java-dev

Java 开发规范

参考来源: Google Java Style Guide、阿里巴巴 Java 开发手册

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工具链

# Maven
mvn clean compile                    # 编译
mvn test                             # 运行测试
mvn verify                           # 运行所有检查

# Gradle
./gradlew build                      # 构建
./gradlew test                       # 运行测试

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命名约定

类型	规则	示例
包名	全小写，域名反转	com.example.project
类名	大驼峰，名词/名词短语	UserService, HttpClient
方法名	小驼峰，动词开头	findById, isValid
常量	全大写下划线分隔	MAX_RETRY_COUNT
布尔返回值	is/has/can 前缀	isActive(), hasPermission()

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类成员顺序

public class Example {
    // 1. 静态常量
    public static final String CONSTANT = "value";

    // 2. 静态变量
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Example.class);

    // 3. 实例变量
    private Long id;

    // 4. 构造函数
    public Example() { }

    // 5. 静态方法
    public static Example create() { return new Example(); }

    // 6. 实例方法（公共 → 私有）
    public void doSomething() { }
    private void helperMethod() { }

    // 7. getter/setter（或使用 Lombok）
}

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DTO/VO 类规范

规则	说明
❌ 禁止手写 getter/setter	DTO、VO、Request、Response 类一律使用 Lombok
✅ 使用 @Data	普通 DTO
✅ 使用 @Value	不可变 DTO
✅ 使用 @Builder	字段较多时配合使用
⚠️ Entity 类慎用 @Data	JPA Entity 的 equals/hashCode 会影响 Hibernate 代理

// ❌ 手写 getter/setter
public class UserDTO {
    private Long id;
    private String name;
    public Long getId() { return id; }
    public void setId(Long id) { this.id = id; }
    // ... 大量样板代码
}

// ✅ 使用 Lombok
@Data
public class UserDTO {
    private Long id;
    private String name;
}

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批量查询规范

规则	说明
❌ 禁止 IN 子句超过 500 个参数	SQL 解析开销大，执行计划不稳定
✅ 超过时分批查询	每批 500，合并结果
✅ 封装通用工具方法	避免每处手写分批逻辑

// ❌ 1700 个 ID 一次查询
List<User> users = userRepository.findByIdIn(allIds); // IN 子句过长

// ✅ 分批查询工具方法
public static <T, R> List<R> batchQuery(List<T> params, int batchSize,
                                         Function<List<T>, List<R>> queryFn) {
    List<R> result = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < params.size(); i += batchSize) {
        List<T> batch = params.subList(i, Math.min(i + batchSize, params.size()));
        result.addAll(queryFn.apply(batch));
    }
    return result;
}

// 使用
List<User> users = batchQuery(allIds, 500, ids -> userRepository.findByIdIn(ids));

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N+1 查询防范

规则	说明
❌ 禁止循环内调用 Repository/Mapper	stream/forEach/for 内每次迭代触发一次查询
✅ 循环外批量查询，结果转 Map	查询次数从 N 降为 1（或 distinct 数）

// ❌ N+1：循环内逐行查询 count
records.forEach(record -> {
    long count = deviceRepo.countByDeviceId(record.getDeviceId()); // 每条触发一次查询
    record.setDeviceCount(count);
});

// ✅ 循环外批量查询 + Map 查找
List<String> deviceIds = records.stream()
    .map(Record::getDeviceId).distinct().collect(Collectors.toList());
Map<String, Long> countMap = deviceRepo.countByDeviceIdIn(deviceIds).stream()
    .collect(Collectors.toMap(CountDTO::getDeviceId, CountDTO::getCount));
records.forEach(r -> r.setDeviceCount(countMap.getOrDefault(r.getDeviceId(), 0L)));

常见 N+1 场景及修复模式：

场景	循环内（❌）	循环外（✅）
count	repo.countByXxx(id)	repo.countByXxxIn(ids) → Map<id, count>
findById	repo.findById(id)	repo.findByIdIn(ids) → Map<id, entity>
exists	repo.existsByXxx(id)	repo.findXxxIn(ids) → Set<id> + set.contains()

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并发安全规范

规则	说明
❌ 禁止 read-modify-write	先读余额再写回，并发下丢失更新
❌ 禁止 check-then-act 无兜底	先检查再操作，并发下条件失效
✅ 使用原子更新 SQL	UPDATE SET balance = balance + :delta WHERE id = :id
✅ 或使用乐观锁	@Version 字段 + 重试机制
✅ 唯一索引兜底	防重复插入的最后防线

// ❌ read-modify-write 竞态条件
PointsAccount account = accountRepo.findById(id);
account.setBalance(account.getBalance() + points); // 并发时丢失更新
accountRepo.save(account);

// ✅ 方案一：原子更新 SQL
@Modifying
@Query("UPDATE PointsAccount SET balance = balance + :points WHERE id = :id")
int addBalance(@Param("id") Long id, @Param("points") int points);

// ✅ 方案二：乐观锁
@Version
private Long version; // Entity 中添加版本字段

// ❌ check-then-act 无兜底（并发下可能重复结算）
if (!rewardRepo.existsByTenantIdAndPeriod(tenantId, period)) {
    rewardRepo.save(new RankingReward(...));
}

// ✅ 唯一索引兜底 + 异常捕获
// DDL: UNIQUE INDEX uk_tenant_period (tenant_id, ranking_type, period, rank_position)
try {
    rewardRepo.save(new RankingReward(...));
} catch (DataIntegrityViolationException e) {
    log.warn("重复结算已被唯一索引拦截: tenantId={}, period={}", tenantId, period);
}

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异常处理

// ✅ 好：捕获具体异常，添加上下文
try {
    user = userRepository.findById(id);
} catch (DataAccessException e) {
    throw new ServiceException("Failed to find user: " + id, e);
}

// ✅ 好：资源自动关闭
try (InputStream is = new FileInputStream(file)) {
    // 使用资源
}

// ❌ 差：捕获过宽
catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }

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空值处理

// ✅ 使用 Optional
public Optional<User> findById(Long id) {
    return userRepository.findById(id);
}

// ✅ 参数校验
public void updateUser(User user) {
    Objects.requireNonNull(user, "user must not be null");
}

// ✅ 安全的空值处理
String name = Optional.ofNullable(user)
    .map(User::getName)
    .orElse("Unknown");

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并发编程

// ✅ 使用 ExecutorService
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
Future<Result> future = executor.submit(() -> doWork());

// ✅ 使用 CompletableFuture
CompletableFuture<User> future = CompletableFuture
    .supplyAsync(() -> findUser(id))
    .thenApply(user -> enrichUser(user));

// ❌ 差：直接创建线程
new Thread(() -> doWork()).start();

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测试规范 (JUnit 5)

class UserServiceTest {
    @Test
    @DisplayName("根据 ID 查找用户 - 用户存在时返回用户")
    void findById_whenUserExists_returnsUser() {
        // given
        when(userRepository.findById(1L)).thenReturn(Optional.of(expected));

        // when
        Optional<User> result = userService.findById(1L);

        // then
        assertThat(result).isPresent();
        assertThat(result.get().getName()).isEqualTo("test");
    }
}

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Spring Boot 规范

// ✅ 构造函数注入
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;
    private final EmailService emailService;
}

// ✅ REST Controller
@RestController
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {
    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<UserDto> findById(@PathVariable Long id) {
        return userService.findById(id)
            .map(ResponseEntity::ok)
            .orElse(ResponseEntity.notFound().build());
    }
}

Auth Filter 降级原则

规则	说明
✅ optional-auth 路径遇到无效/过期/不完整 token 时降级为匿名访问	不应返回 401/403
❌ 禁止部分凭证用户体验差于匿名用户	如：临时 token 在公开接口返回 403

循环依赖防范（Spring Boot 3.x）

Spring Boot 3.x 默认禁止构造器循环依赖。从大 Service 拆分子 Service 时必须检查依赖方向。

处理方式	优先级	适用场景
提取公共方法到独立工具类	✅ 首选	纯工具方法（如 resolveTenantIds）
@Lazy 字段注入	⚠️ 应急	确实需要双向调用
Function<> 回调	⚠️ 备选	灵活但增加复杂度

// ❌ 拆分后子服务回调父服务 → 循环依赖
@RequiredArgsConstructor
public class ReportInvoiceService {
    private final ReportService reportService; // 启动失败！
}

// ✅ 提取公共方法到独立类
@Component
public class TenantHelper {
    public List<Long> resolveTenantIds(Long tenantId) { ... }
}

详见 refactor-safety skill - 陷阱 #5

分页参数规范（Spring Data JPA）

Spring Data JPA 分页索引从 0 开始。重构分页参数时必须确保前后端索引基准一致。

规则	说明
全栈统一 0-based	前端、Controller、Service、JPA 全部使用 0-based 索引
Controller 默认值必须是 0	@RequestParam(defaultValue = "0") int page
Service 直接使用 page	PageRequest.of(page, size)，不要 page - 1

// ❌ 错误：前端传 page=0，Controller 默认值 1，Service 内部 -1
@GetMapping("/list")
public Page<Product> list(@RequestParam(defaultValue = "1") int page) {
    return service.list(page);  // Service 内部 PageRequest.of(page - 1, size)
}
// 问题：前端传 page=0 → Service 计算 page - 1 = -1 → 异常

// ✅ 正确：全栈统一 0-based
@GetMapping("/list")
public Page<Product> list(@RequestParam(defaultValue = "0") int page) {
    return service.list(page);  // Service 内部 PageRequest.of(page, size)
}

重构检查清单：

• 前端调用传递 page: 0（第 1 页）
• Controller 默认值是 0
• Service 使用 PageRequest.of(page, size)（不减 1）
• 测试 page=0 和 page=1 都能正常返回数据

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输入校验规范

规则	说明
❌ 禁止 @RequestBody 不加 @Valid	所有请求体必须校验
✅ DTO 字段加约束注解	@NotBlank、@Size、@Pattern 等
✅ 数值字段加范围约束	@Min、@Max、@Positive 等
✅ 分页参数加上限	size 必须 @Max(100) 防止大量查询
✅ 枚举/状态字段白名单校验	自定义校验器或 @Pattern

常见 DTO 字段校验速查：

字段类型	必须注解	说明
数量 quantity	@NotNull @Min(1)	防止 0 或负数（负数可导致反向操作）
金额 amount/price	@NotNull @Positive	或 @DecimalMin("0.01")
分页 size	@Min(1) @Max(100)	防止 size=999999 拖垮数据库
分页 page	@Min(1)	页码从 1 开始
百分比 rate	@Min(0) @Max(100)	视业务定义范围

// ❌ 无校验，任意输入直接进入业务逻辑
@PostMapping("/ship")
public Result ship(@RequestBody ShippingRequest request) { ... }

// ✅ 完整校验
@PostMapping("/ship")
public Result ship(@RequestBody @Valid ShippingRequest request) { ... }

public record ShippingRequest(
    @NotNull Long orderId,
    @NotBlank @Size(max = 500) String shippingInfo,
    @Pattern(regexp = "pending|shipped|delivered") String giftStatus
) {}

// ❌ quantity 只有 @NotNull，负数会导致 Redis DECRBY 反向加库存
public record CreateOrderRequest(
    @NotNull Integer quantity  // 可提交 0 或负数
) {}

// ✅ 数量必须 >= 1
public record CreateOrderRequest(
    @NotNull @Min(1) Integer quantity
) {}

// ❌ 分页无上限，用户可传 size=999999
@GetMapping("/orders")
public Result list(@RequestParam int page, @RequestParam int size) { ... }

// ✅ 分页参数加约束
@GetMapping("/orders")
public Result list(@RequestParam @Min(1) int page,
                   @RequestParam @Min(1) @Max(100) int size) { ... }

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性能优化

陷阱	解决方案
N+1 查询	见「N+1 查询防范」章节
循环拼接字符串	使用 StringBuilder
频繁装箱拆箱	使用原始类型流
未指定集合初始容量	new ArrayList<>(size)

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第三方 API HTTP 客户端选型

规则	说明
❌ 避免 RestTemplate 默认客户端调用国内平台 API	默认 HttpURLConnection 的 POST 请求与微信/支付宝等 CDN 存在兼容性问题（已知触发 412/403）
✅ 优先用 java.net.http.HttpClient（JDK 11+）	现代 HTTP 客户端，无 CDN 兼容性问题
✅ 或配置 HttpComponentsClientHttpRequestFactory	让 RestTemplate 底层走 Apache HttpClient

诊断特征：HTTP 错误 + body 为空 + response headers 极简（只有 Connection/Content-Length）= CDN 层拦截，不是 API 本身的响应。同一 API 的 GET 正常但 POST 异常时，优先怀疑 HTTP 客户端兼容性。

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Native SQL 规范

别名避免 MySQL 保留字

@Query(nativeQuery = true) 中的列别名如果是 MySQL 保留字，会导致语法错误。

高频踩坑保留字：year_month, order, status, key, value, name, type, date, time, rank, range, rows, column, user, role, group

规则	说明
✅ 使用短别名或缩写	ym, ord_status, cnt
✅ 或用反引号转义	`year_month`
❌ 禁止直接用保留字做别名	as year_month、as order、as rank

// ❌ year_month 是 MySQL 保留字（INTERVAL YEAR_MONTH）
@Query(value = """
    SELECT DATE_FORMAT(o.order_date, '%Y-%m') as year_month,
           COUNT(*) as cnt
    FROM orders o
    GROUP BY year_month
    """, nativeQuery = true)

// ✅ 改用非保留字别名
@Query(value = """
    SELECT DATE_FORMAT(o.order_date, '%Y-%m') as ym,
           COUNT(*) as cnt
    FROM orders o
    GROUP BY ym
    """, nativeQuery = true)

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日志规范

// ✅ 参数化日志
log.debug("Finding user by id: {}", userId);
log.info("User {} logged in successfully", username);
log.error("Failed to process order {}", orderId, exception);

// ❌ 差：字符串拼接
log.debug("Finding user by id: " + userId);

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详细参考

文件	内容
references/java-style.md	命名约定、异常处理、Spring Boot、测试规范
references/collections.md	不可变集合（Guava）、字符串分割
references/concurrency.md	线程池配置、CompletableFuture 超时
references/concurrency-db-patterns.md	Get-Or-Create 并发、N+1 防范、原子更新、Redis+DB 一致性
references/code-patterns.md	卫语句、枚举优化、策略工厂模式
references/date-time.md	日期加减、账期计算、禁止月末对齐
references/http-client.md	第三方 API HTTP 客户端选型、CDN 兼容性问题

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📋 本回复遵循：java-dev - [具体章节]