄了一段JDK的代码,你看这样是不是更干净整洁?


上面的代码案例中没有用到工厂方法,我来讲一下这个。

类似于构造方法,工厂方法也是用来构造一个类的实例。不同的是,工厂方法有具体的返回值。它可以是静态方法,也可以是实例方法。

如果是实例方法,工厂方法还可以被子类重写。这是工厂方法和构造方法的另外一个重要的区别。由于工厂方法也扮演着构造类实例的功能,我们一般把它放在构造方法的后面,其他方法的前面。

方法的代码结构

讲完了类的内部代码结构,我们再来讲讲方法的代码结构。一般来说,一个方法需要包含三项内容:

  1. 方法的规范;

  2. 方法的声明;

  3. 方法的实现。

内部类的内部方法,可以没有第一部分。但对于公开类的公开方法,方法的规范一定不能缺失。 一个典型的规范,应该包含以下十个部分:

  1. 方法的简短介绍;

  2. 方法的详细介绍(可选项);

  3. 规范的注意事项 (使用apiNote标签,可选项);

  4. 实现方法的要求 (使用implSpec标签,可选项);

  5. 实现的注意事项 (使用implNote标签,可选项);

  6. 方法参数的描述;

  7. 返回值的描述;

  8. 抛出异常的描述:需要注意的是,抛出异常的描述部分,不仅要描述检查型异常,还要描述运行时异常;

  9. 参考接口索引(可选项);

  10. 创始版本(可选项)。

下面的这个例子,也是来自JDK的源代码。你可以清晰地看到,这段代码中的规范是非常典型的。


如果方法的创始版本和它所属类的创始版本一致,方法的创始版本描述可以省略。 要不然,一定要加入方法的创始版本标签。

像下面这个例子,就添加了创始版本标签。

按顺序使用限定词

在声明一个类、方法或者方法属性时,为了更准确地描述和理解声明的适用场景,我们通常要使用修饰性的关键词。这些修饰性的关键词,我们通常称它们是修饰符或者限定词。 一个声明,可以使用多个限定词。

Java的语法中,限定词的使用顺序没有强制性规定。但是,限定词的使用顺序有一个约定俗成的规则。按照这个规则使用限定词,一般来说,我们最关切的修饰符最先进入我们的视野,和标识符最密切的位置最靠近标识符。使用一致性的顺序,我们就能更快速地理解一个声明。

限定词推荐使用顺序:

  1. public/private/protected (访问控制限定词,制定访问权限)

  2. abstract (抽象类或者抽象方法,具体实现由子类完成)

  3. static (静态类、方法或者类属性)

  4. final (定义不能被修改的类、方法或者类属性)

  5. transient(定义不能被序列化的类属性)

  6. volatile(定义使用主内存的变量)

  7. default(声明缺省的方法)

  8. synchronized(声明同步的方法)

  9. native(声明本地的方法,也就是Java以外的语言实现的方法)

  10. strictfp(声明使用精确浮点运算)

使用空行分割代码块

我们之前讲过怎么整理代码,一个重要的原则就是“给代码分块”,通过空格、缩进、空行实现这个目的。

再来回顾一下空行的作用,空行用于垂直分割,用于分开同级别的不同代码块。

我们可以使用空行分割如下的代码块:

  1. 版权和许可声明代码块;

  2. 命名空间代码块;

  3. 外部依赖代码块

  4. 类的代码块;

  5. 类的属性与方法之间;

  6. 类的方法之间;

  7. 方法实现的信息块之间。

小结

对于软件开发者来说,组织代码是一项基本技能,也是我们需要养成的好习惯。组织代码有许多不同的习惯和策略,我们要学会辨别这些策略中哪些是有效的,哪些是有害的。

怎么辨别呢?

和其他技能一样,最快的提升方法是仔细思考一下为什么我们要做出这样的选择,而不是其他的。知其然远远不够,还要知其所以然。

你可以试着看看你的项目,源代码是按照这种方式组织的吗?哪些部分采用了合理的组织方式,哪些部分还有改进的空间?哪些是值得分享的经验?欢迎你把想法分享在留言区,我们一起来学习。

一起来动手

下面的这段Java代码,我们已经很熟悉了。前面,我们对它做过很多方面的修改。这一次,我们把前面的修改集中起来。你试着去找到所有可以改进的地方,然后比较一下修改前和修改后的代码。你有什么感受?

欢迎你把优化的代码公布在讨论区,让我们一起来感受、来欣赏!

也欢迎点击“请朋友读”,把这篇文章分享给你的朋友或者同事,一起来体验修改代码的快感。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class Solution {
    /**
     * Given an array of integers, return indices of the two numbers
     * such that they add up to a specific target.
     */
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[] { map.get(complement), i };
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }
}

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