如何提高代码质量

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说起代码质量，脑子里会冒出很多词，命名规范、格式规范、日志规范、单元测试覆盖率...

但我觉得，代码质量总结起来就两个：好看和好用。

好看是指代码可读性好，容易理解、容易维护，别人接手了不骂你；好用则指代码健壮，不容易出错，机器跑着不骂你。即使出错，也容易定位，容易止损和恢复。

为何需要提高代码质量？

以下是我认为的几点：

• 提升代码的可维护性，降低新人接手的成本
• 促进交流，促进知识共享，做好backup
• 促进风格一致，降低团队间应用流转的难度
• 建设写好代码、做好设计的团队氛围

但有一点需要说明，我认为写代码本身是一个创造过程，能让人享受其中，如果有太多的条条框框约束，写代码就失去了创造的乐趣，所以，这里为代码质量建设立一个原则：

• 只提供建议，不强制遵循
• 鼓励创造性的编码
• 鼓励艺术性的编码

如何才能拥有高质量的代码

有两种途径：

• 第一种途径：先有好的设计--->然后用优秀的编码去实现--->再把优秀的编码风格延续下去
• 第二种途径：从糟糕的代码开始--->不断去重构，向优秀的设计方案和代码风格不断逼近--->再延续下去

代码质量建设怎么开始呢？

首先得知道什么是好的代码，这就要有标准，那就是我们常常看到的各种各样的规范，但我觉得要有几个简单的原则，太多了，记不住，有几条原则简单的原则，可以时不时拿来判断，当前做得对不对。

然后就是去实践规范，这里需要一些技巧、一些工具，来帮助我们更好地遵循规范。

接着是度量，看我们对规范实践的效果，这就是我们常说也常做的Code Review，但Code Review也需要遵循一定的规范，应用一定的技巧。

度量之后是改进，CR结果要及时跟进，这是最重要一环，否则CR就没有实际意义。

总结不可少，复盘是一种很有用的工具，CR也需要复盘，总结CR流程、过程等方面好的和不好的地方，更新规范和checklist。

接下来我们分别聊一聊各个步骤。

▐ 规范: 先知道什么是好代码

从上边高质量代码的诞生途径我们可以看出，设计也是很重要的一环，所以我们的规范包括设计规范和编码规范，结合我们的生产实际，这里加上安全生产的规范，所以规范有3部分：设计、编码、安全生产。

设计: 先有优秀的方案

设计推荐多用图表达，图比文字有更直观的传达能力：

首先是业务流程图，它能快速构建起我们对业务的认知，带着对业务的理解再来看代码，事半功倍。

然后是用例图，清晰地表达出我们系统的职责、边界、服务对象，结合业务流程图，能快速构建起我们对系统职责的认知。

接着是架构图，从我们日常的设计需求来看，架构图是需要的。好的架构图能快速给人搭建起理解的框架，再来看系统的细节部分，就很好理解。架构图推荐 C4 规范，它是我目前接触的表达最清晰的架构图规范。

接着再用时序图、状态图、ER图等把关键和复杂部分的设计表达出来。

但日常我们的需求有大有小，方案也不需要都遵循统一的范本，为了设计而设计，就徒增加工作量了。以按需为第一原则，能把要做啥，怎么做的表达清楚即可。这里按场景推荐各个图的使用场景:

新建应用/对原有应用进行重大修改/复杂项目

• 业务流程图(交代业务背景)
• C4的系统上下文、容器、组件这3张图
• 用例图：有多个外部参与者
• 类图：关键模型超过5个
• 状态图：对象状态超过3个
• 时序图：关键流程或复杂链路的参与对象超过3个
• ER图：涉及数据库变更(包含数据表结构文档)

一般项目/重大日常

• 业务流程图
• 时序图(复杂功能、关键流程)

日常

• 按需

编码: 优秀的方案需要优秀的编码

编码最重要的是可读，控制复杂度，做到自解释，能让人像读自然语言一样读自己的代码，这是最高境界，也是神仙境界。然后是可维护性和可变更性，能快速、安全地修改代码是目标。最后是对优雅实现的要求，卓越的代码会让人拍着大腿叫好，这个不稀奇，我们乱糟糟的代码里也偶尔会有闪光的片段。

编码最高原则:

可读性

• 控制复杂度
• self-document

可维护性

优雅

✎ 分层规范

合理的代码分层，能控制各层的复杂度，以分层的思路去设计，也能提高代码的复用性。对于分层，我认为熟悉的就是好的，能满足工作中的大部分情况就好，这里不谈六边形架构、清晰架构、DODAF等概念，自己驾驭不了，还不能拿出来吹。我推荐DDD最基础的4层分层架构，如下：

用户界面/接口层
    ⇩
   应用层
    ⇩
   领域层
    ⇩
 基础设施层

这里举个我实际项目中用到的例子：

-- bootstrap
    -- BeanConfig
-- application
    -- pv
        -- ChannelPvApplicationService
    -- sns
-- domain
    -- abtest
        -- AbtestService
    -- address
    -- coupon
        -- entity
            -- Coupon
            -- CouponStatus
            -- CategoryCouponTemplate
    -- category
    -- user
        -- UserRepository
        -- service
            -- OneIdService
            -- UserService
    -- item
        -- ItemRepostory
    -- live
        -- LiveStatus
-- infrastructure
    -- concurrent
        -- ThreadPoolExecutorFactory
        -- MonitorableCallerRunsPolicy
    -- dal
        -- IGraphDal
        -- TuringDal
        -- DefaultUserRepository
    -- dao
        -- MybatisItemDao
    -- util
        -- DateUtil
        -- MoneyUtil
        -- UriUtil
    -- monitor
        -- Event
        -- Timing
        -- TimingAspect
        -- TimingEvent
        -- Monitors
-- view
    -- atomicwidget
        -- BannerWidget
        -- CrazySubsidyWidget
        -- FeedItemsWidget
        -- NavigateBarWidget
        -- LiveWidget
    -- page
        -- HomeScreenPage
        -- CategoryFeedsPage
        -- SearchCardPage
    -- widget
        -- Widget
        -- DispatchableWidget
        -- Debuggable
        -- AbstractWidget
        -- AbstractDispatchableWidget
        -- WidgetDispatcher
        -- WidgetResult
        -- WidgetContextIncompatibleException

上述项目结构中，因为是导购项目，view相当于用户界面层，application是应用层，domain是领域层，infrastructure是基础设施层。

再对包的划分说明一下：

• 领域对象、值对象、DTO、Service等定义都放在子域的包下，不要有大而全的entity、service、impl等包(这里的子域是一个内聚的逻辑概念，对应的是领域设计里的子域，如上例中的item在我们的导购里就是商品这个子域)
• 常量定义尽量跟着相关的类走，作为类的静态字段，不要有大而全的Constant类(Switch相关的除外，但也要按职责尽量拆分开关类)

✎ 代码规范

代码规范就推荐阿里经济体开发规约，很全面，也是阿里同学的基本要求。代码规范就推荐「阿里经济体开发规约」，很全面，也是阿里同学的基本要求，开源版本：阿里巴巴java开发手册 https://github.com/alibaba/p3c

结合自己的经验，重点说几点：

命名

• 命名不用泛称(反例：processData)
• 尽量用完整的单词描述清楚作用和意图，不要怕字多
• 对象后缀领域对象不带后缀DTO：RPC接口提供的对象以作为VO：跟前端交互的对象PO：跟数据库直接交互的对象

日志

• 所有后台都要有操作日志、数据变更日志
• 日志要配置异步写盘
• 线上仅保留WARN和ERROR级别日志
• 所有日志都要有traceId
• 异常日志要有堆栈、入参、能说清楚是什么错误的信息(可以出统一组件)
• 打印日志时，禁止直接用JSON工具将对象转换成String

异常

• 怎么抛：尽量使用非受检异常，提高代码可读性
• 怎么处理：统一异常用切面处理，或依赖SpringMvc的ControllerAdvice统一处理
• 异常catch范围尽量小，分清稳定代码和非稳定代码
• 禁止直接吞掉异常
• 时刻警惕NPE，多用Optional处理

注释

• 注释只为了说明为什么这么做，不用来说明是在做什么

面向对象

• 遵循原则：SRP/OCP/LSP/ISP/DIP
• 尽量只暴露行为，不暴露数据
• 慎用继承，优先使用组合方式

其它规范

• 方法行数保持在一屏之内(30行以内)
• 代码提交commit message一定要讲清楚做了啥控制每次提交的代码量(一个功能一提交)
• 参数尽量用不可变对象(不对入参做修改，保持明确的入参和出参)尽量不用隐式入参(ThreadLocal)
• 数据结构无随机读取时，用LinkedList替代ArrayList
• 风格做好分层，同层用统一的风格(设计/编码)

安全生产

安全生产还没有系统总结过，结合自己做稳定性的工作经验提几点，后边跟负责安全生产的同学多学习学习，再来更新：

防资损

• 要有资损评估/监控

易恢复

• 任何新功能上线都要有灰度能力

监控/报警

• 兜底设计/监控
• 性能监控
• 异常监控
• 低容忍错误要报警
• 关键指标要监控(业务/技术)
• 减少不必要的报警

降级/限流

• 识别出弱依赖，保证弱依赖可降级
• 识别出可限流的依赖方，做好监控和限流配置

▐ 实践: 如何去实践规范

给一些原则和技巧建议，帮忙落地规范。

设计

• 图都不是必须的，只要能讲明白是怎么做的，为什么这么做

编码

• 使用Aone-Idea，它已经集成了PMD/FindBugs/CheckStyle功能，给开发的同学点个暂，超牛逼。开源版本：Alibaba Java Coding Guidelines alibaba https://plugins.jetbrains.com/plugin/10046-alibaba-java-coding-guidelines
• 使用lombok，保持代码的简洁性
• 不断重构，且遵循以下原则: DRY/YAGNI/Rule Of Three/KISS/POLA每次需求都是重构契机反问自己，能不能在[可读性/易维护性]做得更好
• 使代码读起来像自然语言
• 功能性代码和非功能性代码分离

安全生产

这得跟着公司和部门规范来，学习学习再来补充。

▐ 度量: 如何去验证实践效果-CodeReview

Review时机

• 项目提测后第一时间：不要在项目上线的前夜review，来不及改，review结果容易搁置，浪费参与人的青春

Review方式

• 小模块：随时/Aone代码评审/@backup同学
• 项目代码：面对面投屏/Aone代码评审 + IDE show/项目组+重点关注同学

Review内容

• 关注代码的设计是如何落地需求的
• 总体流程
• 关键设计
• 重点功能

Review前提

• 代码是编译通过的
• 开启Aone-Idea的实时检测

Checklist

• 规范性 可读性 可维护性(高内聚低耦合、面向对象原则、实现复杂性等) 可变更性(扩展性等)
• 安全性/健壮性输入检查异常处理边界检查
• 性能依赖合理性

▐ 改进: 跟踪CodeReview结果的执行

• 有运行时风险的问题必须上线前完成改动
• 其它问题尽量上线前完成修改，如未修改则要加todo，指定人和时间来修改
• 用工具来统计和提示CR结果改进情况

总结优化

• 定期回顾和总结(周会环节)
• 更新checklist和代码规范
• 发现好的代码和设计，定期展示，给与奖励

后话

以上是摘取的各家之言，加上自己的一些思考。学习是个渐进过程，代码质量的学习我还在进行中，如果有收获，会来更新。如果被人diss，我还觉得有理，我也会更新进来。

写的这些也是我自己的学习和实践方向，所以，如果发现我的代码没做到这些，吐槽我，然后给我建议，让我做得更好。

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文献参考：

有很多书都在告诉我们怎样写好代码，这里推荐一些我读过且有收获的：

• 《编写可读代码的艺术》
• 《重构》
• 《重构与模式》
• 《代码精进之路》
• Google Engineering Practices Documentationhttps://github.com/google/eng-practices?spm=ata.13261165.0.0.707e40eaLLQkp6
• 用于软件架构的 C4 模型https://www.infoq.cn/article/C4-architecture-model?spm=ata.13261165.0.0.707e40eaLLQkp6

✿ 拓展阅读

作者|朱天富（海培）

编辑|橙子君

出品|阿里巴巴新零售淘系技术