編寫優雅程式碼的最佳實踐

木可大大發表於2018-04-24

Robert Martin曾說過"在程式碼閱讀中說髒話的頻率是衡量程式碼質量額唯一標準"。同時,程式碼的寫法應當使別人理解它所需的時間最小化,也就是說我們寫的程式碼是給人看的而不是給機器看的。那麼,如何編寫優雅程式碼呢?可以從思想層面和具體技巧層面來優化程式碼,思想層面指的是遵循物件導向設計原則,本期介紹的是具體技巧。

##1. 程式碼總是越短越好嗎?

assert((!(bucket = findBucket(key))) || !bucket.isOccupied());
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上面這行程式碼雖然比較短,但是難以閱讀。為了更好地閱讀,我們做如下修改:

bucket = findBucket(key);
if(bucket != null){
  assert(!bucket.isOccupied());
}
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減少程式碼行數是一個好目標,但是讓閱讀程式碼的事件最小化是個更好的目標

2. 給重要語句新增註釋

// Fast version of "hash = (65599*hash) + c"
hash = (hash << 6) + (hash << 16) - hash + c
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上面這行程式碼如果沒有新增註釋,我們根本不知道是什麼意思,但是有了這行註釋,我們就知道通過移位操作來提升效能。

## 3. tmp的使用 tmp是我們經常用的,譬如說兩個變數置換,都已變成約定俗成了。

tmp = right;
right = left;
left = tmp;
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String tmp = user.getName();
tmp += " " + user.getPhoneNumber();
tmp += " " + user.getEmail();
template.set("user_info",tmp);
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4.i,j,k,iter,it:只用做索引或者迴圈迭代

i,j,k,iter,it被用做索引或者迴圈迭代已成為業界規範了(i是index的縮寫),例如:

for(int i=0;i<100;i++){
  for(int j=0;j<100;j++){
    ......
  }
}

Iterator<String> iter = list.iterator();
while(iter.hasNext()){
  ......
}
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如果我們在其他地方使用i,j,k,那麼就會增加閱讀者的時間。

5. 附帶重要屬性

我們把命名當做一種註釋的方式,讓它承載更多的資訊!

image.png

6. 名字需要多長?

  • 在小的作用域中使用簡短的名字
  • 在作用域大的可以使用長名字
if(debug){
  Map<String,Integer> m = new HashMap<>();
  lookUpNamesNumbers(m);
  print(m);
}
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7. 不要使用容易誤解的名字

results = Database.all_objects.filter("year<=2011")
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上面這行程式碼結果現在包含哪些資訊?filter是把年份小於等於2011年的資料過濾掉?還是保留?

8. 推薦用min和max來表示極限

MAX_ITEMS_IN_CART = 10;

if (shoppingCart.numOfItems()> MAX_ITEMS_IN_CART){
    error("Too many items in cart");
}
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9. 推薦用begin和end來表示包含/排除範圍

image.png
begin表示包含,end表示排除,在Java中典型的例子就是String.substring()


String s = "Hello world";

s.substring(2,5);-> "llo"

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10.與使用者的期望相匹配

一般來說,getter方法就是獲取一個欄位的值,使用者期待的是輕量級的方法,如果你要是在其中做了太多的計算,就應該考慮改名。


public double getMeanPrice(){

//遍歷所有條目計算總價,然後計算平均價格

}

public double computeMeanPrice(){

//遍歷所有條目計算總價,然後計算平均價格

}

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11.不要為那些從程式碼本身就能快速推斷的事實寫註釋


public  class Account {  

    // Constructor

   public  Account(){

   }

   // Set the profit member to a new value    

   void setProfit(double profit){

         …….

   }   

    // Return the profit from this Account    

    double getProfit(){

        ….

    }

};

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12. 不要給不好的名字加註釋--應該把名字改好

// Releases the handle for this key.This doesn't modify the actual registry.
void deleteRegistry(RegistryKey key)
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乍一看我們會誤認為這是一個刪除登錄檔的函式,可是註釋裡澄清它不就改動真正的登錄檔。因此,我們可以用一個更加自我說明的名字,例如:

void releaseRegistryHandle(registryKey key);
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13.為程式碼中的瑕疵寫註釋

// TODO:採用更快演算法或者當程式碼沒有完成時 // TODO(dustin):處理除JPEG以外的影像格式

image.png

14.為常量寫註釋

// users thought 0.72 gave the best size/quality tradeoff
image_quality = 0.72;

// as long as it's >= 2*num_processors,that's good enough
NUM_THREADS = 8;

// impose a reasonable limit - no human can read that much anywhere
const int MAX_RSS_SUBSCRIPTIONS = 1000;
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15. 站在讀者的角度寫註釋

struct Recoder {
    vector<float> data;
    ......
    void clear(){
        // 每個人讀到這裡都會問,為啥不直接呼叫data.clear()
        vector<float>().swap(data);
    }
}
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如果有一個好的註釋可以解答讀者的疑問,將上述進行如下修改:強制Vector真正地把記憶體歸還給記憶體分配器,詳情請查閱STL swap trick。

16. 公佈可能的陷阱

void sendMail(String to,String subject,String body);
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這個函式由於需要呼叫外部伺服器傳送郵件,可能會很耗時,有可能導致使用者的執行緒掛起。需要將這段描述放到註釋中。

17. 條件語句中引數的順序

image.png
一般原則:將變數放在左邊,常量放在右邊。更寬泛地說,將比較穩定的變數放在右邊,變化較大的放在左邊。如 if ( length >= 10) 而不是 if ( 10 <= length)。但是,在非“大小”比較的情況下,上面的原則似乎不起作用,例如驗證一個請求引數是否為某個特定值:if ( request.getParameterValue("name")).equals("Brandon")),此時將常量"Brandon"可以避免出現空指標的情況(上行的引數沒有name或者值為空)。

18. if/else語句塊的順序

if/else書寫規範:首先處理正邏輯而不是負邏輯,例如 if(ok),而不是if(!ok);其次處理掉簡單的情況,這有利於讓if和else處理程式碼在同一個螢幕內可見。

19. 通過提早返回減少巢狀

使用提前返回的機制,可以把函式的巢狀層級變淺。舉個例子,沒有使用提前返回的程式碼:

static bool checkUserAuthority()
        {
            bool a, b, c, d, e;

            if (a)
            {
                if (b)
                {
                    if (c)
                    {
                        if (d)
                        {
                            if (e)
                            {
                                return true;
                            }
                        }
                    }
                }
            }

            return false;
        }
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使用了提前返回的程式碼:

static bool checkUserAuthority()
        {
            bool a, b, c, d, e;

            if (!a)
                return false;

            if (!b)
                return false;

            if (!c)
                return false;

            if (!d)
                return false;

            if (!e)
                return false;

            return true;
       
        }
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##20. 通過 "總結變數" 增加可讀性

if(request.user.id == document.owner_id){
    // user can edit this document ...
}

if(request.user.id != document.owner_id){
    // document is read-only...
}
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通過觀察,我們提取一個變數final boolean user_owns_document=(request.user.id == document.owner_id),接著程式碼就可以修改成:

if(user_owns_document){
 // user can edit this document ...
}
if(!user_owns_document){
    // document is read-only...
}

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21. 減少控制流變數

在while、for等迴圈語句中,我們通常使用自定義的bool變數,來控制流轉。

boolean done = false;
while(/* condition */ && !done){
    ...
    if(...){
        done = true;
        continue;
    }
}
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以我們的經驗,"控制流變數" 可以通過優化程式結構、邏輯來消除。

while(/* condition */){
    ...
    if(...){
        break;
    }
}
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22. 縮小變數的作用域

void foo(){
    int i = 7;

    if(someCondition){
        // i is used only within this block
    }

}

void foo(){
    if(someCondition){
        int i = 7;
        // i is used only within this block
    }
}
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23. 不要為了共享而把變數設定為類的欄位

public class LargeClass{
    String s;
    void method1(){
        s = ...
        method2();
    }
    void method2(){
        //使用s
    }
}
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通過引數傳遞來實現資料共享

public class LargeClass{
    void method1(){
        String s = ...
        method2(s);
    }
    void method2(String s){
        //使用s
    }
}
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24. 不要把所有變數都定義在開頭

把所有變數定義在開頭是C語言的風格,面嚮物件語言習慣將變數定義在離它開始使用的地方。

public void foo(){
  boolean debug = false;
  String[] pvs;
  String pn;
  String pv;
  ...
}
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