架構師日記—聊聊開發必掌握的那些實踐技能

碼農談IT發表於2024-01-18



來源:京東技術導讀

實際開發場景中總是會遇到各種各樣棘手的問題,那麼開發者如何儘可能減少不必要的問題呢?本文不僅為架構師們提供了豐富的理論知識和實踐經驗,還透過舉例和案例分析深入淺出地闡述了這些實踐技能的重要性和應用方法,無論是初學者還是有一定經驗的開發者,都可以從中獲得一定的啟示。




01 
引言


在今年的敏捷團隊建設中,我透過Suite執行器實現了一鍵自動化單元測試。Juint除了Suite執行器還有哪些執行器呢?由此我的Runner探索之旅開始了!
儘管軟體開發一直致力於追求高效、可讀性強、易於維護的特性,但這些特性卻像是一個不可能三角,相互交織,此消彼長。就像底層語言(如彙編和C語言)能夠保持高效的執行效能,但在可讀性和維護性方面卻存在短板和劣勢;而高階語言(如Java和Python)在可讀性和可維護性方面表現出色,但在執行效率方面卻存在不足。
構建語言生態的優勢,彌補其存在短板,始終是程式語言的一個演進方向。

不同程式語言,擁有不同的特性和規約,下面就以JAVA語言為例,細數那些開發過程中容易被人忽略,但必須掌握的知識點和實踐技能。



02 
  

基礎篇

  


理解,首先 MCube 會依據模板快取狀態判斷是否需要網路獲取最新模板,當獲取到模板後進行模板載入,載入階段會將產物轉換為檢視樹的結構,轉換完成後將透過表示式引擎解析表示式並取得正確的值,透過事件解析引擎解析使用者自定義事件並完成事件的繫結,完成解析賦值以及事件繫結後進行檢視的渲染,最終將目標頁面展示到螢幕。
1999年,美國太空總署(NASA)的火星任務失敗:在這次任務中,火星氣候探測者號上的飛行系統軟體使用公制單位牛頓計算推進器動力,而地面人員輸入的方向校正量和推進器引數則使用英制單位磅力,導致探測器進入大氣層的高度有誤,最終瓦解碎裂。

2.1  關於命名


    
按照閱讀習慣,程式的變數命名法都需要克服單詞間的空格問題,從而把不同單詞串連起來,最終達到創造出一種易於閱讀的新“單詞”的效果。常見的命名方法有以下幾種:


蛇形命名法(snake case):又叫下劃線命名法,使用下劃線,單詞小寫,比如:my_system;

駝峰命名法(camel case):按照單詞首字母區分大小寫,又可細分為大駝峰命名法和小駝峰命名法,比如:MySystem,mySystem;

匈牙利命名法(HN case):屬性+型別+描述,比如:nLength,g_cch,hwnd;

帕斯卡命名法(Pascal case):全部首字母大寫,等同於大駝峰命名法,比如:MySystem;

脊柱命名法(spinal case):使用中劃線,比如:my-system;


自由命名法(studly caps):大小寫混雜,無簡明規則,比如:mySYSTEM,MYSystem;
按照受眾量與知名程度排名,駝峰命名法和蛇形命名法更受歡迎,畢竟它們在可讀性,易寫性等方面比較有優勢。


2.1.1 命名字典

見名知意:好的命名就是一種註釋。

建議研發同學將業內常見業務場景的命名熟記,當然,已經有不少前輩總結過了,這裡不再做過多的說明。這裡摘錄如下,可供參考:


管理類命名:Bootstrap,Starter,Processor,Manager,Holder,Factory,Provider,Registrar,Engine,Service,Task
傳播類命名:Context,Propagator
回撥類命名:Handler,Callback,Trigger,Listener,Aware
監控類命名:Metric,Estimator,Accumulator,Tracker
記憶體管理類命名:Allocator,Chunk,Arena,Pool
過濾檢測類命名:Pipeline,Chain,Filter,Interceptor,Evaluator,Detector
結構類命名:Cache,Buffer,Composite,Wrapper,Option, Param,Attribute,Tuple,Aggregator,Iterator,Batch,Limiter
常見設計模式命名:Strategy,Adapter,Action,Command,Event,Delegate,Builder,Template,Proxy
解析類命名:Converter,Resolver,Parser,Customizer,Formatter
網路類命名:Packet,Encoder、Decoder、Codec,Request,Response
CRUD命名:Controller,Service,Repository
輔助類命名:Util,Helper


其他類命名:Mode,Type,Invoker,Invocation,Initializer,Future,Promise,Selector,Reporter,Constants,Accessor,Generator

2.1.2 命名實踐

工程通用命名規則都有哪些呢?不同的語言可能會有不同的習慣,以Java語言的駝峰命名規範舉例:


1. 專案名全部小寫;
2. 包名全部小寫;
3. 類名首字母大寫,其餘組成詞首字母依次大寫;
4. 變數名,方法名首字母小寫,如果名稱由多個單片語成,除首字母外的每個單詞首字母都要大寫;


5. 常量名全部大寫;

規範比較抽象,先來看看不好的命名有哪些呢?


1. 自帶混淆功能的變數名:String zhrmghg = "極致縮寫型";
2. 沒有意義的萬能變數名:String a,b,c="愛誰誰型";
3. 長串拼音變數名:String HuaBuHua = "考古型";
4. 各種符號混用:String $my_first_name_ = "打死記不住型";


5. 大小寫,數字,縮寫混亂:String waitRPCResponse1 = "極易出錯型";

除了標準的規範之外,在實際的開發過程中還會有一些引發困擾的實際案例。


1. 在定義一個成員變數的時候,到底是使用包裝型別還是使用基本資料型別呢?


包裝類和基本資料型別的預設值是不一樣的,前者是null,後者依據不同型別其預設值也不一樣。從資料嚴謹的角度來講,包裝類的null值能夠表示額外資訊,從而更加安全。比如可以規避基本型別的自動拆箱,導致的NPE風險以及業務邏輯處理異常風險。所以成員變數必須使用包裝資料型別,基本資料型別則在區域性變數的場景下使用。


2. 為什麼不建議布林型別的成員變數以is開頭?
關於Java Bean中的getter/setter方法的定義其實是有明確的規定的,根據JavaBeans(TM) Specification規定,如果是普通的引數,命名為propertyName,需要透過以下方式定義其setter/getter:


  public <PropertyType> get<PropertyName>();  public void set<PropertyName>(<PropertyType> p)
但是,布林型別的變數propertyName則是另外一套命名原則的:


 public boolean is<PropertyName>(); public void set<PropertyName>(boolean p)


由於各種RPC框架和物件序列化工具對於布林型別變數的處理方式存在差異,就容易造成程式碼移植性問題。最常見的json序列化庫Jackson和Gson之間就存在相容性問題,前者是透過透過反射遍歷出該類中的所有getter方法,透過方法名擷取獲得到物件的屬性,後者則是透過反射直接遍歷該類中的屬性。為了規避這種差異對業務的影響,建議所有成員變數都不要以is開頭,防止序列化結果出現不預知的情況發生。


3. 看看單詞大小寫能引起的哪些副作用?
JAVA語言本身是區分大小寫的,但是在用檔案路徑、檔名對檔案進行操作時,這裡的檔名和路徑是不區分大小寫的,這是因為檔案系統不區分大小寫。典型的場景就是開發者透過git等程式碼管理平臺時,將package路徑裡的大寫的檔名稱,修改為小寫時,git是無法更新的,為了規避不必要的麻煩,這裡建議包路徑統一使用小寫單詞,多個單詞透過路徑層次來進行定義。
4. 不同jar包裡的類也會出現衝突問題?


(1)一類是同一個jar包出現了多個不同的版本。應用選擇了錯誤的版本導致jvm載入不到需要的類或者載入了錯誤版本的類;(藉助maven管理工具相對容易解決)


(2)另一類是不同的jar包出現了類路徑相同的類,同樣的類出現在不同的依賴jar裡,由於jar載入的先後順序導致了JVM載入了錯誤版本的類;(比較難以解決)
這裡著重介紹第二種情況,這種情況容易出現在系統拆分重構時,將原有的專案進行了複製,然後刪減,導致部分工具或者列舉類和原有的路徑和命名都一樣,當第三方呼叫方同時依賴了這兩個系統時,就容易為以後的迭代埋下坑。要規避此類問題,一定要為系統起一個獨一無二的package路徑。
補充:如果依賴的都是第三方的庫,存在著類衝突時,可以透過引入第三方庫jarjar.jar,修改其中某個衝突jar檔案的包名,以此來解決jar包衝突。
5. 在變數命名的可讀性和佔用資源(記憶體,頻寬)方面,如何去做權衡?
可以透過物件序列化工具為突破口,以常見的Json(Jackson)序列化方式來舉例:









public class SkuKey implements Serializable {    @JsonProperty(value = "sn")    @ApiModelProperty(name = "stationNo", value = " 門店編號", required = true)    private Long stationNo;    @JsonProperty(value = "si")    @ApiModelProperty(name = "skuId", value = " 商品編號", required = true)    private Long skuId;    // 省略get/set方法}
其中@JsonProperty註解的作用就是將JavaBean中的普通屬性在序列化的時候,重新命名成指定的新的名字。而這一實現對於業務實現沒有影響,依然以原來的命名操作為準,只在對外RPC需要序列化和反序列化的過程生效。如此,比較好的解決了可讀性和資源佔用的衝突問題。
6. 對外提供服務的入參和出參,究竟是用class物件,還是Map容器?
從靈活性的角度看,Map容器穩定且更靈活。從穩定性和可讀性上來看,Map容器是個黑盒子,不知道里面有什麼,得有輔助的詳細說明文件才能協作,由於維護文件的動作往往與工程程式碼是分開的,這中機制就會導致資訊的準確性和實時性很難得到保障。所以還是建議使用class結構物件維護出入參結構。

2.2  關於註釋


    
註釋是程式設計師和閱讀者之間交流的重要手段,是對程式碼的解釋和說明,好的註釋可以提高軟體的可讀性,減少維護軟體的成本。
2.2.1 好的註釋
分層次:按照系統,包,類,方法,程式碼塊,程式碼行等不同粒度,各有側重點的進行註釋說明。
1. 系統註釋:透過README.md檔案體現宏觀的功能和架構實現;
2. 包註釋:透過package-info檔案體現模組職責邊界,另外該檔案也支援宣告友好類,包常量以及為標註在包上的註解(Annotation)提供便利;
3. 類註釋:主要體現功能職責,版本支援,作者歸屬,應用示例等相關資訊;
4. 方法註釋:關注入參,出參,異常處理宣告,使用場景舉例等相關內容;
5. 程式碼塊和程式碼行註釋:主要體現邏輯意圖,閉坑警示,規劃TODO,放大關注點等細節內容;
有規範:好的程式碼優於大量註釋,這和我們常說的“約定大於配置”是相同的道理。藉助swagger等三方庫實現註解即介面文件,是一個不錯的規範方式;
2.2.2 壞的註釋
為了能使註釋準確清晰的表達出功能邏輯,註釋的維護是有相當的維護成本的,所以註釋並不是越多,越詳細越好。下面就舉一些壞的註釋場景,輔助理解:


1. 冗餘式:如果一個函式,讀者能夠很容易的就讀出來程式碼要表達的意思,註釋就是多餘的;

2. 錯誤式:如果註釋的不清楚,甚至出現歧義,那還不如不寫;

3. 簽名式:類似“add by liuhuiqing 2023-08-05”這種註釋,容易過期失效而且不太可信(不能保證所有人每次都採用這種方式註釋),其功能完全可以由git程式碼管理工具來實現;

4. 長篇大論式:程式碼塊裡,夾雜了大篇幅的註釋,不僅影響程式碼閱讀,而且維護困難;

5. 非本地註釋:註釋應該在離程式碼實現最近的地方,比如:被呼叫的方法註釋就由方法本身來維護,呼叫方無需對方法做詳細的說明;


6. 註釋掉的程式碼:無用的程式碼應該刪除,而不是註釋。歷史記錄交給git等程式碼管理工具來維護;

2.3  關於分層


    
系統分層設計的主要目是透過分離關注點,來降低系統的複雜度,同時提高可複用性和降低維護成本。所以懂得分層的概念,很大程度上系統的可維護性就有了骨架。
2.3.1 系統分層


在ISO(International Standardization Organization)於1981年制定網路通訊七層模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)之前,計算機網路中存在眾多的體系結構,其中以IBM公司的SNA(系統網路體系結構)和DEC公司的DNA(DigitalNetworkArchitecture)數字網路體系結構最為著名。

最早之前,各個廠家提出的不同標準都是以自裝潢置為基礎的,使用者在選擇產品的時候就只能用同一家公司的,因為不同公司間大家的標準不一樣,工作方式也可能不一樣,結果就是不同廠商的網路產品間,可能會出現不相容的情況。如果說同一家的公司的產品都能滿足使用者的需求的話,那就看哪家公司實力強點,實力強的,使用者粘性高的,使用者自然也不會說什麼,問題是一家公司並不是對所有的產品都擅長。這就會導致廠商和使用者都面臨著痛苦的煎熬。類比一下當前手機充電介面協議(Micro USB介面、Type- c介面、Lightning介面),手頭總是要備有各種充電線的場景,就能深刻理解標準的意義了。


2.3.2 軟體伸縮性
軟體伸縮性指的是軟體系統在面對負載壓力時,能夠保持原有效能並擴充套件以支援更多工的能力。
伸縮性可以有兩個方面,垂直伸縮性和水平伸縮性,垂直伸縮性是透過在同一個業務單元中增加資源來提高系統的吞吐量,比如增加伺服器cpu的數量,增加伺服器的記憶體等。水平伸縮性是透過增加多個業務單元資源,使得所有的業務單元邏輯上就像是一個單元一樣。比如ejb分散式元件模型,微服務元件模型等都屬於此種方式。
軟體系統在設計時需要考慮如何進行有效的伸縮性設計,以確保在面對負載壓力時能夠提供足夠的效能支援。
系統分層從伸縮性角度看,更多的屬於水平伸縮性的範疇。在J2EE系統開發當中,我們普遍採用了分層構架的方式,一般分為表現層,業務層和持久層。採用分層以後,因為層與層之間通訊會引來額外的開銷,所以給我們軟體系統帶來的就是每個業務處理開銷會變大。
既然採用分層會帶來額外的開銷,那麼我們為什麼還要進行分層呢?
這是因為單純依靠堆硬體資源的垂直伸縮方式來提高軟體效能和吞吐是有上限的,而且隨著系統規模的擴大,垂直伸縮的代價也將變得非常昂貴。當採用了分層以後,雖然層與層之間帶來了通訊開銷,但是它有利於各層的水平伸縮性,並且各個層都可以進行獨立的伸縮而不會影響到其它的層。也就是說當系統要應對更大的訪問量的時候,開發者可以透過增加多個業務單元資源來增加系統吞吐量。

2.4  小結


    
本章內容主要從可讀性和可維護性方面講述了在開發過程中,要做好命名和註釋的統一共識。除了共識之外,在設計層面也需要做好關注點的隔離,這包含系統職責的拆分,模組功能的劃分,類能力的收斂,實體結構的關係都需要做好規劃。


03 
  

實踐篇

  


理解,首先 MCube 會依據模板快取狀態判斷是否需要網路獲取最新模板,當獲取到模板後進行模板載入,載入階段會將產物轉換為檢視樹的結構,轉換完成後將透過表示式引擎解析表示式並取得正確的值,透過事件解析引擎解析使用者自定義事件並完成事件的繫結,完成解析賦值以及事件繫結後進行檢視的渲染,最終將目標頁面展示到螢幕。


下面就從程式的擴充套件性,維護性,安全性以及效能等幾個重要質量指標,來學習那些經典的實踐案例。


3.1  類定義


    


3.1.1 常量定義

常量是一種固定值,不會在程式執行期間發生改變。你可以使用列舉(Enum)或類(Class)來定義常量。

如果你需要定義一組相關的常量,那麼使用列舉更為合適。列舉從安全性和可操作性(支援遍歷和函式定義)上面擁有更大的優勢。





public enum Color { RED, GREEN, BLUE;}


如果你只需要定義一個或少數幾個只讀的常量,那麼使用類常量更為簡潔和方便。





public class MyClass { public static final int MAX_VALUE = 100;}
3.1.2 工具類
工具類通常包含具有通用性的、某一非業務領域內的公共方法,不需要配套的成員變數,僅僅是作為工具方法被使用。因此,將其做成靜態方法最合適,不需要例項化,能夠獲取到方法的定義並呼叫就行。
工具類不例項化的原因是可以節省記憶體空間,因為工具類提供的是靜態方法,透過類就能呼叫,不需要例項化工具類物件。






public abstract class ObjectHelper {    public static boolean isEmpty(String str) {        return str == null || str.length() == 0;    }}


為了實現不需要例項化物件的約束,開發者在類定義時,最好加上abstract關鍵字進行宣告限定,這也是為什麼spring等開源工具類大都使用abstract關鍵字修飾。

3.1.3 JavaBean

JavaBean的定義有兩種常見實現方式:手動編寫和自動生成。



























public class Person { private String name; private int age;
public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }}
使用lombok外掛,透過註解方式來增強Java程式碼的編寫,在編譯期動態生成get和set方法。









import lombok.Data;
@NoArgsConstructor@Data@Accessors(chain = true)public class Person {    private String name;    private int age;}
外掛包還提供了@Builder和@Accessors等比較實用的鏈式程式設計能力,在一定程度上能提高編碼效率。
3.1.4 不可變類
在某些場景下,類為了保證其功能和行為的穩定性和一致性,會被設計為不能被繼承和重寫的。
定義方式就是在類上面新增final關鍵字,示例:



public final class String implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
}
以下是一些不能被繼承和重寫的類,這在一些底層中介軟體中會有應用:








java.lang.Stringjava.lang.Mathjava.lang.Booleanjava.lang.Characterjava.util.Datejava.sql.Datejava.lang.Systemjava.lang.ClassLoader
3.1.5 匿名內部類
匿名內部類通常用於簡化程式碼,它的定義和使用通常發生在同一處,它的使用場景如下:
‍‍


1. 直接作為引數傳遞給方法或建構函式;

2. 用於實現某個介面或抽象類的匿名例項;















public class Example {    public static void main(String[] args) {        // 建立一個匿名內部類        Runnable runnable = new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("Hello, World!");            }        };        // 呼叫匿名內部類的方法        runnable.run();    }}
3.1.6 宣告類
宣告類是Java語言中的基本型別或介面,用於定義類的行為或特性,有的甚至只是個宣告,沒有具體的方法定義。
AutoCloseable表示實現了該介面的類可以被自動關閉,通常用於資源管理。
• Comparable:表示實現了該介面的類可以與其他實現了該介面的物件進行比較。
• Callable:表示實現了該介面的類可以作為引數傳遞給執行緒池,並返回結果。
• Cloneable:表示實現了該介面的類可以被克隆。
• Enum:表示實現了該介面的類是一個列舉型別。
• Iterable:表示實現了該介面的類可以迭代。
• Runnable:表示實現了該介面的類可以作為執行緒執行。
• Serializable:表示實現了該介面的類可以被序列化和反序列化。
• interface:表示實現了該介面的類是一個介面,可以包含方法宣告。
• Annotation:表示實現了該介面的類是一個註解,可以用於後設資料描述。
3.1.7 Record 類
Record 類在 Java14 中就開始預覽,一直到Java17 才正式釋出。根據 JEP395 的描述,Record 類是不可變資料的載體,類似於當下廣泛應用的各種 model,dto,vo 等 POJO 類,但 record 本身在構造之後不再可賦值。所有的 record 類都繼承自 java.lang.Record。Record 類預設提供了全欄位的構造器,屬性的訪問,還有 equals,hashcode,toString 方法,其作用和 lombok 外掛非常類似。
定義方式






















/** * 關鍵定義的類是不可變類 * 將所有成員變數透過引數的形式定義 * 預設會生成全部引數的構造方法 * @param name * @param age */public record Person(String name, int age) {    public Person{        if(name == null){            throw new IllegalArgumentException("提供緊湊的方式進行引數校驗");        }    }    /**     * 定義的類中可以定義靜態方法     * @param name     * @return     */    public static Person of(String name) {        return new Person(name, 18);    }}
使用方式




Person person = new Person("John", 30);// Person person = Person.of("John");String name = person.name();int age = person.age();
使用場景
透過Record 構建一個臨時儲存物件,將 Person 陣列物件按照年齡排序。













public List<Person> sortPeopleByAge(List<Person> people) {
   record Data(Person person, int age){};
   return people.stream()                .map(person -> new Data(person, computAge(person)))                .sorted((d1, d2) -> Integer.compare(d2.age(), d1.age()))                .map(Data::person)                .collect(toList());}public int computAge(Person person) {    return person.age() - 1;}
3.1.8 密封類
Java 17推出的新特性密封類(Sealed Classes),主要作用就是限制類的繼承。之前對類繼承功能的限制主要有兩種:


1. final修飾類,這樣類就無法被繼承了;

2. package-private類,可以控制只能被同一個包下的類繼承;


但很顯然,這兩種限制方式的力度都非常粗,而密封類正是對類繼承的更細粒度的控制。











sealed class SealedClass permits SubClass1, SubClass2 {
}
class SubClass1 extends SealedClass {
}
class SubClass2 extends SealedClass {
}
在上面的示例中,SealedClass是一個密封類,它包含兩個子類SubClass1和SubClass2。在SubClass1和SubClass2的定義中,必須使用extends關鍵字來繼承自SealedClass,並且使用permits關鍵字來指定它們允許哪些子類來繼承。透過使用密封類,可以確保只有符合特定條件的子類才能繼承或實現該協議或規範。

3.2  方法定義


    
3.2.1 構造方法
構造方法是一種特殊的方法,用於建立和初始化物件。構造方法的名稱必須與類名相同,並且沒有返回型別。在建立物件時,可以透過使用 new 關鍵字來呼叫構造方法。










public class MyClass {    private int myInt;    private String myString;
   // 構造方法    public MyClass(int myInt, String myString) {        this.myInt = myInt;        this.myString = myString;    }}
實現單例模式的一個重要特性就是不允許使用者隨意建立(new)物件,如何做到安全控制呢?將構造方法宣告為私有(private)是必不可少的一步。
3.2.2 方法重寫
方法重寫是指在子類中重新定義與父類中同名的方法。方法重寫允許子類覆蓋父類中的方法實現,以便根據子類的需要實現其自己的行為。



















class Animal {    public void makeSound() {        System.out.println("Animal is making a sound");    }}
class Cat extends Animal {    @Override    public void makeSound() {        System.out.println("Meow");    }}
public class Main {    public static void main(String[] args) {        Animal myCat = new Cat();        myCat.makeSound(); // 輸出 "Meow"    }}
物件導向的三大特性之一的多型,方法重寫是其核心。
3.2.3 方法過載
類中定義多個方法,它們具有相同的名稱但引數列表不同。方法過載允許開發者使用同一個方法名執行不同的操作,根據傳遞給方法的引數不同來執行不同的程式碼邏輯。



















public class Calculator {    public int add(int a, int b) {        return a + b;    }
   public double add(double a, double b) {        return a + b;    }}
public class Main {    public static void main(String[] args) {        Calculator calculator = new Calculator();        int result1 = calculator.add(2, 3);        double result2 = calculator.add(2.5, 3.5);        System.out.println(result1); // 輸出 5        System.out.println(result2); // 輸出 6.0    }}
3.2.4 匿名方法


Java 8 引入了 Lambda 表示式,可以用來實現類似匿名方法的功能。Lambda 表示式是一種匿名函式,可以作為引數傳遞給方法,或者直接作為一個獨立表示式使用。












public static void main(String args[]) {    List<String> names = Arrays.asList("hello", "world");    // 使用 Lambda 表示式作為引數傳遞給 forEach 方法    names.forEach((String name) -> System.out.println("Name: " + name));
   // 使用 Lambda 表示式作為獨立表示式使用    Predicate<String> nameLengthGreaterThan5 = (String name) -> name.length() > 5;    boolean isLongName = nameLengthGreaterThan5.test("John");    System.out.println("Is long name? " + isLongName);}

3.3  物件定義


    



3.3.1 單例物件
單例物件是一種可以重複使用的物件,但只有一個例項。它有以下幾個作用:


1. 控制資源的使用:透過執行緒同步來控制資源的併發訪問。

2. 控制例項產生的數量:達到節約資源的目的。


3. 作為通訊媒介使用:也就是資料共享,它可以在不建立直接關聯的條件下,讓多個不相關的兩個執行緒或者程式之間實現通訊。
比如,使用列舉實現單例模式:







public enum Singleton { INSTANCE;
public void someMethod() { // ...其他程式碼... }}
3.3.2 不可變物件
Java中的不可變物件是指那些一旦被建立,其狀態就不能被修改的物件。不可變物件是一種非常有用的物件,因為它們可以確保物件的狀態在任何時候都是一致的,從而避免了因為修改物件狀態而引發的問題。實現不可變物件有以下幾種方式:


1. 將物件的狀態儲存在不可變物件中:String、Integer等就是內建的不可變物件型別;

2. 將物件的狀態儲存在final變數中:final變數一旦被賦值就不能被修改;


3. 將物件的所有屬性都設為不可變物件:這樣就可以確保整個物件都是不可變的;
一些容器類的操作也有對應的包裝類實現容器物件的不可變,比如定義不可變陣列物件:

Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>());
當領域內的物件作為入參往外傳遞時,將其定義為不可變物件,這在保持資料一致性方面非常重要,否則物件屬性變更的不可預測性,在進行問題定位時,將會非常麻煩。
3.3.3 元組物件
元組(Tuple)是函數語言程式設計語言中的常見概念,元組是一個不可變,並且能夠以型別安全的形式儲存多個不同型別的物件。它是一種非常有用的資料結構,可以讓開發者在處理多個資料元素時更加方便和高效。但原生的Java標準庫並沒有提供元組的支援,需要我們自己或藉助第三方類庫來實現。
二元組實現

















public class Pair<A,B> {    public final A first;    public final B second;
   public Pair(A a, B b) {        this.first = a;        this.second = b;    }
   public A getFirst() {        return first;    }
   public B getSecond() {        return second;    }}


三元組實現






















public class Triplet<A,B,C> extends Pair<A,B>{    public final C third;
   public Triplet(A a, B b, C c) {        super(a, b);        this.third = c;    }
   public C getThird() {        return third;    }
   public static void main(String[] args) {        // 表示姓名,性別,年齡        Triplet<String,String,Integer> triplet = new Triplet("John","男",18);        // 獲得姓名        String name = triplet.getFirst();    }
}


多元組實現























public class Tuple<E> {    private final E[] elements;
   public Tuple(E... elements) {        this.elements = elements;    }
   public E get(int index) {        return elements[index];    }
   public int size() {        return elements.length;    }    public static void main(String[] args) {        // 表示姓名,性別,年齡        Tuple<String> tuple = new Tuple<>("John", "男", "18");        // 獲得姓名        String name = tuple.get(0);    }}
Tuple主要有以下幾個功能:


1. 儲存多個資料元素:Tuple可以儲存多個不同型別的資料元素,這些元素可以是基本型別、物件型別、陣列等;

2. 簡化程式碼:Tuple可以使程式碼更加簡潔,減少重複程式碼的編寫。透過Tuple,開發者可以將多個變數打包成一個物件,從而減少了程式碼量;

3. 提高程式碼可讀性:Tuple可以提高程式碼的可讀性。透過Tuple,開發者可以將多個變數打包成一個物件,從而使程式碼更加易讀;


4. 支援函式返回多個值:Tuple可以支援函式返回多個值。在Java中,函式只能返回一個值,但是透過Tuple,開發者可以將多個值打包成一個物件返回;
除了自定義之外,實現了元組概念的第三方類庫有:Google Guava,Apache Commons Lang,JCTools,Vavr等。
Google Guava庫的Tuple提供了更多的功能,並且被廣泛使用。比如,為了使元組的含義更加明確,Guava提供了命名元組(NamedTuple)的概念。透過給元組命名,可以更清晰地表示每個元素的意義。示例:

NamedTuple namedTuple = Tuples.named("person", "name", "age");
3.3.4 臨時物件
臨時物件是指在程式執行過程中臨時需要,但生命週期較短的物件。這些物件通常只在使用過程中短暫存在,不需要長期儲存或重複使用。
關於臨時物件的最佳化建議如下:


1. 儘量重用物件。由於系統不僅要花時間生成物件,以後可能還需花時間對這些物件進行垃圾回收和處理,因此,生成過多的物件將會給程式的效能帶來很大的影響,重用物件的策略有快取物件,也可以針對具體場景進行定向最佳化,比如使用StringBuffer代替字串拼接的方式;

2. 儘量使用區域性變數。呼叫方法時傳遞的引數以及在呼叫中建立的臨時變數都儲存在棧中,速度較快。其他變數,如靜態變數、例項變數等,都在堆中建立,速度較慢;


3. 分代收集。分代垃圾回收策略,是基於這樣一個事實:不同的物件的生命週期是不一樣的。因此,不同生命週期的物件可以採取不同的收集方式,以便提高回收效率;
3.3.5 Valhalla
Java作為高階語言,和更為底層的C語言,組合語言在效能方面一直存在著不小的差距。為了彌補這一差距,Valhalla 專案於 2014 年啟動,目標是為基於 JVM 的語言帶來更靈活的扁平化資料型別。
眾所周知,Java支援原生型別和引用型別兩種。原生資料型別按值傳遞,賦值和函式傳參都會把值給複製一份,複製之後兩份之間就再無關聯;引用型別無論什麼情況傳的都是指標,修改指標指向的內容會影響到所有的引用。而Valhalla又引入了值型別(value types),一種介於原生型別和引用型別之間的概念。
由於應用程式中的大多數Java資料結構都是物件,因此開發者可以將Java視為指標密集型語言。這種基於指標的物件實現用於啟用物件標識,物件標識本身用於語言特性,如多型性、可變性和鎖定。預設情況下,這些特性適用於每個物件,無論它們是否真的需要。這就是值型別(value types)發揮作用的地方。


值型別(value types)的概念是表示純資料聚合,這會刪除常規物件的功能。因此只有純資料而沒有身份。當然,這意味著也失去了使用物件標識可以實現的功能。由於不再有物件標識,可以放棄指標,改變值型別的一般記憶體佈局。下面將物件引用和值型別記憶體佈局進行對比。


架構師日記—聊聊開發必掌握的那些實踐技能


圖1.


去掉了物件頭資訊,在64位作業系統中值型別節約了物件頭16個位元組的空間。同時,也意味著放棄物件唯一身份(Identity)和初始化安全性,之前的wait(),notify(),synchronized(obj),System.identityHashCode(obj)等關鍵字或方法都將失效,無法使用。
Valhalla 在提高效能和減少洩漏的抽象方面將會顯著提高:


•效能增強透過展平物件圖和移除間接來解決。這將獲得更高效的記憶體佈局和更少的分配和垃圾回收。


•當用作泛型型別時,原語和物件具有更相似的行為,這是更好的抽象。


截止到2023年9月,Valhalla 專案仍在進行中,還沒有正式版本的釋出,這一創新專案值得期待的。




04 
  總結  


理解,首先 MCube 會依據模板快取狀態判斷是否需要網路獲取最新模板,當獲取到模板後進行模板載入,載入階段會將產物轉換為檢視樹的結構,轉換完成後將透過表示式引擎解析表示式並取得正確的值,透過事件解析引擎解析使用者自定義事件並完成事件的繫結,完成解析賦值以及事件繫結後進行檢視的渲染,最終將目


本文總結了軟體開發過程中經常用到的基礎常識,分為基礎篇和實踐篇兩個篇章,其中基礎篇中著重講述了類,方法,變數的命名規範以及程式碼註釋好壞的評判標準。實踐篇中從類,方法以及物件三個層面分析了常見的技術概念和落地實踐,希望這些常識能夠為讀者帶來一些思考和幫助。


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