如何写出可维护的 Java 代码

作为程序员，如何写出高质量可维护的代码，是一个老生常谈的话题，初级程序员可能是只要完成任务就行了，但当我们逐渐成为中高级程序员的时候，我们要考虑就不单单只是完成任务就行了，而更加要关注如果写出优雅可维护的代码，并且要保证系统的设计更加的合理。

1. 理解和遵循 Java 编码标准

任何一门语言都有其自己的特性，Java 也不例外，另外除了语言的自身特性以外，业内也是有一份通用的规范，在国内大家遵循的 Java 规范，自然是阿里前几年出的《阿里巴巴 Java 开发手册（泰山版）》，这份手册值得每个 Java 程序员熟读百遍，文末也给大家附上了获取指南，需要的自取。

2. 避免魔数

魔数（Magic Numbers）是指直接使用某个看似随机的数字，没有任何解释的数字。它们会使得代码难于理解和维护。应该使用有意义的变量或常量来替代这些数字。

// 不好的做法
double calculateArea() {
    return 3.14 * radius * radius;
}

// 好的做法
static final double PI = 3.14;

double calculateArea() {
    return PI * radius * radius;
}

相信大家在日常开发中，经常会使用到很多魔数，而且有时候还会在不同的文件和项目中使用到同一个魔数，强烈建议这种魔数采用常量或者配置的形式来进行处理，不然后期如果要发生变更，将会是一个痛苦的过程。

而且根据 1 中提到的《阿里巴巴 Java 开发手册》中也提到了，关于常量我们也要尽量按照功能进行分类，不能使用一个大而全的类来维护所有的常量。

3. 编写可测试的代码

所谓编写可测试的代码，意思是说让我们多写单元测试。

不过说实话，这个道理虽然大家都知道，但是大家都很难执行，不过为了使代码易于维护，我们还是需要确保它可以正常运行，而不会引入任何错误。

所以编写单元测试就是一种很好的方式，因为它为我们的代码提供了一个安全网，确保在修改代码时不会打破任何东西。

除了编写单元测试之外，我们还可以善用一些插件和工具，特别是在当下 AI 加持的时代，我们可以让 AI 来帮我们生成单元测试代码，这就又回到了我们昨天的文章，提到的 Github Copilot 了，它就可以帮我们一键生成单元测试，如下所示。

同样的在《阿里巴巴 Java 开发手册》中也描述了关于单元测试的部分，我们也需要遵守这些规则。

4. 减少代码复杂性

另外为了写出可维护的代码，我们就要适当的降低代码的复杂度，尽可能地将复杂的问题简单化。

这一点往往也是最难的一点，因为如何将复杂的问题简单化是需要经验的，要将复杂的问题进行抽象，再结合适当的设计模式才能是代码更加的优雅。

我们要明白一个道理，代码写出来是给人看的，所以我们要写出人能看懂的代码，我见过很多在写代码的时候有很多风骚的写法，纯粹是为了炫技，毫无实用价值，还增加了阅读成本，这样的行为是不可取的。

此外我们写代码的时候，函数不应该超过20行，类不应该超过1000行。在方法内避免过度嵌套，如果一个方法需要嵌套太多层，那么应该将代码分解成多个方法。

5. 注释和文档

当代码无法自我解释的时候，适当添加注释是个好主意。

注释应该解释为什么需要这样写代码或者某个代码的背后含义，而不能仅仅是重复代码的行为。另一方面，为代码编写良好的文档，包括 Javadoc 注释、README 文件和 wiki 页面，会使得新同事或者别人更容易接手。

在做一些项目或者系统设计的时候，适当的设计文档也是必须的，包括系统涉及的上下游，以及系统关联的一些组件和中间件，以及底层存储模型的设计和是否有缓存等说明。

内部的设计文档不求面面俱到，但也要把关键点都写到，方便日后的查看和维护。

6. 使用版本控制

利用 Git 等版本控制工具可以记录代码的历史，并提供回滚错误更改的能力，这是确保代码易于维护的重要一步。

这一点相信现在大家都是这么做的，毕竟 Git 的版本控制，还是很基础的组件，如果谁还没有用起来，那只能说太 out 了，除了代码，其实我们的文档也是可以用 Git 版本控制管理起来的，这个就不多说了。

7. 总结

以上是一些关于如何编写可维护 Java 代码的建议，我们在日常开发中要学会灵活运用。

另外要记住，编程不仅仅是一门科学，也是一种艺术。

在追求代码完美的过程中，我们会学习到更多新的知识，也会找到更多的乐趣。