15 | 编写规范代码的检查清单

通过前面十几讲的学习,我们已经把代码“规范”篇的内容学习完了。今天,我们一起把前面讨论到的观点总结一下,并探索一下编写规范代码时的最佳实践检查清单。一份有效的检查清单,可以帮助我们记忆、遵循和执行代码的一系列规范。

标准与指南

在讨论编码规范之前,我们首先要认识什么是标准,什么是指南,以及它们各自的局限性。这样我们就能知道,什么可以做,什么不可以做。

标准是既定的做事方式,它定义了一个事物如何始终如一地达到同样水准的细节。标准的特征在于,它既是必需的,也是强制的。

然而,在现实实践中,能够标准化的东西是有限的。所以就有了指南,它是标准的补充。

指南告诉我们应该采取的总体方向和最佳实践,它是一个指导原则,是建议,不强制执行。用户可以根据具体情况,决定是否遵循相关的条款。

我们所说的编码规范,实际上通常是指导原则。虽然不具备强制性,但我们也有必要区分对不同建议条款的态度,比如对使用“强烈推荐”这样字眼的建议来说,我们就应该格外重视。这样,可以避免不必要的争执,降低复杂性。

为什么需要编码规范?

1. 提高编码的效率

在不损害代码质量的前提下,效率可以节省我们的时间和成本。这种节省不仅仅停留在编码阶段,更体现在整个软件的生命周期里。我在第四篇已经详细解释了这一点。

2. 提高编码的质量

代码的质量在于它和预期规范的一致性。一致、简单、规范的代码易于测试。相反,复杂的代码会加大测试的难度,难以达到合适的测试覆盖率。另外,代码的复用也意味着质量的复用,所以代码的问题会随着它的复用成倍地叠加,提高了软件的使用或者维护成本。

3. 降低维护的成本

代码的维护要求代码必须能够修改,增加新功能,修复已知的问题。如果代码结构的清晰、易于阅读理解,那么问题就容易排查和定位。

4. 扩大代码的影响

要想让更多的人参与,就需要一致的编码风格,恰当地使用文档。要方便他们阅读,便于解释。

使用编码规范可以让一个程序员减少出错,避免不必要的困扰。另外,编写规范的代码也是一种专业、成熟的体现。

编码规范的心理因素

编码风格最原始的依赖因素是人的行为习惯和心理学基础。通过了解一些基本的心理学原理,我们可以更好地理解编码风格的的基本规则。

两种思维模式

我们有两种思维模式,自主模式(快系统)和控制模式(慢系统)。自主模式的运行是无意识的、快速的、不怎么耗费脑力;控制模式需要集中注意力,耗费脑力,判断缓慢,如果注意力分散,思考就会中断。

自主模式在熟悉的环境中是精确的,所作出的短期预测是准确的,遇到挑战时,会第一时间做出反应。然而,它存在成见,容易把复杂问题简单化,在很多特定的情况下,容易犯系统性的错误。比如说,第一印象、以貌取人,就是自主模式遗留的问题。

当自主模式遇到麻烦时,控制模式就会出面解决,控制模式能够解决更复杂的问题。但刻意掌控会损耗大脑能量,而且很辛苦。处于控制模式中太长时间,人会很疲惫,丧失一部分动力,也就不愿意去做启动控制模式了。比如,很多人害怕数学,多是因为控制模式确实很吃力。

自主模式和控制模式的分工合作是高效的,损耗最小,效果最好。快速的、习惯性的决断交给勤快省力的自主模式,复杂的、意外的决断由耗时耗力的控制模式接管。

编码规范中很大一部分内容,是增加共识、减少意外,扩大自主思维模式覆盖的范围,减少控制模式必须参与的内容。熟练掌握编码规范可以逐渐让这一套规则存在于人们的下意识中,这样编码的时候就像我们使用筷子一样,简单又自然。

识别模式

我们能够在这个世界上存活下来,依靠的不是识别完整的情景,也不是从头开始分析每一个情景,而是通过既定的可识别模式,来匹配这个世界。正常期望以外的模式,常常会让我们感到吃惊和困惑,甚至是生气。

模式识别的认知是一柄双刃剑,既是福音也是祸害。它可以帮助我们毫不费力地使用经验,但习惯一旦养成就很难改变,我们不愿意打破旧模式,去学习新模式和接受新技术。

程序员很容易理解和自己编码风格类似的代码。如果编码风格和自己的大相径庭,就会感到焦躁和烦恼。编码风格一旦形成,就难以更改,转变很痛苦。幸运的是,一旦努力转换成新习惯,我们就会喜欢上新的编码风格。

一份好的编码规范,刚开始接受会有些困难。我们甚至会找很多借口去拒绝。但是,一旦接受下来,我们就成功地改进了我们的识别模式。

猜测模式

对于既定模式的识别,是通过猜测进行的。对于每一个新场景,大脑立即会把它起始部分当作一个线索,然后通过拟合所有已知模式的起始部分,来预测模式的其余部分,猜测“言外之意”。我们掌握的信息越少,就越有可能犯错误。比如,在医院看到穿白大褂的,我们默认他们是医护人员。但医护人员的判断标准并不是白大褂。

所以在编写代码时,我们要有意识地提供足够的线索和背景,使用清晰的结构,加快模式的识别,避免造成模式匹配过程中的模糊和混淆带来的理解障碍。

记忆模式

我们的记忆模式有四种,包括感官、短期、工作和长期记忆。

感官记忆是对我们感官体验的记忆,非常短暂(大约三秒钟),比如我们刚刚看到的和听到的。

短期记忆是我们可以回忆的,刚刚接触到的信息的短暂记忆。短期记忆很快,但是很不稳定,并且容量有限。如果中途分心,即便只是片刻,我们也容易忘记短期记忆的内容。

工作记忆是我们在处理认知任务时,对信息进行短暂存贮并且执行操作的记忆。工作记忆将短期记忆和长期记忆结合起来,处理想法和计划,帮助我们做出决策。

长期记忆涵盖的记忆范围从几天到几十年不等。为了成功学习,信息必须从感官或短期记忆转移到长期记忆中。和短期记忆相比,长期记忆记忆缓慢,但是保持长久,并且具有近乎无限的容量。

我们在组织代码时,不要让短期记忆超载,要使用短小的信息快,方便阅读;要适当分割需要长期记忆和短期记忆的内容,比如接口规范和代码实现,帮助读者在工作记忆和长期记忆中组织和归档信息。

眼睛的运动

当我们看一样东西的时候,我们不是一下子就能看清它的全貌。事实上,我们的眼睛一次只能专注于一个很小的区域,忽视该区域以外的内容。当然,我们可以意识到还有更大的区域,然后快速跳转到其他区域。

有时候,我们需要反复研读一段代码。如果这段代码可以在一个页面显示,我们的眼睛就很容易反复移动,寻找需要聚焦的目标。如果这段代码跨几个页面,阅读分析就要费力得多。

当我们阅读时,我们的眼睛习惯从左到右,从上到下移动,所以靠左的信息更容易被接受,而靠右的信息更容易被忽略。

但是,当我们快速阅读或者浏览特定内容时(比如搜索特定变量),眼睛就会只喜欢上下移动,迅速跳过。聚焦区域小,眼睛倾向于上下移动,这就是报纸版面使用窄的版面分割,而不是整幅页面的原因之一。

在编码排版时,要清晰分块,保持布局明朗,限制每行的长度,这样可以方便眼睛的聚焦和浏览。

编码规范的检查清单

下面的这个清单,是我看代码的时候,通常会使用的检查点。如果有检查点没有通过,阅读代码的时候,就要格外留意;编写代码的时候,还要想想有没有改进空间;评审代码的时候,要问清楚为什么这么做,给出改进的建议。

你也可以参考一下。

代码是按照编码指南编写的吗?

代码能够按照预期工作吗?

文件是不是在合适的位置?

支撑文档是不是充分?

代码是不是易于阅读、易于理解?

代码是不是易于测试和调试?

有没有充分的测试,覆盖关键的逻辑和负面清单?

名字是否遵守命名规范?

名字是不是拼写正确、简单易懂?

名字是不是有准确的意义?

代码的分块是否恰当?

代码的缩进是否清晰、整洁?

有没有代码超出了每行字数的限制?

代码的换行有没有引起混淆?

每一行代码是不是只有一个行为?

变量的声明是不是容易检索和识别?

变量的初始化有没有遗漏?

括号的使用是不是一致、清晰?

源代码的组织结构是不是一致?

版权信息的日期有没有变更成最近修改日期?

限定词的使用是不是遵循既定的顺序?

有没有注释掉的代码?

有没有执行不到的代码?

有没有可以复用的冗余代码?

复杂的表达式能不能拆解成简单的代码块?

代码有没有充分的注释?

注释是不是准确、必要、清晰?

不同类型的注释内容,注释的风格是不是统一?

有没有使用废弃的接口?

能不能替换掉废弃的接口?

不再推荐使用的接口,是否可以今早废弃?

继承的方法,有没有使用 Override 注解?

有没有使用异常机制处理正常的业务逻辑?

异常类的使用是不是准确?

异常的描述是不是清晰?

是不是需要转换异常的场景?

转换异常场景,是不是需要保留原异常信息?

有没有不应该被吞噬的异常?

外部接口和内部实现有没有区分隔离?

接口规范描述是不是准确、清晰?

接口规范有没有描述返回值?

接口规范有没有描述运行时异常?

接口规范有没有描述检查型异常?

接口规范有没有描述指定参数范围?

接口规范有没有描述边界条件?

接口规范有没有描述极端状况?

接口规范的起草或者变更有没有通过审阅?

接口规范需不需要标明起始版本号?

产品设计是不是方便用户使用?

用户指南能不能快速上手?

用户指南的示例是不是可操作?

用户指南和软件代码是不是保持一致?

小结

虽然说编码规范不是强制性的标准,但是如果你能尽可能遵守相同的规范,就会让工作更简单、更高效。

需要特别强调的是,认为写好代码只有一种方法是愚蠢的。虽然编码规范的指导原则是通用的,但是其中的具体细节则依赖于具体的环境,因具体的需求而变化。所以,除了遵循编码规范外,你还要做好随时重审、调整编码规范的准备,保持编码规范的活力,跟得上实际情况的变化。

希望你根据自己的实际情况,不断完善、丰富上面的清单,使这份清单更直观、更容易遵循,保持长久的活力,让它更适合你自己。

一起来动手

正像我们讨论到的,不同的场景,检查清单也不一定相同。如果让你列一个你自己实际工作中需要的编码规范检查清单,会是什么样子的? 你可以在我上面的清单上加减检查点,或者新做一个列表。欢迎在留言区公布你的检查清单,我们一起来讨论、学习。

另外,推荐一本书《清单革命》。清单能够起到的作用,常常被忽视。这本书告诉我们清单这个小东西,能给我们的工作带来多么巨大的帮助。

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