科普文：11个编程原则助你写出优雅代码

糟糕的代码形式可以千千万，优雅且高质量的代码却是极其的相通，如何写出让人信服的高质量代码？编程是一个看似简单，但是还是有很大学问，特别是编写出高质量的优雅代码，最后我们再总结下本文总结的 11种原则：

DRY，Don't Repeat Yourself
KISS，Keep It Simple And Stupid
Refactor
SOLID
Document Your Code
Creation Over Legacy
YAGNI，You Aren't Gonna Need It
Delegation Principles
Clean Code At All Costs
Encapsulate the Changes
Favor Composition Instead of Inheritance

1. DRY

DRY，全称 Don't Repeat Yourself（不要重复你自己），它是软件开发中的一个重要设计原则，旨在减少代码的重复性，提高代码的可维护性和可读性。遵循 DRY 原则可以使代码更加简洁、易于理解和修改。

DRY 核心思想

DRY 的核心思想是：任何知识在系统中都应该有一个单一、明确、权威的表示，简单来说，就是避免在代码中出现重复的逻辑或数据。

如何实现 DRY？

1. 抽象和封装

将重复的代码抽象为函数、方法或者类。
使用模块化编程，将常用的逻辑封装在独立的模块中，便于复用。

2. 使用常量

如果某个值在代码中多次使用，可以将其定义为常量，避免硬编码。
这样不仅减少了重复代码，还提高了代码的可读性和可维护性。

3. 利用继承和多态

在面向对象编程中，使用继承和多态来减少代码重复。
将通用的功能放在父类中，子类继承并扩展这些功能。

4. 模板和泛型

使用模板和泛型来创建可重复使用的代码结构，适用于多种类型和场景。

5. 配置文件和数据库

将可变的数据和配置项存储在配置文件或数据库中，而不是硬编码在程序中。

DRY 的优势

1. 提高代码质量

避免代码重复，使代码更加简洁和易于理解。
减少了出错的可能性，因为同一个逻辑只需要维护一处。

2. 便于维护

代码修改时只需更改一个地方，减少了维护成本。
提高了代码的一致性和可靠性。

3. 增强代码复用性

通过抽象和封装，提高了代码的复用性，减少了重复工作。

2. KISS

KISS，全称 Keep It Simple And Stupid（保持简简单），旨在提醒开发人员尽量保持代码的简洁性和易读性。

KISS 核心思想

KISS原则的核心思想是尽量避免不必要的复杂性。这意味着在设计和编写代码时，应尽量选择简单、直接的解决方案，而不是过度设计或引入不必要的复杂性。

如何实现 KISS？

1. 避免过度设计

不要为了显示自己的编程技巧而编写复杂的代码。
简单的代码更容易理解、调试和维护。

2. 使用明确的命名

变量、函数和类的命名应尽量清晰、明确，能够反映其用途。
避免使用晦涩难懂的缩写或不相关的命名。

3. 分解问题

将复杂的问题分解为多个简单的小问题，每个小问题用一个简单的函数或方法来解决。
避免在一个函数或方法中处理过多的逻辑。

4.遵循单一职责原则

每个函数或类应只负责一个职责或任务。
这样可以避免代码过于复杂，并提高代码的可维护性。

5.重用现有工具和库

不要重复发明轮子，尽量使用现有的工具和库来解决问题。
这不仅可以减少代码量，还可以提高代码的可靠性和可维护性。

3. Refactor

Refactor（重构）是指在不改变代码外部行为的前提下，对代码内部结构进行调整，以提高代码的可读性、可维护性和性能。

重构核心思想

重构的核心思想是通过逐步改进代码结构，使其更易于理解和维护，重构不是一次性的大改动，而是通过一系列的小步骤逐步优化代码。

重构的好处

提高代码可读性：重构后的代码更加简洁、清晰，便于理解。
提高代码可维护性：减少代码中的重复和冗余，使得修改和扩展代码更加容易。
减少错误：通过清晰的代码结构和逻辑，减少潜在的错误和Bug。
提高开发效率：重构后的代码更易于测试和调试，从而提高开发效率。

重构常见技巧

1. 提取方法

将一段复杂的代码提取到一个独立的方法中，使原方法更加简洁。
有助于提高代码的可读性和复用性。

2. 重命名

使用有意义的命名来替代晦涩难懂的命名。
提高代码的可读性和理解性。

3. 内联方法

如果一个方法的实现非常简单，可以将其直接替换到调用处。
减少不必要的方法调用，提高代码的简洁性。

4. 替换魔法数字

将代码中的硬编码数值替换为有意义的常量。
提高代码的可读性和可维护性。

5. 提取类

将一个类中职责过多的部分提取到一个新的类中。
遵循单一职责原则，使类的职责更加明确。

6. 合并重复代码

将重复的代码提取到一个独立的方法或类中。
遵循DRY（Don't Repeat Yourself）原则，提高代码的复用性。

4. SOLID

SOLID是 Robert C. Martin(也称为Uncle Bob)提出或者总结出来的经典之作。它可以适用于各种编程语言，通常会用来衡量一个模块，系统设计的是否合理。

SOLID是什么？

在架构整洁之道这本经典的书籍中有一套关于软件设计的 SOLID 原则，SOLID 实际上是五个设计原则首字母的缩写，它们分别是：

单一职责原则（Single responsibility principle, SRP）
开放封闭原则（Open–closed principle, OCP）
Liskov 替换原则（Liskov substitution principle, LSP）
接口隔离原则（Interface segregation principle, ISP）
依赖倒置原则（Dependency inversion principle, DIP）

详细文章参考：

单一职责到底是什么？十分钟带你掌握![1]
开闭原则：如何对扩展开放，对修改关闭？[2]
接口隔离原则，到底什么需要隔离？[3]
里氏替换原则，替换的依据是什么？
依赖倒置原则，究竟什么被倒置了？[4]

5. Document Your Code

Document Your Code（记录你的代码，简称 DYC），旨在提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。通过在代码中添加注释和文档，可以帮助自己和他人更好地理解代码的意图、逻辑和功能。

DYC 核心思想

DYC 的核心思想是通过详细的注释和文档，使代码更加易于理解和维护。这不仅对当前的开发工作有帮助，对于未来的维护、调试和扩展也至关重要。

如何实现 DYC？

1. 添加注释

在代码的关键部分添加注释，解释代码的意图和逻辑。
注释应简洁明了，避免冗长和重复。

2. 编写文档

为复杂的模块、类和方法编写详细的文档，解释它们的功能、用途和使用方法。
文档可以包括设计文档、API文档、用户手册等。

3. 使用自解释代码

通过使用有意义的变量名、函数名和类名，使代码自解释。
尽量减少对注释的依赖，但在必要时仍应添加注释。

4. 保持文档更新

在修改代码时，及时更新相关的注释和文档。
确保文档与代码保持一致，避免文档过时。

5. 使用工具

使用文档生成工具（如 Java 的 Javadoc）自动生成API文档。
使用版本控制系统（如 Git）来跟踪文档的变化。

6. Creation Over Legacy

Creation Over Legacy（创建优于继承，简称 COL）原则主要应用于面向对象编程（OOP）中，强调通过对象的组合和创建来实现复杂行为，而不是通过继承。

COL 的核心思想

COL的核心思想是通过对象的组合和创建来实现复杂行为，而不是依赖继承。这有助于保持系统的灵活性、可维护性和可扩展性。

为什么选择 COL？

1. 减少复杂性

继承层次结构过深会导致系统复杂性增加，难以理解和维护。
通过组合，可以将复杂行为分解为多个独立的、易于理解的小对象。

2. 提高灵活性

组合比继承更灵活，可以在运行时动态地改变对象的行为。
通过依赖注入，可以轻松替换和扩展对象的功能。

3. 增强可测试性

组合和依赖注入使得单元测试更加容易，因为可以轻松地模拟和替换依赖对象。
避免了继承层次结构中常见的耦合问题。

如果你用面向对象编程（OOP）来编写代码，你会发现这个规则非常有用，创建优于继承的规则主要是关于具有复杂行为的对象由具有不同行为的对象实例组成，它们不应添加新行为并继承一个类。

依赖继承会导致两个主要问题

首先，如果你尝试快速实现，继承层次结构会变得复杂。
其次，你在定义不同或特殊行为时灵活性较差。假设你需要实现共享行为：

7. Clean Code At All Costs

Clean Code At All Costs（始终保持代码清洁）原则强调代码的清晰、简洁和可维护性。无论在何种情况下，都应尽量保持代码的清洁。这不仅使得代码更易于理解和维护，还能提高软件的质量和开发效率。

Clean Code 的核心思想

Clean Code 的核心思想是：编写易于阅读、理解和维护的代码。这意味着代码应该尽量避免复杂性、重复和不必要的冗长，同时保持逻辑的清晰和一致性。

如何实现 Clean Code？

1. 使用有意义的命名

变量、函数和类的命名应尽量清晰、明确，能够反映其用途。
避免使用晦涩难懂的缩写或不相关的命名。

2. 函数应简洁

每个函数应只做一件事，并且尽量短小。
如果函数过长或过于复杂，应考虑将其拆分为多个更小的函数。

3. 避免重复代码

遵循DRY（Don't Repeat Yourself）原则，将重复的代码提取为独立的函数或模块。
这样不仅减少了代码量，还提高了代码的可维护性。

4. 保持代码一致性

代码风格应保持一致，无论是命名、缩进还是注释风格等。
可以使用代码风格检查工具来确保一致性。

5. 注重代码结构

代码应有清晰的结构，逻辑应尽量直观和易于跟踪。
使用适当的注释和文档来解释复杂的逻辑和设计决策。

6. 避免深层嵌套

避免过深的嵌套结构，如过多的if-else或循环嵌套。
可以通过提前返回、使用卫语句等方式来简化嵌套结构。

7. 注重错误处理

错误处理应尽量明确和简单，不应隐藏错误或忽略异常。
使用适当的异常处理机制，并提供有意义的错误信息。

8. YAGNI

YAGNI，全称 You Aren't Gonna Need It（你不需要它），它是极限编程（Extreme Programming，XP）中的一项重要原则，旨在提醒开发人员不要编写那些当前不需要的功能或代码。YAGNI原则的核心思想是：只实现当前需求所必须的功能，不要为未来可能需要的功能编写代码。