在软件开发的世界里,代码不仅是程序的基石,更是程序员交流的通用语言。而Java,作为一门广泛应用于企业级应用的编程语言,其代码的可读性和一致性对于项目的长期维护和团队协作至关重要。本文将带你探索Java代码的美学,揭示那些能够让你的代码既美观又高效的样式规范。无论是初出茅庐的新手还是经验丰富的老手,都能从中获得灵感,提升编码的艺术。
一、为什么要代码样式规范
对于团队开发,不同的代码规范或不规范可能引起的问题包括但不限于:
- 代码可读性,代码是为了人阅读的,不是只为了机器执行;
- 代码format引发的大量的diff,干扰code review;
- 间接影响代码质量和团队协作效率;
在敏捷迭代的软件开发环境中,良好的代码规范不仅能够帮助团队成员快速理解彼此的代码,减少沟通成本,还能在代码维护和扩展时节省宝贵的时间。此外,一致的代码风格也是项目专业性的体现,能够给代码审查者和未来的维护者留下良好的第一印象。
二、探索Java代码规范
我们将深入探讨Java社区广泛认可的编码规范,包括但不限于Google Java Style和Oracle官方的编码指南。从命名约定、代码格式化、注释的使用,到错误处理和测试代码的编写,每一个细节都是构建高质量Java代码的关键。
2.1 业界Java代码样式规范
a. Google Java Style
Google在github上维护的多种编程语言的代码规范:https://github.com/google/styleguide,其中:
- javaguide.html 是Google对Java编程语言代码编码标准的完整定义;
- intellij-java-google-style.xml 是Google Java代码规范文件,适用于Intellij IDEA开发工具;
b. 阿里Java规范
阿里在 GitHub 上有一个关于 Java 开发规范的仓库 p3c:https://github.com/alibaba/p3c,其中:
- Java开发手册(黄山版).pdf 覆盖编程规约、异常日志、单元测试等七个维度;
- Alibaba Java Coding Guidelines Jetbrains插件市场提供的代码指导插件, idea-plugin 提供编译、安装、使用手册;
c. 其它规范
公司/组织 | 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 规范选择与制定
a. 规范选择
上面列举了多项代码规范,在决定使用哪种规范之前,可以考虑三个方面:
- 明确目标:使用代码规范的目的是什么,只是为了项目内代码风格一致,还是为了和其他团队分享或者其他公司分享或者开源?
- 使用环境:开发阅读代码的环境是什么,GitHub、GitLab、公司内部的Coding?
- 工具支持:code format工具支持情况,code sytle check工具支持情况,编译工具:maven、gradle,IDE:IntelliJ、Eclipse、VS Code;
综合上面的三个方面的考虑,优先选择Google Java Style。
b. 规范制定
Google Java Style部分代码样式团队难以接受,比如2空格缩进等,可以在原始Google Java Style基础上,适当定制化调整。
- 修改intellij-java-google-style.xml中的内容:
option | previous value | modified value | note |
---|---|---|---|
INDENT_SIZE | 2 | 4 | 行缩进空格数 |
TAB_SIZE | 2 | 4 | TAB空格数 |
CONTINUATION_INDENT_SIZE | 4 | 8 | 换行缩进空格数 |
RIGHT_MARGIN | 100 | 120 | 单行长度 |
JD_PRESERVE_LINE_FEEDS | 无 | TRUE | JavaDoc 中,保留手动的换行 |
KEEP_LINE_BREAKS | 无 | TRUE | Java代码中,保留手动的换行 |
- 修改intellij-java-jd-style.xml文件下载:http://xingyun.jd.com/codingRoot/liuzhongwei18/styleguide/blob/master/intellij-java-jd-style.xml
2.3 规范使用
代码样式规范的使用分为两个方面:
- 代码格式化
- 代码样式校验
规范使用 | 英文 | 使用对象 | 使用方式 | 说明 | 配置文件 |
---|---|---|---|---|---|
代码格式化 | code style | 开发者 | IDE手动 | 定义代码风格 | intellij-java-jd-style.xml |
代码样式校验 | check style | 团队 | 自动化 | 校验代码风格 | checkstyle.xml |
注意:code style 跟 check style 的「配置文件」必须对应,即按照code style format的代码check style不报错。
代码样式校验
代码格式化依赖于开发者手动进行格式化,为达到团队/项目代码样式规范的落地,需要有全面的自动化的代码检查。根据当前业界推荐,采用Checkstyle作为自动化代码样式校验工具。
需要对原始 Google Code Style 的google_checks进行定制,以适配上面intellij-java-jd-style.xml的定制。
- 修改google_checks中的内容:
module | property | previous value | modified value | note |
---|---|---|---|---|
LineLength | max | 100 | 120 | 单行长度 |
Indentation | basicOffset braceAdjustment caseIndent throwsIndent lineWrappingIndentation arrayInitIndent | 2 2 2 4 4 2 | 4 0 4 4 4 4 | 使用checkstyle默认缩进风格 |
- 修改checkstyle.xml文件下载:http://xingyun.jd.com/codingRoot/liuzhongwei18/styleguide/blob/master/checkstyle.xml
除了上述的长度和缩进的代码样式校验,Checkstyle还可以配置其它代码校验,可根据团队接受情况予以配置。
module | property | default value | note |
---|---|---|---|
FileLength | max | 2000 | 单个文件长度 |
MethodLength | max | 150 | 单个方法长度 |
ParameterNumber | max | 7 | 方法的参数个数 |
ModifierOrder | Java语言规范 | ||
NestedIfDepth | max | 1 | 检查if-else嵌套层数 |
NestedTryDepth | max | 1 | 检查try-catch-finally嵌套层数 |
ReturnCount | max | 2 | 一个方法最多有return的数量 |
CyclomaticComplexity | max | 10 | 方法圈复杂度 |
MagicNumber | 检查魔法数字,未被定义为常量的数值 | ||
... | https://checkstyle.org/checks.html |
三、最佳实践:如何将规范融入日常开发
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
进行代码格式化之前,需要先进行配置。
设置配置文件,路径:IntelliJ IDEA
→Preference
→Editor
→Code Style
,参考下图:
导入定制的code style文件:intellij-java-jd-style.xml
命名Scheme,如图中JD-Style,并启用该代码样式规范
b. IDEA使用code style
完成上述配置后,在Mac环境的IntelliJ IDEA中,可以对选中的代码格式化(快捷键:Option+Command+L)或者对选中的文件格式化(快捷键:Shift+Option+Command+L)
3.2 check style配置&使用
check style的配置和使用有两种主要方式:
- 在开发环境IDE中,开发者配置插件后,可触发代码样式规范的检查,根据提示项进行代码修改;
- 在maven项目中,配置checkstyle插件,可用命令行触发代码样式规范的检查,集成到CI (Continuous Integration)的自动化流水线中;
a. IDEA配置CheckStyle插件
在 IntelliJ IDEA下,安装Plugin,路径:IntelliJ IDEA
→Preference
→Plugins
,参考下图:
下载配置文件checkstyle.xml,配置CheckStyle-IDEA插件,路径:IntelliJ IDEA
→Preference
→Tools
→Checkstyle
,增加自定义配置文件并命名,参考下图:
b. IDEA使用CheckStyle插件
安装配置CheckStyle插件后,工具窗口增加了CheckStyle Tab,在CheckStyle窗口进行check,可以选择:
Check Current File
Check Module
Check Project
c. maven配置CheckStyle插件
参考Checkstyle maven插件的官方配置案例:多模块项目配置,通常我们在项目中新建build-tools模块,将checkstyle.xml等配置文件放在这个模块的resources目录下。
project-name
| -- pom.xml
| -- build-tools
| | -- pom.xml
| | -- src
| | | -- main
| | | -- resources
| | | -- checkstyle.xml
| | | -- checkstyle-suppressions.xml
| -- core
| -- gui
| -- other-module
build-tools模块的pom.xml使用IDEA自动生成的配置文件,类似:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project>
<parent>
<artifactId>project-name</artifactId>
<groupId>com.jd.project-name</groupId>
<version>1.0.0</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>build-tools</artifactId>
</project>
配置文件checkstyle.xml、checkstyle-suppressions.xml可以从coding中下载http://xingyun.jd.com/codingRoot/liuzhongwei18/styleguide/blob/master/。
父项目的pom.xml中,增加如下配置:
<project>
...
<modules>
...
<module>build-tools</module>
</modules>
<properties>
...
<maven.checkstyle.version>3.6.0</maven.checkstyle.version>
</properties>
<build>
<pluginManagement>
<plugins>
<plugin>
<!-- Approach followed here is roughly the same as mentioned here:
https://maven.apache.org/plugins/maven-checkstyle-plugin/examples/multi-module-config.html
-->
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-checkstyle-plugin</artifactId>
<version>${maven.checkstyle.version}</version>
<configuration>
<configLocation>build-tools/src/main/resources/checkstyle.xml</configLocation>
<includeTestSourceDirectory>true</includeTestSourceDirectory>
<outputFile>checkstyle-report.xml</outputFile>
<consoleOutput>false</consoleOutput>
<failOnViolation>true</failOnViolation>
<excludes>target/**</excludes>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>checkstyle</id>
<phase>validate</phase>
<goals>
<goal>check</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</pluginManagement>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-checkstyle-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
<reporting>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-checkstyle-plugin</artifactId>
<reportSets>
<reportSet>
<reports>
<report>checkstyle</report>
</reports>
</reportSet>
</reportSets>
</plugin>
</plugins>
</reporting>
</project>
maven-checkstyle-plugin的配置<configuration>参数具体可参见checkstyle:check的参数说明。
这里对几项配置进行说明:
- plugins>plugin>executions>execution
- id可以自行决定,这里选择"checkstyle";
- phase是绑定到maven lifecycle的哪个执行阶段,这里绑定到"validate"上,即执行maven validate的时候会执行该plugin任务;选择validate阶段可以保障checkstyle:check在代码编译之前执行,如果checkstyle检查出违反样式规范的问题,在代码编译之前就会报告出来;
- goals>goal是只绑定执行plugin的哪个任务,这里绑定的是"check";
- plugins>plugin>configuration>failOnViolation
- 检查到违反样式规范的问题,打印出来,打印的问题级别根据checkstyle.xml中配置的severity确定;
- 将severity级别配置为error,并将failOnViolation设为true,检查到违反样式规范的问题时,会停止maven命令继续执行;
注意:failOnViolation与failOnError配置项的区别,failOnError在检查到问题时立即停止执行,failOnViolation在检查到问题时输出检查日志再停止执行。
按照上述配置,可达到在mvn编译代码前强制检查代码样式规范,发现违反规范的问题,不会继续java的编译、打包。
d. maven使用CheckStyle插件
运行mvn package即可正常打包。
也可以单独执行命令:
mvn checkstyle:check
注意:为了实现自动化代码样式规范检查,可以为项目配置行云流水线任务,设置代码评审的自动化检查:指定流水线做为卡点,指定为卡点的流水线需运行成功后MR才允许合并。
四、结语:代码规范-团队协作的桥梁
最后,我们总结下Java样式规范对于团队协作的重要性,鼓励每位开发者将这些规范内化为自己的编码习惯。因为代码规范不仅是个人技艺的体现,更是团队协作和项目成功的基石。
通过阅读本文,你将不仅了解到Java样式规范的重要性,还将掌握如何将这些规范应用到实际开发中,让你的代码变得更加优雅和强大。让我们一起追求编码的艺术,用规范的代码点亮编程的世界。
参考
- 京东JAVA代码规范-V1.0.pdf
- JD编码规范: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官网:https://checkstyle.org/index.html
- checkstyle发布:https://github.com/checkstyle/checkstyle/releases/
- Apache Maven Checkstyle Plugin: https://maven.apache.org/plugins/maven-checkstyle-plugin/usage.html