刺客伍六七

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唯品会Java开发手册》1.0.2版阅读

《唯品会Java开发手册》1.0.2版阅读

1. 概述

《阿里巴巴Java开发手册》，是首个对外公布的企业级Java开发手册，对整个业界都有重要的意义。

我们结合唯品会的内部经验，参考《Clean Code》、《Effective Java》等重磅资料，增补了一些条目，也做了些精简。

感谢阿里授权我们定制和再发布。

2. 规范正文

  1. 命名规

注意： 如需全文pdf版，请下载源码，在docs/standard/目录运行merge.sh生成。

3. 规范落地

规则落地主要依靠代码格式模版与Sonar代码规则检查。

其中Sonar规则不如人意的地方，我们进行了定制。

4. 参考资料

5. 定制记录

(一) 命名规约

Rule 1. 【强制】禁止拼音缩写，避免阅读者费劲猜测；尽量不用拼音，除非中国式业务词汇没有通用易懂的英文对应。

禁止： DZ[打折] / getPFByName() [评分]

尽量避免：Dazhe / DaZhePrice

Rule 2. 【强制】禁止使用非标准的英文缩写

反例： AbstractClass 缩写成 AbsClass；condition 缩写成 condi。

Rule 3. 【强制】禁用其他编程语言风格的前缀和后缀

在其它编程语言中使用的特殊前缀或后缀，如_name, name_, mName, i_name，在Java中都不建议使用。

Rule 4. 【推荐】命名的好坏，在于其“模糊度”

1）如果上下文很清晰，局部变量可以使用 list 这种简略命名， 否则应该使用 userList 这种更清晰的命名。

2）禁止 a1, a2, a3 这种带编号的没诚意的命名方式。

3）方法的参数名叫 bookList ，方法里的局部变量名叫 theBookList 也是很没诚意。

4）如果一个应用里同时存在 Account、AccountInfo、AccountData 类，或者一个类里同时有 getAccountInfo()、getAccountData(), save()、 store() 的函数，阅读者将非常困惑。

5） callerId 与 calleeId， mydearfriendswitha 与 mydearfriendswithb 这种拼写极度接近，考验阅读者眼力的。

Rule 5. 【推荐】包名全部小写。点分隔符之间尽量只有一个英语单词，即使有多个单词也不使用下划线或大小写分隔

正例： com.vip.javatool

反例： com.vip.java_tool, com.vip.javaTool

Rule 6. 【强制】类名与接口名使用UpperCamelCase风格，遵从驼峰形式

Tcp, Xml等缩写也遵循驼峰形式，可约定例外如：DTO/ VO等。

正例：UserId / XmlService / TcpUdpDeal / UserVO

反例：UserID / XMLService / TCPUDPDeal / UserVo

Rule 7. 【强制】方法名、参数名、成员变量、局部变量使用lowerCamelCase风格，遵从驼峰形式

正例： localValue / getHttpMessage();

Rule 8. 【强制】常量命名全大写，单词间用下划线隔开。力求语义表达完整清楚，不要嫌名字长

正例： MAX_STOCK_COUNT

反例： MAX_COUNT

例外：当一个static final字段不是一个真正常量，比如不是基本类型时，不需要使用大写命名。

private static final Logger logger = Logger.getLogger(MyClass.class);

例外：枚举常量推荐全大写，但如果历史原因未遵循也是允许的，所以我们修改了Sonar的规则。

Rule 9. 【推荐】如果使用到了通用的设计模式，在类名中体现，有利于阅读者快速理解设计思想

正例：OrderFactory， LoginProxy ，ResourceObserver

Rule 10. 【推荐】枚举类名以Enum结尾; 抽象类使用Abstract或Base开头；异常类使用Exception结尾；测试类以它要测试的类名开始，以Test结尾

正例：DealStatusEnum， AbstractView，BaseView， TimeoutException，UserServiceTest

Rule 11. 【推荐】实现类尽量用Impl的后缀与接口关联，除了形容能力的接口

正例：CacheServiceImpl 实现 CacheService接口。

正例: Foo 实现 Translatable接口。

Rule 12. 【强制】POJO类中布尔类型的变量名，不要加is前缀，否则部分框架解析会引起序列化错误

反例：Boolean isSuccess的成员变量，它的GET方法也是isSuccess()，部分框架在反射解析的时候，“以为”对应的成员变量名称是success，导致出错。

Rule 13. 【强制】避免成员变量，方法参数，局部变量的重名复写，引起混淆

  • 类的私有成员变量名，不与父类的成员变量重名
  • 方法的参数名/局部变量名，不与类的成员变量重名 (getter/setter例外)

下面错误的地方，Java在编译时很坑人的都是合法的，但给阅读者带来极大的障碍。

public class A {
  int foo;
}

public class B extends A {
  int foo; //WRONG
  int bar;

  public void hello(int bar) { //WRONG
    int foo = 0; //WRONG
  }

  public void setBar(int bar) { //OK
    this.bar = bar;
  }
}

(二) 格式规约

Rule 1. 【强制】使用项目组统一的代码格式模板，基于IDE自动的格式化

1）IDE的默认代码格式模板，能简化绝大部分关于格式规范(如空格，括号)的描述。

2）统一的模板，并在接手旧项目先进行一次全面格式化，可以避免， 不同开发者之间，因为格式不统一产生代码合并冲突，或者代码变更日志中因为格式不同引起的变更，掩盖了真正的逻辑变更。

3）设定项目组统一的行宽，建议120。

4）设定项目组统一的缩进方式(Tab或二空格，四空格均可)，基于IDE自动转换。

Rule 2. 【强制】IDE的text file encoding设置为UTF-8; IDE中文件的换行符使用Unix格式，不要使用Windows格式

Rule 3. 【推荐】 用小括号来限定运算优先级

我们没有理由假设读者能记住整个Java运算符优先级表。除非作者和Reviewer都认为去掉小括号也不会使代码被误解，甚至更易于阅读。

if ((a == b) && (c == d))

Rule 4. 【推荐】类内方法定义的顺序，不要“总是在类的最后添加新方法”

一个类就是一篇文章，想象一个阅读者的存在，合理安排方法的布局。

1）顺序依次是：构造函数 > (公有方法>保护方法>私有方法) > getter/setter方法。

如果公有方法可以分成几组，私有方法也紧跟公有方法的分组。

2）当一个类有多个构造方法，或者多个同名的重载方法，这些方法应该放置在一起。其中参数较多的方法在后面。

public Foo(int a) {...}
public Foo(int a, String b) {...}

public void foo(int a) {...}
public void foo(int a, String b) {...}

3）作为调用者的方法，尽量放在被调用的方法前面。

public void foo() {
    bar();
}

public void bar() {...}

Rule 5. 【推荐】通过空行进行逻辑分段

一段代码也是一段文章，需要合理的分段而不是一口气读到尾。

不同组的变量之间，不同业务逻辑的代码行之间，插入一个空行，起逻辑分段的作用。

而联系紧密的变量之间、语句之间，则尽量不要插入空行。

int width;
int height;

String name;

Rule 6.【推荐】避免IDE格式化

对于一些特殊场景（如使用大量的字符串拼接成一段文字，或者想把大量的枚举值排成一列），为了避免IDE自动格式化，土办法是把注释符号//加在每一行的末尾，但这有视觉的干扰，可以使用@formatter:off和@formatter:on来包装这段代码，让IDE跳过它。

// @formatter:off
...
// @formatter:on

(三) 注释规约

Rule 1.【推荐】基本的注释要求

完全没有注释的大段代码对于阅读者形同天书，注释是给自己看的，即使隔很长时间，也能清晰理解当时的思路；注释也是给继任者看的，使其能够快速接替自己的工作。

代码将被大量后续维护，注释如果对阅读者有帮助，不要吝啬在注释上花费的时间。(但也综合参见规则2，3)

第一、能够准确反应设计思想和代码逻辑；第二、能够描述业务含义，使别的程序员能够迅速了解到代码背后的信息。

除了特别清晰的类，都尽量编写类级别注释，说明类的目的和使用方法。

除了特别清晰的方法，对外提供的公有方法，抽象类的方法，同样尽量清晰的描述：期待的输入，对应的输出，错误的处理和返回码，以及可能抛出的异常。

Rule 2. 【推荐】通过更清晰的代码来避免注释

在编写注释前，考虑是否可以通过更好的命名，更清晰的代码结构，更好的函数和变量的抽取，让代码不言自明，此时不需要额外的注释。

Rule 3. 【推荐】删除空注释，无意义注释

《Clean Code》建议，如果没有想说的，不要留着IDE自动生成的，空的@param，@return，@throws 标记，让代码更简洁。

反例：方法名为put，加上两个有意义的变量名elephant和fridge，已经说明了这是在干什么，不需要任何额外的注释。

/**
 * put elephant into fridge.
 *
 * @param elephant
 * @param fridge
 * @return
 */
public void put(Elephant elephant, Fridge fridge);

Rule 4.【推荐】避免创建人，创建日期，及更新日志的注释

代码后续还会有多人多次维护，而创建人可能会离职，让我们相信源码版本控制系统对更新记录能做得更好。

Rule 5. 【强制】代码修改的同时，注释也要进行相应的修改。尤其是参数、返回值、异常、核心逻辑等的修改

Rule 6. 【强制】类、类的公有成员、方法的注释必须使用Javadoc规范，使用/* xxx */格式，不得使用//xxx方式*

正确的JavaDoc格式可以在IDE中，查看调用方法时，不进入方法即可悬浮提示方法、参数、返回值的意义，提高阅读效率。

Rule 7. 【推荐】JavaDoc中不要为了HTML格式化而大量使用HTML标签和转义字符

如果为了Html版JavaDoc的显示，大量使用 这样的html标签，以及&lt &quot 这样的html转义字符，严重影响了直接阅读代码时的直观性，而直接阅读代码的几率其实比看Html版的JavaDoc大得多。

另外IDE对JavaDoc的格式化也要求``之类的标签来换行，可以配置让IDE不对JavaDoc的格式化。

Rule 8. 【推荐】注释不要为了英文而英文

如果没有国际化要求，中文能表达得更清晰时还是用中文。

Rule 9. 【推荐】TODO标记，清晰说明代办事项和处理人

清晰描述待修改的事项，保证过几个月后仍然能够清楚要做什么修改。

如果近期会处理的事项，写明处理人。如果远期的，写明提出人。

通过IDE和Sonar的标记扫描，经常清理此类标记，线上故障经常来源于这些标记但未处理的代码。

正例：
//TODO:calvin use xxx to replace yyy.

反例：
//TODO: refactor it

Rule 10. 【推荐】合理处理注释掉的代码

如果后续会恢复此段代码，在目标代码上方用///说明注释动机，而不是简单的注释掉代码。

如果很大概率不再使用，则直接删除（版本管理工具保存了历史代码）。

(四) 方法设计

Rule 1. 【推荐】方法的长度度量

方法尽量不要超过100行，或其他团队共同商定的行数。

另外，方法长度超过8000个字节码时，将不会被JIT编译成二进制码。

Rule 2. 【推荐】方法的语句在同一个抽象层级上

反例：一个方法里，前20行代码在进行很复杂的基本价格计算，然后调用一个折扣计算函数，再调用一个赠品计算函数。

此时可将前20行也封装成一个价格计算函数，使整个方法在同一抽象层级上。

Rule 3. 【推荐】为了帮助阅读及方法内联，将小概率发生的异常处理及其他极小概率进入的代码路径，封装成独立的方法

if(seldomHappenCase) {
  hanldMethod();
}

try {
  ...
} catch(SeldomHappenException e) {
  handleException();
}

Rule 4. 【推荐】尽量减少重复的代码，抽取方法

超过5行以上重复的代码，都可以考虑抽取公用的方法。

Rule 5. 【推荐】方法参数最好不超过3个，最多不超过7个

1）如果多个参数同属于一个对象，直接传递对象。

例外: 你不希望依赖整个对象，传播了类之间的依赖性。

2）将多个参数合并为一个新创建的逻辑对象。

例外: 多个参数之间毫无逻辑关联。

3）将函数拆分成多个函数，让每个函数所需的参数减少。

Rule 6.【推荐】下列情形，需要进行参数校验

1） 调用频次低的方法。

2） 执行时间开销很大的方法。此情形中，参数校验时间几乎可以忽略不计，但如果因为参数错误导致中间执行回退，或者错误，代价更大。

3） 需要极高稳定性和可用性的方法。

4） 对外提供的开放接口，不管是RPC/HTTP/公共类库的API接口。

如果使用Apache Validate 或 Guava Precondition进行校验，并附加错误提示信息时，注意不要每次校验都做一次字符串拼接。

//WRONG
Validate.isTrue(length > 2, "length is "+keys.length+", less than 2", length);
//RIGHT
Validate.isTrue(length > 2, "length is %d, less than 2", length);

Rule 7.【推荐】下列情形，不需要进行参数校验

1） 极有可能被循环调用的方法。

2） 底层调用频度比较高的方法。毕竟是像纯净水过滤的最后一道，参数错误不太可能到底层才会暴露问题。

比如，一般DAO层与Service层都在同一个应用中，所以DAO层的参数校验，可以省略。

3） 被声明成private，或其他只会被自己代码所调用的方法，如果能够确定在调用方已经做过检查，或者肯定不会有问题则可省略。

即使忽略检查，也尽量在方法说明里注明参数的要求，比如vjkit中的@NotNull，@Nullable标识。

Rule 8.【推荐】禁用assert做参数校验

assert断言仅用于测试环境调试，无需在生产环境时进行的校验。因为它需要增加-ea启动参数才会被执行。而且校验失败会抛出一个AssertionError(属于Error，需要捕获Throwable）

因此在生产环境进行的校验，需要使用Apache Commons Lang的Validate或Guava的Precondition。

Rule 9.【推荐】返回值可以为Null，可以考虑使用JDK8的Optional类

不强制返回空集合，或者空对象。但需要添加注释充分说明什么情况下会返回null值。

本手册明确防止NPE是调用者的责任。即使被调用方法返回空集合或者空对象，对调用者来说，也并非高枕无忧，必须考虑到远程调用失败、序列化失败、运行时异常等场景返回null的情况。

JDK8的Optional类的使用这里不展开。

Rule 10.【推荐】返回值可以为内部数组和集合

如果觉得被外部修改的可能性不大，或没有影响时，不强制在返回前包裹成Immutable集合，或进行数组克隆。

Rule 11.【推荐】不能使用有继承关系的参数类型来重载方法

因为方法重载的参数类型是根据编译时表面类型匹配的，不根据运行时的实际类型匹配。

class A {
  void hello(List list);
  void hello(ArrayList arrayList);
}

List arrayList = new ArrayList();

// 下句调用的是hello(List list)，因为arrayList的定义类型是List
a.hello(arrayList);

Rule 12.【强制】正被外部调用的接口，不允许修改方法签名，避免对接口的调用方产生影响

只能新增新接口，并对已过时接口加@Deprecated注解，并清晰地说明新接口是什么。

Rule 13.【推荐】不使用@Deprecated的类或方法

接口提供方既然明确是过时接口并提供新接口，那么作为调用方来说，有义务去考证过时方法的新实现是什么。

比如java.net.URLDecoder 中的方法decode(String encodeStr) 这个方法已经过时，应该使用双参数decode(String source, String encode)。

Rule 14.【推荐】不使用不稳定方法，如com.sun.*包下的类，底层类库中internal包下的类

com.sun.*，sun.*包下的类，或者底层类库中名称为internal的包下的类，都是不对外暴露的，可随时被改变的不稳定类。

(五) 类设计

Rule 1. 【推荐】类成员与方法的可见性最小化

任何类、方法、参数、变量，严控访问范围。过于宽泛的访问范围，不利于模块解耦。思考：如果是一个private的方法，想删除就删除，可是一个public的service方法，或者一个public的成员变量，删除一下，不得手心冒点汗吗？

例外：为了单元测试，有时也可能将访问范围扩大，此时需要加上JavaDoc说明或vjkit中的@VisibleForTesting注解。

Rule 2.【推荐】 减少类之间的依赖

比如如果A类只依赖B类的某个属性，在构造函数和方法参数中，只传入该属性。让阅读者知道，A类只依赖了B类的这个属性，而不依赖其他属性，也不会调用B类的任何方法。

a.foo(b);     //WRONG

a.foo(b.bar); //RIGHT

Rule 3.【推荐】 定义变量与方法参数时，尽量使用接口而不是具体类

使用接口可以保持一定的灵活性，也能向读者更清晰的表达你的需求：变量和参数只是要求有一个Map，而不是特定要求一个HashMap。

例外：如果变量和参数要求某种特殊类型的特性，则需要清晰定义该参数类型，同样是为了向读者表达你的需求。

Rule 4. 【推荐】类的长度度量

类尽量不要超过300行，或其他团队共同商定的行数。

对过大的类进行分拆时，可考虑其内聚性，即类的属性与类的方法的关联程度，如果有些属性没有被大部分的方法使用，其内聚性是低的。

Rule 5.【推荐】 构造函数如果有很多参数，且有多种参数组合时，建议使用Builder模式

Executor executor = new ThreadPoolBuilder().coreThread(10).queueLenth(100).build();

即使仍然使用构造函数，也建议使用chain constructor模式，逐层加入默认值传递调用，仅在参数最多的构造函数里实现构造逻辑。

public A(){
  A(DEFAULT_TIMEOUT);
}

public A(int timeout) {
  ...
}

Rule 6.【推荐】构造函数要简单，尤其是存在继承关系的时候

可以将复杂逻辑，尤其是业务逻辑，抽取到独立函数，如init()，start()，让使用者显式调用。

Foo foo = new Foo();
foo.init();

Rule 7.【强制】所有的子类覆写方法，必须加@Override注解

比如有时候子类的覆写方法的拼写有误，或方法签名有误，导致没能真正覆写，加@Override可以准确判断是否覆写成功。

而且，如果在父类中对方法签名进行了修改，子类会马上编译报错。

另外，也能提醒阅读者这是个覆写方法。

最后，建议在IDE的Save Action中配置自动添加@Override注解，如果无意间错误同名覆写了父类方法也能被发现。

Rule 8.【强制】静态方法不能被子类覆写。

因为它只会根据表面类型来决定调用的方法。

Base base = new Children();

// 下句实际调用的是父类的静态方法，虽然对象实例是子类的。
base.staticMethod();

Rule 9.静态方法访问的原则

9.1【推荐】避免通过一个类的对象引用访问此类的静态变量或静态方法，直接用类名来访问即可

目的是向读者更清晰传达调用的是静态方法。可在IDE的Save Action中配置自动转换。

int i = objectA.staticMethod(); // WRONG

int i = ClassA.staticMethod(); // RIGHT

9.2 【推荐】除测试用例，不要static import 静态方法

静态导入后忽略掉的类名，给阅读者造成障碍。

例外：测试环境中的assert语句，大家都太熟悉了。

9.3【推荐】尽量避免在非静态方法中修改静态成员变量的值

// WRONG
public void foo() {
  ClassA.staticFiled = 1;
}

Rule 10.【推荐】 内部类的定义原则

当一个类与另一个类关联非常紧密，处于从属的关系，特别是只有该类会访问它时，可定义成私有内部类以提高封装性。

另外，内部类也常用作回调函数类，在JDK8下建议写成Lambda。

内部类分匿名内部类，内部类，静态内部类三种。

  1. 匿名内部类 与 内部类，按需使用：

在性能上没有区别；当内部类会被多个地方调用，或匿名内部类的长度太长，已影响对调用它的方法的阅读时，定义有名字的内部类。

  1. 静态内部类 与 内部类，优先使用静态内部类：
  2. 非静态内部类持有外部类的引用，能访问外类的实例方法与属性。构造时多传入一个引用对性能没有太大影响，更关键的是向阅读者传递自己的意图，内部类会否访问外部类。
  3. 非静态内部类里不能定义static的属性与方法。

Rule 11.【推荐】使用getter/setter方法，还是直接public成员变量的原则。

除非因为特殊原因方法内联失败，否则使用getter方法与直接访问成员变量的性能是一样的。

使用getter/setter，好处是可以进一步的处理：

  1. 通过隐藏setter方法使得成员变量只读
  2. 增加简单的校验逻辑
  3. 增加简单的值处理，值类型转换等

建议通过IDE生成getter/setter。

但getter/seter中不应有复杂的业务处理，建议另外封装函数，并且不要以getXX/setXX命名。

如果是内部类，以及无逻辑的POJO/VO类，使用getter/setter除了让一些纯OO论者感觉舒服，没有任何的好处，建议直接使用public成员变量。

例外：有些序列化框架只能从getter/setter反射，不能直接反射public成员变量。

Rule 12.【强制】POJO类必须覆写toString方法。

便于记录日志，排查问题时调用POJO的toString方法打印其属性值。否则默认的Object.toString()只打印类名@数字的无效信息。

Rule 13. hashCode和equals方法的处理，遵循如下规则:

13.1【强制】只要重写equals，就必须重写hashCode。 而且选取相同的属性进行运算。

13.2【推荐】只选取真正能决定对象是否一致的属性，而不是所有属性，可以改善性能。

13.3【推荐】对不可变对象，可以缓存hashCode值改善性能（比如String就是例子）。

13.4【强制】类的属性增加时，及时重新生成toString，hashCode和equals方法。

Rule 14.【强制】使用IDE生成toString，hashCode和equals方法。

使用IDE生成而不是手写，能保证toString有统一的格式，equals和hashCode则避免不正确的Null值处理。

子类生成toString() 时，还需要勾选父类的属性。

Rule 15. 【强制】Object的equals方法容易抛空指针异常，应使用常量或确定非空的对象来调用equals

推荐使用java.util.Objects#equals（JDK7引入的工具类）

"test".equals(object);  //RIGHT

Objects.equals(object, "test"); //RIGHT

Rule 16.【强制】除了保持兼容性的情况，总是移除无用属性、方法与参数

特别是private的属性、方法、内部类，private方法上的参数，一旦无用立刻移除。信任代码版本管理系统。

Rule 17.【推荐】final关键字与性能无关，仅用于下列不可修改的场景

1） 定义类及方法时，类不可继承，方法不可覆写；

2） 定义基本类型的函数参数和变量，不可重新赋值；

3） 定义对象型的函数参数和变量，仅表示变量所指向的对象不可修改，而对象自身的属性是可以修改的。

Rule 18.【推荐】得墨忒耳法则，不要和陌生人说话

以下调用，一是导致了对A对象的内部结构(B,C)的紧耦合，二是连串的调用很容易产生NPE，因此链式调用尽量不要过长。

obj.getA().getB().getC().hello();

(六) 控制语句

Rule 1. 【强制】if, else, for, do, while语句必须使用大括号，即使只有单条语句

曾经试过合并代码时，因为没加括号，单条语句合并成两条语句后，仍然认为只有单条语句，另一条语句在循环外执行。

其他增加调试语句等情况也经常引起同样错误。

可在IDE的Save Action中配置自动添加。

if (a == b) {
  ...
}

例外：一般由IDE生成的equals()函数

Rule 2.【推荐】少用if-else方式，多用哨兵语句式以减少嵌套层次

if (condition) {
  ...
  return obj;
}

// 接着写else的业务逻辑代码;
  • Facebook-Contrib: Style - Method buries logic to the right (indented) more than it needs to be

Rule 3.【推荐】限定方法的嵌套层次

所有if/else/for/while/try的嵌套，当层次过多时，将引起巨大的阅读障碍，因此一般推荐嵌套层次不超过4。

通过抽取方法，或哨兵语句（见Rule 2）来减少嵌套。

public void applyDriverLicense() {
  if (isTooYoung()) {
    System.out.println("You are too young to apply driver license.");
    return;
  }

  if (isTooOld()) {
    System.out.println("You are too old to apply driver license.");
    return;
  }

  System.out.println("You've applied the driver license successfully.");
  return;
}

Rule 4.【推荐】布尔表达式中的布尔运算符(&&,||)的个数不超过4个，将复杂逻辑判断的结果赋值给一个有意义的布尔变量名，以提高可读性

//WRONG
if ((file.open(fileName, "w") != null) && (...) || (...)|| (...)) {
  ...
}

//RIGHT
boolean existed = (file.open(fileName, "w") != null) && (...) || (...);
if (existed || (...)) {
  ...
}

Rule 5.【推荐】简单逻辑，善用三目运算符，减少if-else语句的编写

s != null ? s : "";

Rule 6.【推荐】减少使用取反的逻辑

不使用取反的逻辑，有利于快速理解。且大部分情况，取反逻辑存在对应的正向逻辑写法。

//WRONG
if (!(x >= 268) { ... }

//RIGHT
if (x < 268) { ... }

Rule 7.【推荐】表达式中，能造成短路概率较大的逻辑尽量放前面，使得后面的判断可以免于执行

if (maybeTrue() || maybeFalse()) { ... }

if (maybeFalse() && maybeTrue()) { ... }

Rule 8.【强制】switch的规则

1）在一个switch块内，每个case要么通过break/return等来终止，要么注释说明程序将继续执行到哪一个case为止；

2）在一个switch块内，都必须包含一个default语句并且放在最后，即使它什么代码也没有。

String animal = "tomcat";

switch (animal) {
case "cat":
  System.out.println("It's a cat.");
  break;
case "lion": // 执行到tiger
case "tiger":
  System.out.println("It's a beast.");
  break;
default:
  // 什么都不做，也要有default
  break;
}

Rule 9.【推荐】循环体中的语句要考量性能，操作尽量移至循环体外处理

1）不必要的耗时较大的对象构造；

2）不必要的try-catch（除非出错时需要循环下去）。

Rule 10.【推荐】能用while循环实现的代码，就不用do-while循环

while语句能在循环开始的时候就看到循环条件，便于帮助理解循环内的代码；

do-while语句要在循环最后才看到循环条件，不利于代码维护，代码逻辑容易出错。

(七) 基本类型与字符串

Rule 1. 原子数据类型(int等)与包装类型(Integer等)的使用原则

1.1 【推荐】需要序列化的POJO类属性使用包装数据类型

1.2 【推荐】RPC方法的返回值和参数使用包装数据类型

1.3 【推荐】局部变量尽量使用基本数据类型

包装类型的坏处:

1）Integer 24字节，而原子类型 int 4字节。

2）包装类型每次赋值还需要额外创建对象，如Integer var = 200， 除非数值在缓存区间内(见Integer.IntegerCache与Long.LongCache)才会复用已缓存对象。默认缓存区间为-128到127，其中Integer的缓存区间还受启动参数的影响，如-XX:AutoBoxCacheMax=20000。

3）包装类型还有==比较的陷阱（见规则3）

包装类型的好处:

1）包装类型能表达Null的语义。

比如数据库的查询结果可能是null，如果用基本数据类型有NPE风险。又比如显示成交总额涨跌情况，如果调用的RPC服务不成功时，应该返回null，显示成-%，而不是0%。

2）集合需要包装类型，除非使用数组，或者特殊的原子类型集合。

3）泛型需要包装类型，如Result。

Rule 2.原子数据类型与包装类型的转换原则

2.1【推荐】自动转换(AutoBoxing)有一定成本，调用者与被调用函数间尽量使用同一类型，减少默认转换

//WRONG, sum 类型为Long， i类型为long，每次相加都需要AutoBoxing。
Long sum=0L;

for( long i = 0; i < 10000; i++) {
  sum+=i;
}

//RIGHT, 准确使用API返回正确的类型
Integer i = Integer.valueOf(str);
int i = Integer.parseInt(str);

2.2 【推荐】自动拆箱有可能产生NPE，要注意处理

//如果intObject为null，产生NPE
int i = intObject;

Rule 3. 数值equals比较的原则

3.1【强制】 所有包装类对象之间值的比较，全部使用equals方法比较

进行判断可通过，但是区间之外的所有数据，则会在堆上新产生，不会通过。因此如果用== 来比较数值，很可能在小的测试数据中通过，而到了生产环境才出问题。

3.2【强制】 BigDecimal需要使用compareTo()

因为BigDecimal的equals()还会比对精度，2.0与2.00不一致。

  • Facebook-Contrib: Correctness - Method calls BigDecimal.equals()

3.3【强制】 Atomic 系列，不能使用equals方法*

因为 Atomic* 系列没有覆写equals方法。

//RIGHT
if (counter1.get() == counter2.get()){...}

3.4【强制】 double及float的比较，要特殊处理

因为精度问题，浮点数间的equals非常不可靠，在vjkit的NumberUtil中有对应的封装函数。

float f1 = 0.15f;
float f2 = 0.45f/3; //实际等于0.14999999

//WRONG
if (f1 == f2) {...}
if (Double.compare(f1,f2)==0)

//RIGHT
static final float EPSILON = 0.00001f;
if (Math.abs(f1-f2)<EPSILON) {...}

Rule 4. 数字类型的计算原则

4.1【强制】数字运算表达式，因为先进行等式右边的运算，再赋值给等式左边的变量，所以等式两边的类型要一致

例子1: int与int相除后，哪怕被赋值给float或double，结果仍然是四舍五入取整的int。

需要强制将除数或被除数转换为float或double。

double d = 24/7;  //结果是3.0
double d =  (double)24/7; //结果是正确的3.42857

例子2： int与int相乘，哪怕被赋值给long，仍然会溢出。

需要强制将乘数的一方转换为long。

long l = Integer.MAX_VALUE * 2; // 结果是溢出的－2
long l = Integer.MAX_VALUE * 2L; //结果是正确的4294967294

另外，int的最大值约21亿，留意可能溢出的情况。

4.2【强制】数字取模的结果不一定是正数，负数取模的结果仍然负数

取模做数组下标时，如果不处理负数的情况，很容易ArrayIndexOutOfBoundException。

另外，Integer.MIN_VALUE取绝对值也仍然是负数。因此，vjkit的MathUtil对上述情况做了安全的封装。

-4 % 3  = -1;
Math.abs(Integer.MIN_VALUE) = -2147483648;
  • Findbugs: Style - Remainder of hashCode could be negative

4.3【推荐】 double 或 float 计算时有不可避免的精度问题

float f = 0.45f/3;    //结果是0.14999999

double d1 = 0.45d/3;  //结果是正确的0.15

double d2 = 1.03d - 0.42d; //结果是0.6100000000000001

尽量用double而不用float，但如果是金融货币的计算，则必须使用如下选择：

选项1， 使用性能较差的BigDecimal。BigDecimal还能精确控制四舍五入或是其他取舍的方式。

选项2， 在预知小数精度的情况下，将浮点运算放大为整数计数，比如货币以"分"而不是以"元"计算。

Rule 5. 【推荐】如果变量值仅有有限的可选值，用枚举类来定义常量

尤其是变量还希望带有名称之外的延伸属性时，如下例：

//WRONG
public String MONDAY = "MONDAY";
public int MONDAY_SEQ = 1;

//RIGHT
public enum SeasonEnum {
    SPRING(1), SUMMER(2), AUTUMN(3), WINTER(4);
    int seq;
    SeasonEnum(int seq) { this.seq = seq; }
}

业务代码中不要依赖ordinary()函数进行业务运算，而是自定义数字属性，以免枚举值的增减调序造成影响。 例外：永远不会有变化的枚举，比如上例的一年四季。

Rule 6. 字符串拼接的原则

6.1 【推荐】 当字符串拼接不在一个命令行内写完，而是存在多次拼接时(比如循环)，使用StringBuilder的append()

String s  = "hello" + str1 +  str2;  //Almost OK，除非初始长度有问题，见第3点.

String s  = "hello";  //WRONG
if (condition) {
  s += str1;
}

String str = "start";       //WRONG
for (int i = 0; i < 100; i++) {
  str = str + "hello";
}

反编译出的字节码文件显示，其实每条用+进行字符拼接的语句，都会new出一个StringBuilder对象，然后进行append操作，最后通过toString方法返回String对象。所以上面两个错误例子，会重复构造StringBuilder，重复toString()造成资源浪费。

6.2 【强制】 字符串拼接对象时，不要显式调用对象的toString()

如上，+实际是StringBuilder，本身会调用对象的toString()，且能很好的处理null的情况。

//WRONG
str = "result:" + myObject.toString();  // myObject为Null时，抛NPE

//RIGHT
str = "result:" + myObject;  // myObject为Null时，输出 result:null

6.3【强制】使用StringBuilder，而不是有所有方法都有同步修饰符的StringBuffer

因为内联不成功，逃逸分析并不能抹除StringBuffer上的同步修饰符

6.4 【推荐】当拼接后字符串的长度远大于16时，指定StringBuilder的大概长度，避免容量不足时的成倍扩展

6.5 【推荐】如果字符串长度很大且频繁拼接，可考虑ThreadLocal重用StringBuilder对象

参考BigDecimal的toString()实现，及vjkit中的StringBuilderHolder。

Rule 7. 【推荐】字符操作时，优先使用字符参数，而不是字符串，能提升性能

//WRONG
str.indexOf("e");

//RIGHT
stringBuilder.append('a');
str.indexOf('e');
str.replace('m','z');

其他包括split等方法，在JDK String中未提供针对字符参数的方法，可考虑使用Apache Commons StringUtils 或Guava的Splitter。

Rule 8. 【推荐】利用好正则表达式的预编译功能，可以有效加快正则匹配速度

反例：

//直接使用String的matches()方法
result = "abc".matches("[a-zA-z]");

//每次重新构造Pattern
Pattern pattern = Pattern.compile("[a-zA-z]");
result = pattern.matcher("abc").matches();

正例：

//在某个地方预先编译Pattern，比如类的静态变量
private static Pattern pattern = Pattern.compile("[a-zA-z]");
...
//真正使用Pattern的地方
result = pattern.matcher("abc").matches();

(八) 集合处理

Rule 1. 【推荐】底层数据结构是数组的集合，指定集合初始大小

底层数据结构为数组的集合包括 ArrayList，HashMap，HashSet，ArrayDequeue等。

数组有大小限制，当超过容量时，需要进行复制式扩容，新申请一个是原来容量150% or 200%的数组，将原来的内容复制过去，同时浪费了内存与性能。HashMap/HashSet的扩容，还需要所有键值对重新落位，消耗更大。

默认构造函数使用默认的数组大小，比如ArrayList默认大小为10，HashMap为16。因此建议使用ArrayList(int initialCapacity)等构造函数，明确初始化大小。

HashMap/HashSet的初始值还要考虑加载因子:

为了降低哈希冲突的概率(Key的哈希值按数组大小取模后，如果落在同一个数组下标上，将组成一条需要遍历的Entry链)，默认当HashMap中的键值对达到数组大小的75%时，即会触发扩容。因此，如果预估容量是100，即需要设定100/0.75 +1＝135的数组大小。vjkit的MapUtil的Map创建函数封装了该计算。

如果希望加快Key查找的时间，还可以进一步降低加载因子，加大初始大小，以降低哈希冲突的概率。

Rule 2. 【推荐】尽量使用新式的foreach语法遍历Collection与数组

foreach是语法糖，遍历集合的实际字节码等价于基于Iterator的循环。

foreach代码一来代码简洁，二来有效避免了有多个循环或嵌套循环时，因为不小心的复制粘贴，用错了iterator或循环计数器(i,j)的情况。

Rule 3. 【强制】不要在foreach循环里进行元素的remove/add操作，remove元素可使用Iterator方式

//WRONG
for (String str : list) {
  if (condition) {
    list.remove(str);
  }
}

//RIGHT
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
  String str = it.next();
  if (condition) {
    it.remove();
  }
}
  • Facebook-Contrib: Correctness - Method modifies collection element while iterating
  • Facebook-Contrib: Correctness - Method deletes collection element while iterating

Rule 4. 【强制】使用entrySet遍历Map类集合Key/Value，而不是keySet 方式进行遍历

keySet遍历的方式，增加了N次用key获取value的查询。

Rule 5. 【强制】当对象用于集合时，下列情况需要重新实现hashCode()和 equals()

1） 以对象做为Map的KEY时；

2） 将对象存入Set时。

上述两种情况，都需要使用hashCode和equals比较对象，默认的实现会比较是否同一个对象（对象的引用相等）。

另外，对象放入集合后，会影响hashCode()，equals()结果的属性，将不允许修改。

Rule 6. 【强制】高度注意各种Map类集合Key/Value能不能存储null值的情况

由于HashMap的干扰，很多人认为ConcurrentHashMap是可以置入null值。同理，Set中的value实际是Map中的key。

Rule 7. 【强制】长生命周期的集合，里面内容需要及时清理，避免内存泄漏

长生命周期集合包括下面情况，都要小心处理。

1） 静态属性定义；

2） 长生命周期对象的属性；

3） 保存在ThreadLocal中的集合。

如无法保证集合的大小是有限的，使用合适的缓存方案代替直接使用HashMap。

另外，如果使用WeakHashMap保存对象，当对象本身失效时，就不会因为它在集合中存在引用而阻止回收。但JDK的WeakHashMap并不支持并发版本，如果需要并发可使用Guava Cache的实现。

Rule 8. 【强制】集合如果存在并发修改的场景，需要使用线程安全的版本

  1. 著名的反例，HashMap扩容时，遇到并发修改可能造成100%CPU占用。

推荐使用java.util.concurrent(JUC)工具包中的并发版集合，如ConcurrentHashMap等，优于使用Collections.synchronizedXXX()系列函数进行同步化封装(等价于在每个方法都加上synchronized关键字)。

例外：ArrayList所对应的CopyOnWriteArrayList，每次更新时都会复制整个数组，只适合于读多写很少的场景。如果频繁写入，可能退化为使用Collections.synchronizedList(list)。

  1. 即使线程安全类仍然要注意函数的正确使用。

例如：即使用了ConcurrentHashMap，但直接是用get/put方法，仍然可能会多线程间互相覆盖。

//WRONG
E e = map.get(key);
if (e == null) {
  e = new E();
  map.put(key, e); //仍然能两条线程并发执行put，互相覆盖
}
return e;

//RIGHT
E e = map.get(key);
if (e == null) {
  e = new E();
  E previous = map.putIfAbsent(key, e);
  if(previous != null) {
    return previous;
  }
}
return e;

Rule 9. 【推荐】正确使用集合泛型的通配符

List并不是List的子类，如果希望泛型的集合能向上向下兼容转型，而不仅仅适配唯一类，则需定义通配符，可以按需要extends 和 super的字面意义，也可以遵循PECS(Producer Extends Consumer Super)原则:

  1. 如果集合要被读取，定义成``
Class Stack<E>{
  public void pushAll(Iterable<? extends E> src){
    for (E e: src)
      push(e);
  }
}

Stack<Number> stack = new Stack<Number>();
Iterable<Integer> integers = ...;
stack.pushAll(integers);
  1. 如果集合要被写入，定义成``
Class Stack<E>{
  public void popAll(Collection<? super E> dist){
     while(!isEmpty())
          dist.add(pop);
  }
}

Stack<Number> stack = new Stack<Number>();
Collection<Object> objects = ...;
stack.popAll(objects);

Rule 10. 【推荐】List, List 与 List的选择

定义成List，会被IDE提示需要定义泛型。 如果实在无法确定泛型，就仓促定义成List来蒙混过关的话，该list只能读，不能增改。定义成List呢，如规则9所述，List 并不是List的子类，除非函数定义使用了通配符。

因此实在无法明确其泛型时，使用List也是可以的。

Rule 11. 【推荐】如果Key只有有限的可选值，先将Key封装成Enum，并使用EnumMap

EnumMap，以Enum为Key的Map，内部存储结构为Object[enum.size]，访问时以value = Object[enum.ordinal()]获取值，同时具备HashMap的清晰结构与数组的性能。

public enum COLOR {
  RED, GREEN, BLUE, ORANGE;
}

EnumMap<COLOR, String> moodMap = new EnumMap<COLOR, String> (COLOR.class);

Rule 12. 【推荐】Array 与 List互转的正确写法

// list -> array，构造数组时不需要设定大小
String[] array = (String[])list.toArray(); //WRONG;
String[] array = list.toArray(new String[0]); //RIGHT
String[] array = list.toArray(new String[list.size()]); //RIGHT，但list.size()可用0代替。


// array -> list
//非原始类型数组，且List不能再扩展
List list = Arrays.asList(array);

//非原始类型数组， 但希望List能再扩展
List list = new ArrayList(array.length);
Collections.addAll(list, array);

//原始类型数组，JDK8
List myList = Arrays.stream(intArray).boxed().collect(Collectors.toList());

//原始类型数组，JDK7则要自己写个循环来加入了

Arrays.asList(array)，如果array是原始类型数组如int[]，会把整个array当作List的一个元素，String[] 或 Foo[]则无此问题。 Collections.addAll()实际是循环加入元素，性能相对较低，同样会把int[]认作一个元素。

  • Facebook-Contrib: Correctness - Impossible downcast of toArray() result
  • Facebook-Contrib: Correctness - Method calls Array.asList on an array of primitive values

(九) 并发处理

Rule 1. 【强制】创建线程或线程池时请指定有意义的线程名称，方便出错时回溯

1）创建单条线程时直接指定线程名称

Thread t = new Thread();
t.setName("cleanup-thread");

2） 线程池则使用guava或自行封装的ThreadFactory，指定命名规则。

//guava 或自行封装的ThreadFactory
ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat(threadNamePrefix + "-%d").build();

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(..., threadFactory, ...);

Rule 2. 【推荐】尽量使用线程池来创建线程

除特殊情况，尽量不要自行创建线程，更好的保护线程资源。

//WRONG
Thread thread = new Thread(...);
thread.start();

同理，定时器也不要使用Timer，而应该使用ScheduledExecutorService。

因为Timer只有单线程，不能并发的执行多个在其中定义的任务，而且如果其中一个任务抛出异常，整个Timer也会挂掉，而ScheduledExecutorService只有那个没捕获到异常的任务不再定时执行，其他任务不受影响。

Rule 3. 【强制】线程池不允许使用 Executors去创建，避资源耗尽风险

Executors返回的线程池对象的弊端 ：

1）FixedThreadPool 和 SingleThreadPool:

允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM。

2）CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool:

允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 OOM。

应通过 new ThreadPoolExecutor(xxx,xxx,xxx,xxx)这样的方式，更加明确线程池的运行规则，合理设置Queue及线程池的core size和max size，建议使用vjkit封装的ThreadPoolBuilder。

Rule 4. 【强制】正确停止线程

Thread.stop()不推荐使用，强行的退出太不安全，会导致逻辑不完整，操作不原子，已被定义成Deprecate方法。

停止单条线程，执行Thread.interrupt()。

停止线程池：

  • ExecutorService.shutdown(): 不允许提交新任务，等待当前任务及队列中的任务全部执行完毕后退出；
  • ExecutorService.shutdownNow(): 通过Thread.interrupt()试图停止所有正在执行的线程，并不再处理还在队列中等待的任务。

最优雅的退出方式是先执行shutdown()，再执行shutdownNow()，vjkit的ThreadPoolUtil进行了封装。

注意，Thread.interrupt()并不保证能中断正在运行的线程，需编写可中断退出的Runnable，见规则5。

Rule 5. 【强制】编写可停止的Runnable

执行Thread.interrupt()时，如果线程处于sleep(), wait(), join(), lock.lockInterruptibly()等blocking状态，会抛出InterruptedException，如果线程未处于上述状态，则将线程状态设为interrupted。

因此，如下的代码无法中断线程:

public void run() {

  while (true) { //WRONG，无判断线程状态。
    sleep();
  }

  public void sleep() {
    try {
      Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
      logger.warn("Interrupted!", e); //WRONG，吃掉了异常，interrupt状态未再传递
    }
  }
}

5.1 正确处理InterruptException

因为InterruptException异常是个必须处理的Checked Exception，所以run()所调用的子函数很容易吃掉异常并简单的处理成打印日志，但这等于停止了中断的传递，外层函数将收不到中断请求，继续原有循环或进入下一个堵塞。

正确处理是调用Thread.currentThread().interrupt(); 将中断往外传递。

//RIGHT
public void myMethod() {
  try {
    ...
  } catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
  }
}

5.2 主循环及进入阻塞状态前要判断线程状态

//RIGHT
public void run() {
  try {
    while (!Thread.isInterrupted()) {
      // do stuff
    }
  } catch (InterruptedException e) {
    logger.warn("Interrupted!", e);
  }
}

其他如Thread.sleep()的代码，在正式sleep前也会判断线程状态。

Rule 6. 【强制】Runnable中必须捕获一切异常

如果Runnable中没有捕获RuntimeException而向外抛出，会发生下列情况：

  1. ScheduledExecutorService执行定时任务，任务会被中断，该任务将不再定时调度，但线程池里的线程还能用于其他任务。
  2. ExecutorService执行任务，当前线程会中断，线程池需要创建新的线程来响应后续任务。
  3. 如果没有在ThreadFactory设置自定义的UncaughtExceptionHanlder，则异常最终只打印在System.err，而不会打印在项目的日志中。

因此建议自写的Runnable都要保证捕获异常; 如果是第三方的Runnable，可以将其再包裹一层vjkit中的SafeRunnable。

executor.execute(ThreadPoolUtil.safeRunner(runner));

Rule 7. 【强制】全局的非线程安全的对象可考虑使用ThreadLocal存放

全局变量包括单例对象，static成员变量。

著名的非线程安全类包括SimpleDateFormat，MD5/SHA1的Digest。

对这些类，需要每次使用时创建。

但如果创建有一定成本，可以使用ThreadLocal存放并重用。

ThreadLocal变量需要定义成static，并在每次使用前重置。

private static final ThreadLocal<MessageDigest> SHA1_DIGEST = new ThreadLocal<MessageDigest>() {
  @Override
  protected MessageDigest initialValue() {
    try {
      return MessageDigest.getInstance("SHA");
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
      throw new RuntimeException("...", e);
    }
  }
};

public void digest(byte[] input) {
  MessageDigest digest = SHA1_DIGEST.get();
  digest.reset();
  return digest.digest(input);
}

Rule 8. 【推荐】缩短锁

1） 能锁区块，就不要锁整个方法体；

//锁整个方法，等价于整个方法体内synchronized(this)
public synchronized boolean foo(){};

//锁区块方法，仅对需要保护的原子操作的连续代码块进行加锁。
public boolean foo() {
    synchronized(this) {
        ...
        ...
    }
    //other stuff
}

2）能用对象锁，就不要用类锁。

//对象锁，只影响使用同一个对象加锁的线程
synchronized(this) {
    ...
}

//类锁，使用类对象作为锁对象，影响所有线程。
synchronized(A.class) {
    ...
}

Rule 10. 【推荐】选择分离锁，分散锁甚至无锁的数据结构

  • 分离锁：

1） 读写分离锁ReentrantReadWriteLock，读读之间不加锁，仅在写读和写写之间加锁；

2） Array Base的queue一般是全局一把锁，而Linked Base的queue一般是队头队尾两把锁。

  • 分散锁（又称分段锁）：

1）如JDK7的ConcurrentHashMap，分散成16把锁；

2）对于经常写，少量读的计数器，推荐使用JDK8或vjkit封装的LongAdder对象性能更好（内部分散成多个counter，减少乐观锁的使用，取值时再相加所有counter）

  • 无锁的数据结构：

1）完全无锁无等待的结构，如JDK8的ConcurrentHashMap；

2）基于CAS的无锁有等待的数据结构，如AtomicXXX系列。

Rule 11. 【推荐】基于ThreadLocal来避免锁

比如Random实例虽然是线程安全的，但其实它的seed的访问是有锁保护的。因此建议使用JDK7的ThreadLocalRandom，通过在每个线程里放一个seed来避免了加锁。

Rule 12. 【推荐】规避死锁风险

对多个资源多个对象的加锁顺序要一致。

如果无法确定完全避免死锁，可以使用带超时控制的tryLock语句加锁。

Rule 13. 【推荐】volatile修饰符，AtomicXX系列的正确使用

多线程共享的对象，在单一线程内的修改并不保证对所有线程可见。使用volatile定义变量可以解决（解决了可见性）。

但是如果多条线程并发进行基于当前值的修改，如并发的counter++，volatile则无能为力（解决不了原子性）。

此时可使用Atomic*系列:

AtomicInteger count = new AtomicInteger();
count.addAndGet(2);

但如果需要原子地同时对多个AtomicXXX的Counter进行操作，则仍然需要使用synchronized将改动代码块加锁。

Rule 14. 【推荐】延时初始化的正确写法

通过双重检查锁（double-checked locking）实现延迟初始化存在隐患，需要将目标属性声明为volatile型，为了更高的性能，还要把volatile属性赋予给临时变量，写法复杂。

所以如果只是想简单的延迟初始化，可用下面的静态类的做法，利用JDK本身的class加载机制保证唯一初始化。

private static class LazyObjectHolder {
  static final LazyObject instance = new LazyObject();
}

public void myMethod() {
  LazyObjectHolder.instance.doSomething();
}

(十) 异常处理

Rule 1. 【强制】创建异常的消耗大，只用在真正异常的场景

构造异常时，需要获得整个调用栈，有一定消耗。

不要用来做流程控制，条件控制，因为异常的处理效率比条件判断低。

发生概率较高的条件，应该先进行检查规避，比如：IndexOutOfBoundsException，NullPointerException等，所以如果代码里捕获这些异常通常是个坏味道。

//WRONG
try {
  return obj.method();
} catch (NullPointerException e) {
  return false;
}

//RIGHT
if (obj == null) {
  return false;
}

Rule 2. 【推荐】在特定场景，避免每次构造异常

如上，异常的构造函数需要获得整个调用栈。

如果异常频繁发生，且不需要打印完整的调用栈时，可以考虑绕过异常的构造函数。

1） 如果异常的message不变，将异常定义为静态成员变量;

下例定义静态异常，并简单定义一层的StackTrace。ExceptionUtil见vjkit。

private static RuntimeException TIMEOUT_EXCEPTION = ExceptionUtil.setStackTrace(new RuntimeException("Timeout"),
MyClass.class, "mymethod");

...

throw TIMEOUT_EXCEPTION;

2） 如果异常的message会变化，则对静态的异常实例进行clone()再修改message。

Exception默认不是Cloneable的，CloneableException见vjkit。

private static CloneableException TIMEOUT_EXCEPTION = new CloneableException("Timeout") .setStackTrace(My.class,
 "hello");

...

throw TIMEOUT_EXCEPTION.clone("Timeout for 40ms");

3）自定义异常，也可以考虑重载fillStackTrace()为空函数，但相对没那么灵活，比如无法按场景指定一层的StackTrace。

Rule 3. 【推荐】自定义异常，建议继承RuntimeException

详见《Clean Code》，争论已经结束，不再推荐原本初衷很好的CheckedException。

因为CheckedException需要在抛出异常的地方，与捕获处理异常的地方之间，层层定义throws XXX来传递Exception，如果底层代码改动，将影响所有上层函数的签名，导致编译出错，对封装的破坏严重。对CheckedException的处理也给上层程序员带来了额外的负担。因此其他语言都没有CheckedException的设计。

Rule 4. 【推荐】异常日志应包含排查问题的足够信息

异常信息应包含排查问题时足够的上下文信息。

捕获异常并记录异常日志的地方，同样需要记录没有包含在异常信息中，而排查问题需要的信息，比如捕获处的上下文信息。

//WRONG
new TimeoutException("timeout");
logger.error(e.getMessage(), e);


//RIGHT
new TimeoutException("timeout:" + eclapsedTime + ", configuration:" + configTime);
logger.error("user[" + userId + "] expired:" + e.getMessage(), e);
  • Facebook-Contrib: Style - Method throws exception with static message string

Rule 5. 异常抛出的原则

5.1 【推荐】尽量使用JDK标准异常，项目标准异常

尽量使用JDK标准的Runtime异常如IllegalArgumentException，IllegalStateException，UnsupportedOperationException，项目定义的Exception如ServiceException。

5.2 【推荐】根据调用者的需要来定义异常类，直接使用RuntimeException是允许的

是否定义独立的异常类，关键是调用者会如何处理这个异常，如果没有需要特别的处理，直接抛出RuntimeException也是允许的。

Rule 6. 异常捕获的原则

6.1 【推荐】按需要捕获异常，捕获Exception或Throwable是允许的

如果无特殊处理逻辑，统一捕获Exception统一处理是允许的。

捕获Throwable是为了捕获Error类异常，包括其实无法处理的OOM StackOverflow ThreadDeath，以及类加载，反射时可能抛出的NoSuchMethodError NoClassDefFoundError等。

6.2【推荐】多个异常的处理逻辑一致时，使用JDK7的语法避免重复代码

try {
  ...
} catch (AException | BException | CException ex) {
  handleException(ex);
}

Rule 7.异常处理的原则

7.1 【强制】捕获异常一定要处理；如果故意捕获并忽略异常，须要注释写明原因

方便后面的阅读者知道，此处不是漏了处理。

//WRONG
try {
} catch(Exception e) {
}

//RIGHT
try {
} catch(Exception ignoredExcetpion) {
    //continue the loop
}

7.2 【强制】异常处理不能吞掉原异常，要么在日志打印，要么在重新抛出的异常里包含原异常

 //WRONG
throw new MyException("message");

//RIGHT 记录日志后抛出新异常，向上次调用者屏蔽底层异常
logger.error("message", ex);
throw new MyException("message");

//RIGHT 传递底层异常
throw new MyException("message", ex);

7.3 【强制】如果不想处理异常，可以不进行捕获。但最外层的业务使用者，必须处理异常，将其转化为用户可以理解的内容

Rule 8. finally块的处理原则

8.1 【强制】必须对资源对象、流对象进行关闭，或使用语法try-with-resource

关闭动作必需放在finally块，不能放在try块 或 catch块，这是经典的错误。

更加推荐直接使用JDK7的try-with-resource语法自动关闭Closeable的资源，无需在finally块处理，避免潜在问题。

try (Writer writer = ...) {
  writer.append(content);
}

8.2 【强制】如果处理过程中有抛出异常的可能，也要做try-catch，否则finally块中抛出的异常，将代替try块中抛出的异常

//WRONG
try {
  ...
  throw new TimeoutException();
} finally {
  file.close();//如果file.close()抛出IOException, 将代替TimeoutException
}

//RIGHT, 在finally块中try－catch
try {
  ...
  throw new TimeoutException();
} finally {
  IOUtil.closeQuietly(file); //该方法中对所有异常进行了捕获
}

8.3 【强制】不能在finally块中使用return，finally块中的return将代替try块中的return及throw Exception

//WRONG
try {
  ...
  return 1;
} finally {
  return 2; //实际return 2 而不是1
}

try {
  ...
  throw TimeoutException();
} finally {
  return 2; //实际return 2 而不是TimeoutException
}

(十一) 日志规约

Rule 1. 【强制】应用中不可直接使用日志库（Log4j、Logback）中的API，而应使用日志框架SLF4J中的API

使用门面模式的日志框架，有利于维护各个类的日志处理方式统一。

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Foo.class);

Rule 2. 【推荐】对不确定会否输出的日志，采用占位符或条件判断

//WRONG
logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);

如果日志级别是info，上述日志不会打印，但是会执行1)字符串拼接操作，2)如果symbol是对象，还会执行toString()方法，浪费了系统资源，最终日志却没有打印。

//RIGHT
logger.debug("Processing trade with id: {} symbol : {} ", id, symbol);

但如果symbol.getMessage()本身是个消耗较大的动作，占位符在此时并没有帮助，须要改为条件判断方式来完全避免它的执行。

//WRONG
logger.debug("Processing trade with id: {} symbol : {} ", id, symbol.getMessage());

//RIGHT
if (logger.isDebugEnabled()) {
  logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol.getMessage());
}

Rule 3. 【推荐】对确定输出，而且频繁输出的日志，采用直接拼装字符串的方式

如果这是一条WARN，ERROR级别的日志，或者确定输出的INFO级别的业务日志，直接字符串拼接，比使用占位符替换，更加高效。

Slf4j的占位符并没有魔术，每次输出日志都要进行占位符的查找，字符串的切割与重新拼接。

//RIGHT
logger.info("I am a business log with id: " + id + " symbol: " + symbol);

//RIGHT
logger.warn("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);

Rule 4. 【推荐】尽量使用异步日志

低延时的应用，使用异步输出的形式(以AsyncAppender串接真正的Appender)，可减少IO造成的停顿。

需要正确配置异步队列长度及队列满的行为，是丢弃还是等待可用，业务上允许丢弃的尽量选丢弃。

Rule 5. 【强制】禁止使用性能很低的System.out()打印日志信息

同理也禁止e.printStackTrace();

例外: 应用启动和关闭时，担心日志框架还未初始化或已关闭。

Rule 6. 【强制】禁止配置日志框架输出日志打印处的类名，方法名及行号的信息

日志框架在每次打印时，通过主动获得当前线程的StackTrace来获取上述信息的消耗非常大，尽量通过Logger名本身给出足够信息。

Rule 7. 【推荐】谨慎地记录日志，避免大量输出无效日志，信息不全的日志

大量地输出无效日志，不利于系统性能，也不利于快速定位错误点。

记录日志时请思考：这些日志真的有人看吗？看到这条日志你能做什么？能不能给问题排查带来好处？

Rule 8. 【推荐】使用warn级别而不是error级别，记录外部输入参数错误的情况

如非必要，请不在此场景打印error级别日志，避免频繁报警。

error级别只记录系统逻辑出错、异常或重要的错误信息。

(十二) 其他规约

Rule 1. 【参考】尽量不要让魔法值（即未经定义的数字或字符串常量）直接出现在代码中

 //WRONG
 String key = "Id#taobao_"+tradeId;
 cache.put(key, value);

例外：-1,0,1,2,3 不认为是魔法数

Rule 2. 【推荐】时间获取的原则

1）获取当前毫秒数System.currentTimeMillis() 而不是new Date().getTime()，后者的消耗要大得多。

2）如果要获得更精确的，且不受NTP时间调整影响的流逝时间，使用System.nanoTime()获得机器从启动到现在流逝的纳秒数。

3）如果希望在测试用例中控制当前时间的值，则使用vjkit的Clock类封装，在测试和生产环境中使用不同的实现。

Rule 3. 【推荐】变量声明尽量靠近使用的分支

不要在一个代码块的开头把局部变量一次性都声明了(这是c语言的做法)，而是在第一次需要使用它时才声明。

否则如果方法已经退出或进入其他分支，就白白初始化了变量。

//WRONG
Foo foo = new Foo();

if(ok){
    return;
}

foo.bar();

Rule 4. 【推荐】不要像C那样一行里做多件事情

 //WRONG
fooBar.fChar = barFoo.lchar = 'c';
argv++; argc--;
int level, size;

Rule 5. 【推荐】不要为了性能而使用JNI本地方法

Java在JIT后并不比C代码慢，JNI方法因为要反复跨越JNI与Java的边界反而有额外的性能损耗。

因此JNI方法仅建议用于调用"JDK所没有包括的, 对特定操作系统的系统调用"

Rule 6. 【推荐】正确使用反射，减少性能损耗

获取Method/Field对象的性能消耗较大, 而如果对Method与Field对象进行缓存再反复调用，则并不会比直接调用类的方法与成员变量慢（前15次使用NativeAccessor，第15次后会生成GeneratedAccessorXXX，bytecode为直接调用实际方法）

//用于对同一个方法多次调用
private Method method = ....

public void foo(){
  method.invoke(obj, args);
}

//用于仅会对同一个方法单次调用
ReflectionUtils.invoke(obj, methodName, args);

Rule 7.【推荐】可降低优先级的常见代码检查规则

  1. 接口内容的定义中，去除所有modifier，如public等。 (多个public也没啥，反正大家都看惯了)
  2. 工具类，定义private构造函数使其不能被实例化。（命名清晰的工具类，也没人会去实例化它，对静态方法通过类来访问也能避免实例化）

《阿里Java开发手册》定制纪录

只记录较大的改动，对更多条目内容的重新组织与扩写，则未一一冗述。

对应 阿里规范《命名风格》一章

阿里规范《代码格式》一章

对应 阿里规范《注释规约》一章

对应 阿里规范《OOP规范》一章

对应 阿里规范《控制语句》一章

对应 阿里规范《集合处理》一章

对应 阿里规范《并发处理》一章

对应 阿里规范《异常处理》一章

对应 阿里规范《日志规约》一章

保留 的规则1

保留 阿里规范《其他》一章的规则7

  • 规则3，4，5，6，7均为新增规则
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