【程序员必读】经验：编程的智慧

反复推敲代码

写优雅的代码

写模块化的代码

• 避免写太长的函数。如果发现函数太大了，就应该把它拆分成几个更小的。通常我写的函数长度都不超过40行。对比一下，一般笔记本电脑屏幕所能容纳的代码行数是50行。我可以一目了然的看见一个40行的函数，而不需要滚屏。只有40行而不是50行的原因是，我的眼球不转的话，最大的视角只看得到40行代码。
  如果我看代码不转眼球的话，我就能把整片代码完整的映射到我的视觉神经里，这样就算忽然闭上眼睛，我也能看得见这段代码。我发现闭上眼睛的时候，大脑能够更加有效地处理代码，你能想象这段代码可以变成什么其它的形状。40行并不是一个很大的限制，因为函数里面比较复杂的部分，往往早就被我提取出去，做成了更小的函数，然后从原来的函数里面调用。

• 制造小的工具函数。如果你仔细观察代码，就会发现其实里面有很多的重复。这些常用的代码，不管它有多短，提取出去做成函数，都可能是会有好处的。有些帮助函数也许就只有两行，然而它们却能大大简化主要函数里面的逻辑。
  有些人不喜欢使用小的函数，因为他们想避免函数调用的开销，结果他们写出几百行之大的函数。这是一种过时的观念。现代的编译器都能自动的把小的函数内联（inline）到调用它的地方，所以根本不产生函数调用，也就不会产生任何多余的开销。
  同样的一些人，也爱使用宏（macro）来代替小函数，这也是一种过时的观念。在早期的C语言编译器里，只有宏是静态“内联”的，所以他们使用宏，其实是为了达到内联的目的。然而能否内联，其实并不是宏与函数的根本区别。宏与函数有着巨大的区别（这个我以后再讲），应该尽量避免使用宏。为了内联而使用宏，其实是滥用了宏，这会引起各种各样的麻烦，比如使程序难以理解，难以调试，容易出错等等。

• 每个函数只做一件简单的事情。有些人喜欢制造一些“通用”的函数，既可以做这个又可以做那个，它的内部依据某些变量和条件，来“选择”这个函数所要做的事情。比如，你也许写出这样的函数：
  void foo() {
   if (getOS().equals("MacOS")) {
     a();
   } else {
     b();
   }
   c();
   if (getOS().equals("MacOS")) {
     d();
   } else {
     e();
   }
  }
  写这个函数的人，根据系统是否为“MacOS”来做不同的事情。你可以看出这个函数里，其实只有c()是两种系统共有的，而其它的a(), b(), d(), e()都属于不同的分支。
  这种“复用”其实是有害的。如果一个函数可能做两种事情，它们之间共同点少于它们的不同点，那你最好就写两个不同的函数，否则这个函数的逻辑就不会很清晰，容易出现错误。其实，上面这个函数可以改写成两个函数：
  void fooMacOS() {
   a();
   c();
   d();
  }
  和
  void fooOther() {
   b();
   c();
   e();
  }
  如果你发现两件事情大部分内容相同，只有少数不同，多半时候你可以把相同的部分提取出去，做成一个辅助函数。比如，如果你有个函数是这样：
  void foo() {
   a();
   b()
   c();
   if (getOS().equals("MacOS")) {
     d();
   } else {
     e();
   }
  }
  其中a()，b()，c()都是一样的，只有d()和e()根据系统有所不同。那么你可以把a()，b()，c()提取出去：
  void preFoo() {
   a();
   b()
   c();
  然后制造两个函数：
  void fooMacOS() {
   preFoo();
   d();
  }
  和
  void fooOther() {
   preFoo();
   e();
  }
  这样一来，我们既共享了代码，又做到了每个函数只做一件简单的事情。这样的代码，逻辑就更加清晰。

• 避免使用全局变量和类成员（class member）来传递信息，尽量使用局部变量和参数。有些人写代码，经常用类成员来传递信息，就像这样：
  class A {
    String x;
  
    void findX() {
       ...
       x = ...;
    }
  
    void foo() {
      findX();
      ...
      print(x);
    }
  }
  首先，他使用findX()，把一个值写入成员x。然后，使用x的值。这样，x就变成了findX和print之间的数据通道。由于x属于class A，这样程序就失去了模块化的结构。由于这两个函数依赖于成员x，它们不再有明确的输入和输出，而是依赖全局的数据。findX和foo不再能够离开class A而存在，而且由于类成员还有可能被其他代码改变，代码变得难以理解，难以确保正确性。
  如果你使用局部变量而不是类成员来传递信息，那么这两个函数就不需要依赖于某一个class，而且更加容易理解，不易出错：
  String findX() {
     ...
     x = ...;
     return x;
  }
  void foo() {
    String x = findX();
    print(x);
  }

写可读的代码

1. 使用有意义的函数和变量名字。如果你的函数和变量的名字，能够切实的描述它们的逻辑，那么你就不需要写注释来解释它在干什么。比如：
   // put elephant1 into fridge2
   put(elephant1, fridge2);
   由于我的函数名put，加上两个有意义的变量名elephant1和fridge2，已经说明了这是在干什么（把大象放进冰箱），所以上面那句注释完全没有必要。

2. 局部变量应该尽量接近使用它的地方。有些人喜欢在函数最开头定义很多局部变量，然后在下面很远的地方使用它，就像这个样子：
   void foo() {
    int index = ...;
    ...
    ...
    bar(index);
    ...
   }
   由于这中间都没有使用过index，也没有改变过它所依赖的数据，所以这个变量定义，其实可以挪到接近使用它的地方：
   void foo() {
    ...
    ...
    int index = ...;
    bar(index);
    ...
   }
   这样读者看到bar(index)，不需要向上看很远就能发现index是如何算出来的。而且这种短距离，可以加强读者对于这里的“计算顺序”的理解。否则如果index在顶上，读者可能会怀疑，它其实保存了某种会变化的数据，或者它后来又被修改过。如果index放在下面，读者就清楚的知道，index并不是保存了什么可变的值，而且它算出来之后就没变过。
   如果你看透了局部变量的本质——它们就是电路里的导线，那你就能更好的理解近距离的好处。变量定义离用的地方越近，导线的长度就越短。你不需要摸着一根导线，绕来绕去找很远，就能发现接收它的端口，这样的电路就更容易理解。

3. 局部变量名字应该简短。这貌似跟第一点相冲突，简短的变量名怎么可能有意义呢？注意我这里说的是局部变量，因为它们处于局部，再加上第2点已经把它放到离使用位置尽量近的地方，所以根据上下文你就会容易知道它的意思：
   比如，你有一个局部变量，表示一个操作是否成功：
   boolean successInDeleteFile = deleteFile("foo.txt");
   if (successInDeleteFile) {
    ...
   } else {
    ...
   }
   这个局部变量successInDeleteFile大可不必这么啰嗦。因为它只用过一次，而且用它的地方就在下面一行，所以读者可以轻松发现它是deleteFile返回的结果。如果你把它改名为success，其实读者根据一点上下文，也知道它表示”success in deleteFile”。所以你可以把它改成这样：
   boolean success = deleteFile("foo.txt");
   if (success) {
    ...
   } else {
    ...
   }
   这样的写法不但没漏掉任何有用的语义信息，而且更加易读。successInDeleteFile这种“camelCase”，如果超过了三个单词连在一起，其实是很碍眼的东西。所以如果你能用一个单词表示同样的意义，那当然更好。

4. 不要重用局部变量。很多人写代码不喜欢定义新的局部变量，而喜欢“重用”同一个局部变量，通过反复对它们进行赋值，来表示完全不同意思。比如这样写：
   String msg;
   if (...) {
    msg = "succeed";
    log.info(msg);
   } else {
    msg = "failed";
    log.info(msg);
   }
   虽然这样在逻辑上是没有问题的，然而却不易理解，容易混淆。变量msg两次被赋值，表示完全不同的两个值。它们立即被log.info使用，没有传递到其它地方去。这种赋值的做法，把局部变量的作用域不必要的增大，让人以为它可能在将来改变，也许会在其它地方被使用。更好的做法，其实是定义两个变量：
   if (...) {
    String msg = "succeed";
    log.info(msg);
   } else {
    String msg = "failed";
    log.info(msg);
   }
   由于这两个msg变量的作用域仅限于它们所处的if语句分支，你可以很清楚的看到这两个msg被使用的范围，而且知道它们之间没有任何关系。

5. 把复杂的逻辑提取出去，做成“帮助函数”。有些人写的函数很长，以至于看不清楚里面的语句在干什么，所以他们误以为需要写注释。如果你仔细观察这些代码，就会发现不清晰的那片代码，往往可以被提取出去，做成一个函数，然后在原来的地方调用。由于函数有一个名字，这样你就可以使用有意义的函数名来代替注释。举一个例子：
   ...
   // put elephant1 into fridge2
   openDoor(fridge2);
   if (elephant1.alive()) {
    ...
   } else {
     ...
   }
   closeDoor(fridge2);
   ...
   如果你把这片代码提出去定义成一个函数：
   void put(Elephant elephant, Fridge fridge) {
    openDoor(fridge);
    if (elephant.alive()) {
      ...
    } else {
       ...
    }
    closeDoor(fridge);
   }
   这样原来的代码就可以改成：
   ...
   put(elephant1, fridge2);
   ...
   更加清晰，而且注释也没必要了。

6. 把复杂的表达式提取出去，做成中间变量。有些人听说“函数式编程”是个好东西，也不理解它的真正含义，就在代码里大量使用嵌套的函数。像这样：
   Pizza pizza = makePizza(crust(salt(), butter()),
     topping(onion(), tomato(), sausage()));
   这样的代码一行太长，而且嵌套太多，不容易看清楚。其实训练有素的函数式程序员，都知道中间变量的好处，不会盲目的使用嵌套的函数。他们会把这代码变成这样：
   Crust crust = crust(salt(), butter());
   Topping topping = topping(onion(), tomato(), sausage());
   Pizza pizza = makePizza(crust, topping);
   这样写，不但有效地控制了单行代码的长度，而且由于引入的中间变量具有“意义”，步骤清晰，变得很容易理解。

7. 在合理的地方换行。对于绝大部分的程序语言，代码的逻辑是和空白字符无关的，所以你可以在几乎任何地方换行，你也可以不换行。这样的语言设计是个好东西，因为它给了程序员自由控制自己代码格式的能力。然而，它也引起了一些问题，因为很多人不知道如何合理的换行。