假设你是正在开发和维护一个包含2000个类并使用了很多框架的Java开发人员。你要如何理解这些代码?在一个典型的Java企业项目小组中,大 部分能够帮你的高级工程师看起来都很忙。文档也很少。你需要尽快交付成果,并向项目组证明自己的能力。你会如何处理这种状况?这篇文字为开始一个新项目的 Java开发者提供了一些建议。
0. 不要试图一下子搞懂整个项目好好考虑一下,为什么理解项目代码是第一位的?大部分情况是你被要求修复一个bug或者加强系统已有功能。你要做的第一件事情不是理解整个项目的架构。当对项目进行维护时,这样(理解整个项目架构)可能会对你造成巨大的压力。
即便是有着10年可靠编程经验的Java开发者可能也没有理解项目的核心工作机制,尽管他们可能已经在这个项目工作超过一年(假设他们并非原始开发人员)。比如,对于认证机制或事务管理机制。
他们是怎么做的?他们对于自己负责的部分非常了解,并且能够交付价值给小组。每天的交付价值远比了解一些以后还不确定有没有的东西重要的多。
1. 关注于尽快交付价值
那我是否定了你对于项目架构理解的热情了么?完全不。我只是要求你尽早的交付价值,一旦你开始一个项目,搭建了开发环境,你就不应该花一两周时间才交付什么,无论他的规模大小。假如你是一个有经验的程序员却两周都没有任何交付,你的经理怎么会知道你是真的在工作还是在看新闻。
所以交付可以使大家都轻松起来。不要认为你能够做有价值的交付前必须理解整个项目。这是完全错误的。加一段javascript的验证代码对业务就很有价值,经理能够通过你的交付达到对你的信任。这样能够向上级领导证明你的贡献以及员工价值。
日复一日,在你不断修复bug及增强功能之后,就能够慢慢开始理解项目架构。不要低估对系统方方面面理解时需要花费的时间。花3-4天理解认证机 制,2-3天理解事物管理。这些都是依靠之前的相似项目的经历,但关键还是要花时间才能透彻的理解。要在日常工作中挤出时间,不要向经理要求特定的时间来做这些。
找找项目是否有一些不断维护的单元测试用例。有效的单元测试用例是理解大型项目代码的很好途径。单元测试能够帮助理解代码片段,包括一个单元的外部接口(单元如何被调用以及返回内容)及其内部实现(调试单元测试比调试整个实际用例简单许多)。
你如果能够很好的理解一些内容,写一些笔记,或者画一些类图、时序图、数据模型图,以便你或日后其他的开发者维护。
2. 维护大型项目所必须的技能
你能从事当前的工作,必然已经具有良好的java技术。我们来谈谈能够让你在新项目中良好表现的其他技能。大部分时间,你在项目中的任务是修复bug和增强功能。
有两项很重要的技能能够协助你维护大型项目代码。
2.1 能够迅速发现需要的类
在任何维护活动中,无论是修复bug或增强功能,第一个动作就是识别出当前修复或增强的用例中调用的类。当你定位到需要修复或增强的类/方法,就已经完工了一半。
2.2 能够分析变更的影响当你在完成必要的修改或增强工作后,最重要的就是要确认你的修改没有破坏代码的其他部分。你要用你的java技术及对其他框架的理解找出变更可能影响的部分。下面有两个简单的例子详细描述了最后提及的情况:
a)当类A的equals()方法变更后,调用一个保护A实例的List的contains()方法时就会被影响到。若Java知识不够,很难考虑到这样的影响。
b)在一个web项目中,我们假设“user id”保存在session中。一个新入程序员可能在“user id”中加入一些信息作为bug修复的方法,但是却不知道会影响到那些关联“user id”的用例。
当你提高了如上两个技能,尽管你对项目不是非常了解,但大部分的维护任务会变得简单很多。若你修复一个bug,你会定位并修复这个bug,并且保证变更不会破坏项目的其他部分。若你增强或加入一个特性,基本上你只需要模仿现有的特性使用相似的设计。
在一个在线银行项目中,为什么“查看账户摘要”和“查看交易历史”的设计需要巨大的差别呢?如果你理解了“查看账户摘要”的设计,完全可以模仿开发出“查看交易历史”的功能。
就修复bug和增强来说,你不必完全理解所有2000个类的工作内容和代码如何运行来推动系统。你若有上面的技能,就能很快定位需要修改的代码的部分,使用良好的java和框架技能修复,保证变更不会破坏项目的其他部分并交付,尽管你可能只知道一小部分项目的设计。
3. 使用工具找到需要的变更内容以及变更产生的影响继续我们尽快交付的主题,你应当寻找那些能够通过尽量少的了解项目但能帮助你尽快实施交付的工具作为辅助。
3.1 迅速发现需要变更内容的工具无论是修复bug还是系统增强,首先都要找到该用例调用的你需要修改的类及方法。基本有两种方式理解一个用例的工作方式,静态代码分析和运行时分析。
源码分析统计扫描所有代码并且展示类之间的关系。市场上有很多设备与工具。比如:Architexa, AgileJ, UModel, Poseidon等。
所有的静态代码分析工具缺点在于无法确切展示用例中类或方法的运行时调用情况。因此Java新加入了特性,如回调机制(callback patterns)。如静态分析工具无法推断出当页面提交按钮被点击时哪个Servlet被调用了。
运行时分析工具能够展示类和方法在用例运行时的状态。工具包括:MaintainJ, Diver,jSonde,Java Call Tracer等。这些工具可以捕获运行时的堆栈状态,并以此为一个用例生成序列图和类图。
序列图展示了该用例在运行时所有调用的方法。若你在修复一个bug,那这个bug很可能就是这些被调用的方法之一。
若你在增强已有功能,利用序列图理解调用流程然后再修改。可能是新增一个验证,修改DAO等。
若你在新增功能,找到一些相似的特性,利用序列图理解调用流程然后模仿开发新功能。
要小心挑选运行时分析工具。信息过多是这类工具的主要问题。选择一些提供简单过滤无效信息并能够方便的查看各种视图的工具。
3.2 迅速发现需要变更内容的工具若单元测试有效,可以通过运行单元测试发现变更有没有破坏其他测试用例。有效维护并且覆盖大型企业应用的单元测试还是比较少的。下面有一些针对该情况的工具。
仍然是有两种技术静态代码分析和运行时分析可以使用。市场中有很多静态代码分析工具可用。如:Lattix, Structure101, Coverity, nWire and IntelliJ’s DSM。
给定一个变更后的类,上述工具均可识别对该类存在依赖的类的集合。开发者需要根据这些信息“猜测”可能产生影响的用例,因为这些工具无法展示运行时类之间的调用关系。
市场上的可以用于运行时影响分析的工具并不多,除了MaintainJ。MaintainJ先捕获在一个用例中调用的所有类和方法。当所有用例的上 述信息都被捕获之后,就很容易发现类的变更对用例的影响。MaintainJ能够有效工作的前置条件就是项目的所有用例都应当先运行一遍,以便能够获得运 行时的依赖关系。
总之,目前你在迅速准确分析变更影响方面,还是可以从工具中获得有限的帮助。首先根据需要实施一些影响分析,然后根据自己或小组其他高级成员评审来判断变更的影响。你可能需要上面提到的工具对你的判断进行反复确认。
4. 对上述内容的两个忠告
4.1 不要降低代码质量
为了快速交付,所以没有全盘理解架构,但绝不能以降低代码质量为条件。下面是一些你可能因为只考虑快速交付而引发的代码质量问题。
因为修改代码涉及到很多的依赖,所以新增代码相对而言风险较小。例如,有5个用例都调用了某个方法。为了改进某个用例,你需要修改这个方法的实现。 最简单的做法就是复制这个方法,重命名,然后在改进的用例中调用新方法。千万不要这么做。代码冗余绝对是非常有害的。尝试对方法进行包装或者重写,甚至是 直接修改,然后重新测试所有用例,通常停下来想一想,然后亲手去实施,是一个比较好的方式。
( 伯乐在线配图)
另一个例子是将“private”方法改为“public”,使得别的类也可以调用。尽量不要将非必须的部分暴露出来。假如为了更好的设计需要重构,就应当着手去做。
大部分应用都有确定的结构和模式来实施。修复或增强程序时,确认你没有偏离这样的模式。若对约定不确定,请其他的高级开发者来审核你的变更。若你必须做一些违背约定的实施,尽量放置于一个规模较小的类中(一个200行代码的类中的私有函数应当不会影响应用的整体设计)
4.2 不要停止深入理解项目架构按照文章列出的方式,假设你能够在对项目了解较少的情况下进行交付并以此持续下去,可能你会停止对项目架构的深入了解。这样从长远角度来说对你的职 业生涯没有帮助。当你的经验增加时,你应当承担比较大的模块任务。如构建一个完整的新特性或者修改项目的一些基础设计等较大的改进。当你能够做这些改进 时,你对项目的整体架构应该相当了解。文中列举的方法是让你在最短的时间内提升自己,而不是阻止你完整理解整个项目。
5. 结论整篇文章集中在对项目进行必要了解的前提下进行快速交付。你可以在不降低代码质量的前提下这么做。
若修复一个bug,迅速定位并修复。有必要可以使用运行时分析工具。若新增一个特写,可以寻找相似特写,理解流程(有必要使用工具)并编写。
或许这些听起来很简单,但是实用吗?当然。但前提是你有良好的java技术以及对框架足够了解才能先修改代码,然后对变更影响进行分析。对变更影响的分析比实施变更需要更多的技巧。你可能需要高级开发人员协助你分析变更影响。
大约有50%的IT可操作预算用于简单的bug修复和功能增强。根据文中的建议,对于维护活动中的经费的节省应当还是很有帮助的。
作者 Choudary Kothapalli 也是 MaintainJ 项目的建立者。
代码编写规范目的:能够在编码过程中实现规范化,为以后的程序开发中养成良好的行为习惯。
代码编写规范使用范围:J2EE项目开发。
包命名规范:
目的:包的命名规范应当体现出项目资源良好的划分
servlet类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.servlet
例如:net.linkcn.web.servlet
自定义标签类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.tags
例如:net.linkcn.web.tags
过滤器类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.filter
例如:net.linkcn.web.filter
Action类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.struts.action
例如:net.linkcn.web.struts.action
ActionForm类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.struts.form
例如:net.linkcn.web.struts.form
Javabean所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.struts.service.impl
例如:net.linkcn.web.service.impl
Javabean实现接口命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.web.service
例如:net.linkcn.web.service
DAO类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.dao.impl
例如:net.linkcn.dao.impl
DAO类所实现的接口在包中命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.dao
例如:net.linkcn.dao
POJO类与hbm文件所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.dao.hbm
例如:net.linkcn.dao.hbm
全局公共类、接口类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.global
例如:net.linkcn.global
全局工具类所在包命名规范:公司名称.开发组名称.项目名称.util
例如:net.linkcn.util
类命名规范
基本命名规范:
类、接口命名
命名规范:以大写字母开头,如果有多个单词,每个单词头字母大写
例如:StudentInfo
接口命名
命名规范:以大写字母"I"开头,如果有多个单词,每个单词头字母大写
例如:IStudentInfo
接口实现类命名:
命名规范:将实现的接口名称的首字母"I"去掉,以"Impl作为结尾",如果有多个单词,每个单词头字母大写。
例如:StudentInfoImpl
J2EE+SSH框架命名规范
servlet类命名:
命名规范:以Servlet单词结尾
例如:LoginServlet
POJO命名:
使用hibernate自动生成的类即可
DAO类命名:
使用hibernate自动生成的类即可
Action类命名:
命名规范:Action的命名以POJO名称来制定,POJO名称Action
例如:
一个POJO名称为Diary,其对应的action为DiaryAction
ActionForm类命名:
命名规范:ActionForm的命名以POJO名称来制定,POJO名称Form
例如:
一个POJO名称为Diary,其对应的actioForm为DiaryForm
业务逻辑接口命名:
命名规范:业务逻辑接口的命名以POJO名称来制定,IPOJO名称Service
例如:
一个POJO名称为Diary,其对应的业务逻辑接口为IDiaryService
业务逻辑实现类命名:
命名规范:业务逻辑接口实现类的命名以POJO名称来制定
例如:
一个POJO名称为Diary,对应的业务逻辑接口实现类名为DiaryServiceImpl
类变量命名:
命名规范:变量名首字母必须小写,如果该变量名有多个单词组成,后面的单 词首字母大写,单词与单词之间不要使用"_"做连接,变量名访问控制必须为私有, 可以对其增加setter与getter方法。
例如:
private int studentAge;
public int getStudentAge(){
return studentAge;
}
public void setStudentAge(int studentAge) {
this.studentAge=studentAge;
}
常量命名:
命名规范:所有字母大写,如果有多个单词组成,单词与单词之间以” _“隔开。而 且该变量必须是公共、静态、final类型
例如:public static final String USER_NAME=”userName“;
方法命名
命名规范:首字母必须小写,如果该变量名有多个单词组成,后面的单词首字母 大写,单词与单词之间不要使用"_"做连接。单词不要使用名词。
例如:public int checkLogin(String name,String pwd){}
注释规范:注释规范是整个开发规范中最为重要的组成部分,必须严格执行。
类的注释:
作用:注释整个类,简单概述该类作用。
书写规范:类的注释必须写在该类的声明语法之前。在注释中要描述该类的基 本作用,作者,日期,版本,公司名称,版权声明。
格式:
类的声明语法
例如:
public class AdminDAO
变量、常量注释:
作用:简单描述该变量的意义。
书写规范:变量注释必须写在变量定义之前,简单描述其代表的意义。
格式:
例如:
public int age;
方法注释:
作用:对该方法功能简单描述,其参数、返回值意义的注解。
书写规范:方法注释必须写在方法定义之前。该注释包括:方法其功能的简单 描述,方法的参数、返回值类型、返回值意义简单的描述。
格式:
例如:
public booleaneditAdminPassword(int adminId,String oldPassword,
String password) throws UserException,ServiceException;
Jsp页面命名:
命名规范:jsp页面名称要以小写字母开头,如果有多个单词组成,后面的单词以 大写字母开头。名称要体现出该页面的意义,最好能够与模块名称联系在一起。
例如:
login.jsp --登录页面
register.jsp --注册页面
message.jsp --客户留言页面
J2EE项目工程文件夹组织规范:
目的:规范学员web应用程序的资源组织形式,形成良好的文件组织习惯。文件的组织形式应当体现模块的划分。
根据eclipse工具的特征,项目的目录结构为:
src
----存放java文件
WebRoot
|--images --存放web程序所需的公共图片
|--css --存放web程序所需的公共样式表
|--js --存放web程序所需的公共js文件
|--commons --存放web程序所需的公共文件
|--功能模块文件夹(存放与某个功能模块相关的资源)
|--images --存放与该功能模块相关的图片
|--css --存放与该模块相关的样式表文件
|--js --存放与该模块相关的js文件
|--jsp、html页面
|--WEB-INF
|--classes
|--lib
|--tld文件
J2EE项目提交规范
项目完成时要将项目作为一个产品交付用户,良好的项目组织规范可以使用户可以方便的找寻项目中需要的资源,同时也是一个公司专业性的体现。项目提交时,要按照下列文件格式进行提交。
项目主文件夹:
作用:存放项目其他资源文件。
命名规范:时间_班级编号_第X小组。
例如:070706_GS2T18_第四小组。
项目主文件夹下面包括以下文件夹和文件:
|--src:保存.java文件。
|--database:保存数据库的脚本文件或者数据库备份文件。
|--source:保存eclipse工程中WebRoot目录下的所有文件。
|--depend:保存编译该程序必须依赖的其他jar文件。
|--javadoc:保存所有类生成的javadoc api文档。
|--war:保存程序的归档文件
|--xx.war:已经打包好的工程文件,可以直接运行。
|--project:保存开发项目原工程代码及文件。
|--产品说明书.doc:图文方式展现该产品使用方法。
|--build.xml:ant脚本,用于生成运行的war文件。
|--项目解说.ppt:进行项目讲解的ppt(ppt仅供在校模拟项目使用,不用于其他商业用途)
注:一个完整的项目中,数据库必须有一定量的有效的测试数据来支持该程序的运行
包的命名
Java包的名字都是由小写单词组成。但是由于Java面向对象编程的特性,每一名Java程序员都可以编写属于自己的Java包,为了保障每个 Java包命名的唯一性,在最新的Java编程规范中,要求程序员在自己定义的包的名称之前加上唯一的前缀。由于互联网上的域名称是不会重复的,所以程序 员一般采用自己在互联网上的域名称作为自己程序包的唯一前缀。
例如: net.frontfree.javagroup
类的命名
类的名字必须由大写字母开头而单词中的其他字母均为小写;如果类名称由多个单词组成,则每个单词的首字母均应为大写例如TestPage;如果类名 称中包含单词缩写,则这个所写词的每个字母均应大写,如:XMLExample,还有一点命名技巧就是由于类是设计用来代表对象的,所以在命名类时应尽量 选择名词。
例如: Circle
方法的命名
方法的名字的第一个单词应以小写字母作为开头,后面的单词则用大写字母开头。
例如: sendMessge
常量的命名
常量的名字应该都使用大写字母,并且指出该常量完整含义。如果一个常量名称由多个单词组成,则应该用下划线来分割这些单词。
例如: MAX_VALUE
参数的命名
参数的命名规范和方法的命名规范相同,而且为了避免阅读程序时造成迷惑,请在尽量保证参数名称为一个单词的情况下使参数的命名尽可能明确。
Javadoc注释
Java除了可以采用我们常见的注释方式之外,Java语言规范还定义了一种特殊的注释,也就是我们所说的Javadoc注释,它是用来记录我们代 码中的API的。Javadoc注释是一种多行注释,以结束,注释可以包含一些HTML标记符和专门的关键词。使用Javadoc 注释的好处是编写的注释可以被自动转为在线文档,省去了单独编写程序文档的麻烦。
例如:
在每个程序的最开始部分,一般都用Javadoc注释对程序的总体描述以及版权信息,之后在主程序中可以为每个类、接口、方法、字段添加 Javadoc注释,每个注释的开头部分先用一句话概括该类、接口、方法、字段所完成的功能,这句话应单独占据一行以突出其概括作用,在这句话后面可以跟 随更加详细的描述段落。在描述性段落之后还可以跟随一些以Javadoc注释标签开头的特殊段落,例如上面例子中的@auther和@version,这 些段落将在生成文档中以特定方式显示。
变量和常量命名
变量命名的方法采用匈牙利命名法,基本结构为scope_typeVariableName,它使用3字符前缀来表示数据类型,3个字符的前缀必须 小写,前缀后面是由表意性强的一个单词或多个单词组成的名字,而且每个单词的首写字母大写,其它字母小写,这样保证了对变量名能够进行正确的断句。例如, 定义一个整形变量,用来记录文档数量:intDocCount,其中int表明数据类型,后面为表意的英文名,每个单词首字母大写。这样,在一个变量名就 可以反映出变量类型和变量所存储的值的意义两方面内容,这使得代码语句可读性强、更加容易理解。byte、int、char、long、float、 double、boolean和short。
变量类型和首字母对照关系如下表:
数据类型/对象类型 / 变量前缀 / 备注
byte bye
char chr
float flt
boolean bln 做布尔变量时,使用bln
Integer/int int
String str
Single sng
short sht
Long/long lng
Double/double dbl
Currency cur
Variant bln astr obj vnt 做布尔变量用时,用bln,做字符串数组用时,用astr,做为对象使用时,用obj,不确定时,用vnt。
对于数组,在数据类型的前缀前再增加一个a,例如字符串数组为astr。对于在多个函数内都要使用的全局变量,在前面再增加“g_”。例如一个全局的字符串变量:g_strUserInfo。
在变量命名时要注意以下几点:
· 选择有意义的名字,注意每个单词首字母要大写。
· 在一段函数中不使用同一个变量表示前后意义不同的两个数值。
· i、j、k等只作为小型循环的循环索引变量。
· 避免用Flag来命名状态变量。
· 用Is来命名逻辑变量,如:blnFileIsFound。通过这种给布尔变量肯定形式的命名方式,使得其它开发人员能够更为清楚
的理解布尔变量所代表的意义。
· 如果需要的话,在变量最后附加计算限定词,如:curSalesSum。
· 命名不相包含,curSales和curSalesSum。
· Static Final 变量的名字应该都大写,并且指出完整含义。
· 如果需要对变量名进行缩写时,一定要注意整个代码中缩写规则的一致性。例如,如果在代码的某些区域中使用intCnt,而在另一些区域中又使用intCount,就会给代码增加不必要的复杂性。建议变量名中尽量不要出现缩写。
· 通过在结尾处放置一个量词,就可创建更加统一的变量,它们更容易理解,也更容易搜索。例如,请使用 strCustomerFirst和strCustomerLast,而不要使用strFirstCustomer和strLastCustomer。常 用的量词后缀有:First(一组变量中的第一个)、Last(一组变量中的最后一个)、Next(一组变量中的下一个变量)、Prev(一组变量中的上 一个)、Cur(一组变量中的当前变量)。
· 为每个变量选择最佳的数据类型,这样即能减少对内存的需求量,加快代码的执行速度,又会降低出错的可能性。用于变量的数据类型可能会影响该变量进行计算所产生的结果。在这种情况下,编译器不会产生运行期错误,它只是迫使该值符合数据类型的要求。这类问题极难查找。
· 尽量缩小变量的作用域。如果变量的作用域大于它应有的范围,变量可继续存在,并且在不再需要该变量后的很长时间内仍然占用资源。它们的主要问题是,任何类 中的任何方法都能对它们进行修改,并且很难跟踪究竟是何处进行修改的。占用资源是作用域涉及的一个重要问题。对变量来说,尽量缩小作用域将会对应用程序的 可靠性产生巨大的影响。
关于常量的命名方法,在JAVA代码中,无论什么时候,均提倡应用常量取代数字、固定字符串。也就是说,程序中除0,1以外,尽量不应该出现其他数 字。常量可以集中在程序开始部分定义或者更宽的作用域内,名字应该都使用大写字母,并且指出该常量完整含义。如果一个常量名称由多个单词组成,则应该用下 划线“_”来分割这些单词如:NUM_DAYS_IN_WEEK、MAX_VALUE。