Java開發人員必須掌握的11種干凈代碼最佳實踐
環境：Java17
1. Nulls and Optionals
反例：從方法返回null可能會導致最可怕的NullPointerException或NPE。
public String getValue() {
// TODO
return null ;
}正例：使用Optional可以更明確地處理 null，避免出現此類錯誤。
public Optional<String> getValue() {
// TODO
return Optional.empty() ;
}2. 使用String.valueOf()優化字符串轉換
反例：使用 + 運算符進行字符串連接。
double pi = 3.1415926 ;
String str = "" + pi ;- 這里，"+"操作符用于字符串轉換，涉及隱式字符串連接
- 這種方法可能效率低下，特別是在將大量變量轉換為字符串時
正例：使用內置方法進行字符串連接。
double pi = 3.1415926 ;
String str = String.valueOf(pi) ;- 在這里，我們使用 valueOf() 進行字符串轉換和連接
- 該方法專門用于將其他數據類型轉換為字符串，并對性能進行了優化
3. 使用 Arrays.copyOf()復制數組
反例：手動復制數組
int[] source = {1, 2, 3, 4, 5} ;
int [] target = new int[source.length] ;
for (int i = 0, len = source.length; i < len; i++) {
target[i] = source[i] ;
}這種方法效率較低，尤其是對于大數組，因為它需要進行多次迭代和元素賦值。
正例：使用 Arrays.copyOf()復制數組
int[] source = {1, 2, 3, 4, 5} ;
int[] target = Arrays.copyOf(source, source.length) ;4. 使用 isEmpty() 檢查空集合
反例：使用 length() 或 size() 檢查字符串或集合是否為空。
String text = "Pack" ;
if (text.length() == 0) {
// TODO
}
Set<String> datas = new HashSet<>() ;
if (datas.size() == 0) {
// TODO
}- 這里，length() 用于檢查字符串是否為空，size() 用于檢查集合是否為空
- 這些方法雖然有效，但卻降低了代碼的可讀性
正例：使用 isEmpty() 檢查字符串或集合是否為空。
String text = "Pack" ;
if (text.isEmpty()) {
// TODO
}
Set<String> datas = new HashSet<>() ;
if (datas.isEmpty()) {
// TODO
}- isEmpty() 方法可用于字符串和集合，以檢查是否為空
- 它的時間復雜度為 O(1)，因此更高效、更易讀
5. 避免并發修改異常
反例：在遍歷列表時從列表中刪除元素會導致 ConcurrentModificationException 異常。
List<String> datas = new ArrayList<>() ;
datas.add("1") ;
datas.add("2") ;
datas.add("3") ;
for (String s : datas) {
if ("1".equals(s)) {
datas.remove(s) ;
}
}輸出結果
圖片
正例：使用迭代器的 remove 方法或 removeIf() 方法
List<String> datas = new ArrayList<>() ;
// add(x)
Iterator<String> it = datas.iterator() ;
while (it.hasNext()) {
String value = it.next() ;
if ("1".equals(value)) {
it.remove() ;
}
}你也可以使用 Java 8 中引入的 removeIf() 方法，根據給定條件刪除元素。
List<String> datas = new ArrayList<>() ;
// add(x)
datas.removeIf(item -> "1".equals(item)) ;該方法在內部使用迭代器并移除與條件匹配的元素。這是一種更簡潔、可讀性更強的方法。
6. 預編譯正則表達式
反例：運行時編譯正則表達式
String str = "Hello, World" ;
if (str.matches("Hello.*")) {
System.out.println(true) ;
}- 在這里，只要使用正則表達式，就會在運行時對其進行編譯
- 重復使用相同的正則表達式會降低性能
正例：預編譯正則表達式
private static final Pattern PATTERN1 = Pattern.compile("Hello.*") ;
public void validateString() {
String str = "Hello, World" ;
if (PATTERN1.matcher(str).matches()) {
System.out.println(true) ;
}
}通過預編譯重復使用的正則表達式，并在需要時重復使用它，我們可以避免不必要的編譯，并提高性能。
7. 避免在檢索前預先檢查數據是否存在
反例：先判斷是否存在然后在獲取數據
public static void process(Map<String, String> params) {
if (params.containsKey("action")) {
String value = params.get("action") ;
// TODO
}
}- 在這里，我們首先檢查Map中是否存在指定的key，然后再檢索它
- 這種預先檢查是不必要的，因為如果未找到鍵，則 Map的 get 方法會返回 null
正例：直接獲取值判斷是否null
String action = params.get("action") ;
if (action != null) {
// TODO
}這種方法避免了多余的檢查，使代碼更簡潔、更高效。
8. 將集合高效轉換為數組
反例：
List<String> datas = new ArrayList<>() ;
datas.add("1") ;
datas.add("2") ;
datas.add("3") ;
String[] ret = datas.toArray(new String[datas.size()]) ;在這種方法中，首先計算列表的大小，然后創建一個新數組。這可能會影響性能，尤其是對于大數據集。
正例：
List<String> datas = new ArrayList<>() ;
// add(x)
String[] ret = datas.toArray(new String[0]) ;在這里，調用 toArray 時使用的是空數組（new String[0]），這種方法避免了計算列表大小的需要，并允許 toArray 方法在內部處理數組大小的調整，從而獲得更好的性能和更簡潔的代碼。
9. 合理使用默認方法
反例：
public interface Logger {
void log(String message) ;
}
public class FileLogger implements Logger {
public void log(String message) {
// TODO
}
}
public class ConsoleLogger implements Logger {
public void log(String message) {
// TODO
}
}如果需要在接口中添加 logError 等新方法，則必須修改所有實現類，這可能會導致代碼維護問題和潛在錯誤。
正例：
public interface Logger {
void log(String message) ;
default void logError(String error) {
// TODO
}
}在這里，Logger接口定義了一個默認方法（logError），它提供了記錄錯誤的默認實現。這樣實現類無需修改即可自動繼承該默認實現。
10. 使用Date/Time API
反例：使用傳統的Date類
Date birthday = new Date() ;
// TODO這個類有很多問題，比如可變性和方法不夠清晰；該類中的大部分方法，如 getYear()、getMonth() 和 getDay() 已被棄用。
正例：使用Date/Time API（Java 8 及以后版本）中的類
LocalDate date = LocalDate.now() ;
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now() ;
// TODO在這里，使用來自Date/Time API的LocalDate、LocalDateTime類；這兩個類是不可變的，確保了線程的安全性，并為日期操作提供了清晰直觀的方法。
11. 未使用泛型
反例：
List datas = new ArrayList() ;
datas.add(10) ;
datas.add("Hello") ;不同的數據類型混雜在列表中，可能導致運行時出錯。
正例：使用泛型可以確保類型安全，避免此類問題
List<Integer> datas = new ArrayList<>() ;
datas.add(10) ;
// 錯誤
// datas.add("Hello"
