北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》第十八卷《技艺》中这样描述“活字印刷术”：
庆历中，有布衣毕昇，又为活版。其法用胶泥刻字，薄如钱唇，每字为一印，火烧令坚……若止印三、二本，未为简易;若印数十百千本，则极为神速。
在日常编码的过程中，我们可以总结出很多“样板代码”，就像”活字印刷术中的“活字”一样。当我们编写新的代码时，需要用到这些“活字”，就把“样板代码”拷贝过来，修改替换一下就可以了，写起代码来“极为神速”。“样板代码”其实就是一种样例、一种模式、一种经验……总结的“样板代码”越多，编写代码的格式越规范、质量越高、速度越快。
这里，作者总结了几种常见Java的“样板代码”，希望起到抛砖引玉的作用，希望大家不断总结和完善，形成自己的样板代码库。
样板代码(Boilerplate Code)，通常是指一堆具有固定模式的代码块，可以被广泛地应用到各个程序模块。
例如，读取文件就是典型的样板代码：
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![[[404974]]](https://s4.51cto.com/oss/202106/10/ce188633d92b22ebe2ed4589daa3aa66.jpg){kind=link}
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) { String line; while (Objects.nonNull(line = reader.readLine())) { // 处理一行 ... } } catch (IOException e) { String message = String.format("读取文件(%s)异常", fileName); log.error(message, e); throw new ExampleException(message, e); }
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样板(Boilerplate )，可以拆分为样例(Example)和模式(Pattern)两个单词进行理解——样例(Example)指可以当成一种标准范例，模式(Pattern)指可以作为一种解决方案。当遇到类似的案例时，就把样板代码拷贝过去，根据实际情况进行修改，该案例就被轻松解决了。
样板代码的主要作用：
提供一种标准样例：可以用于新人学习，能够快速上手并使用;
提供一种解决方案：遇到类似案例时，可以快速利用该方案进行解决;
有助于不断积累经验：当发现一种样例代码时，都会不断地进行优化，力求达到最佳样例;
有助于提高代码质量：样板代码必然通过了时间考验，存在BUG和出错的几率相对比较低;
有助于提高编码速度：利用样板代码编码，只是复制粘贴修改代码，编码速度大幅提高;
有助于统一代码样式：心中有了样板代码，就能保证每次都写出统一样式的代码。
在作者以前的文章《这6种编码方法，你掌握了几个?》中，有详细的说明和举例，这里不再累述。其中，适合于样板代码的编写方法有：
复制粘贴生成代码：利用复制粘贴样板代码，用好了编码会事半功倍。
用文本替换生成代码：利用文本替换生成代码，可以很快生成一段新代码。
用Excel公式生成代码：把样板代码先公式化，传入不同的参数，生成不同的代码。
用工具或插件生成代码：很多开发工具或插件都提供一些工具生成代码，比如：生成构造方法、重载基类/接口方法、生成Getter/Setter方法、生成toString方法、生成数据库访问方法……能够避免很多手敲代码。
用代码生成代码：用代码生成代码，就是自己编写代码，按照自己的样板代码格式生成代码。
样板代码(Boilerplate Code)具有很大的重复性，通常被认为是一种冗余而又不得不写的代码。其实不然，有些样板代码不能减少，只是我们还没有遇到合适的解决方案而已。通常情况下，我们可以通过以下几种方式减少样板代码：
利用注解减少样板代码
比如，JavaBean模型类中的Getter/Setter就是样板代码，我们可以通过Lombok的@Getter/@Setter注解来减少这样的样板代码。
原始代码：
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public class User { private Long id; ... public Long getId() { return id; } public void setId(Long id) { this.id = id; } ... }
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优化代码：
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@Getter @Setter public class User { private Long id; ... }
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利用框架减少样板代码
比如，MyBatis 是一款优秀的持久层框架，封装了获取数据库连接和声明、设置参数、获取结果集等所有JDBC操作。MyBatis 可以通过简单的 XML 或注解来配置和映射原始类型、接口和 Java POJO(Plain Old Java Objects，普通老式 Java 对象)为数据库中的记录。
原始代码：
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/** 查询公司员工 */ public List<EmployeeDO> queryEmployee(Long companyId) { try (Connection connection = tddlDataSource.getConnection(); PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(QUERY_EMPLOYEE_SQL)) { statement.setLong(1, companyId); try (ResultSet result = statement.executeQuery()) { List<EmployeeDO> employeeList = new ArrayList<>(); while (result.next()) { EmployeeDO employee = new EmployeeDO(); employee.setId(result.getLong(1)); employee.setName(result.getString(2)); ... employeeList.add(employee); } return employeeList; } } catch (SQLException e) { String message = String.format("查询公司(%s)用户异常", companyId); log.error(message, e); throw new ExampleException(message, e); } }
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1)UserDAO.java
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@Mapper public interface UserDAO { List<EmployeeDO> queryEmployee(@Param("companyId") Long companyId); }
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2)UserDAO.xml
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<mapper namespace="com.example.repository.UserDAO"> <select id="queryEmployee" resultType="com.example.repository.UserDO"> select id , name ... from t_user where company_id = #{companyId} </select> </mapper>
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利用设计模式减少样板代码
利用设计模式，可以把一些重复性代码进行封装。比如，上面的读取文件行模式代码，就可以用模板方法进行封装。
原始代码：
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try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) { String line; while (Objects.nonNull(line = reader.readLine())) { // 处理一行 ... } } catch (IOException e) { String message = String.format("读取文件(%s)异常", fileName); log.error(message, e); throw new ExampleException(message, e); }
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优化代码：
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/** 定义方法 */ public static void readLine(String fileName, Consumer<String> lineConsumer) { try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) { String line; while (Objects.nonNull(line = reader.readLine())) { lineConsumer.accept(line); } } catch (IOException e) { String message = String.format("读取文件(%s)异常", fileName); log.error(message, e); throw new ExampleException(message, e); } } // 使用代码 readLine("example.txt", line -> { // 处理一行 ... });
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如果样板代码可以被消灭，那么世界上就不存在样板代码了。即便是上一节提供的减少样板代码方法，也不能完全的消灭样板代码，因为这些样板代码依旧存在于框架和模式的实现中。所以，样板代码是消灭不了的。
既然不能消灭样板代码，那就应该合理地利用样板代码。提炼一段样板代码，若只用二三次，未为简便;若用数十百千次，则极为神速。下面，列举了几种常见Java的样板代码，描述了样板代码在日常编程中如何提炼和使用。
通常，我们会如下定义工具类：
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/** 例子工具类 */ public class ExampleHelper { /** 常量值 */ public final static int CONST_VALUE = 123; /** 求和方法 */ public static int sum(int a, int b) { return a + b; } }
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修饰符顺序不规范
通过SonarLint插件扫描，会出现以下问题：
Java语言规范建议使用”static final”，而不是”final static”。请记住这么一条规则：静态常量，静态(static)在前，常量(final)在后。
工具类可以被继承覆盖
如果我们定义一个MyExampleHelper来继承ExampleHelper：
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public class MyExampleHelper extends ExampleHelper { /** 常量值 */ public static final int CONST_VALUE = 321; /** 求和方法 */ public static int sum(int a, int b) { return a * b; } }
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会发现，MyExampleHelper会对ExampleHelper中的常量和方法进行覆盖，导致我们不知道是不是使用了ExampleHelper中的常量和方法。
对于Apache提供的工具类，很多同学都喜欢定义相同名称的工具类，并让这个工具类继承Apache的工具类，并在这个类中添加自己的实现方法。其实，我是非常不推荐这种做法的，因为你不知道——你调用的是Apache工具类提供的常量和方法，还是被覆盖的常量和方法。最好的办法，就是对工具类添加final关键字，让这个工具类不能被继承和覆盖。
工具类可以被实例化
对于ExampleHelper工具类，我们可以这样使用：
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int value = ExampleHelper.CONST_VALUE; int sum = ExampleHelper.sum(1, 2);
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也可以被这样使用：
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ExampleHelper exampleHelper = new ExampleHelper(); int value = exampleHelper.CONST_VALUE; int sum = exampleHelper.sum(1, 2);
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对于工具类来说，没有必要进行实例化。所以，我们建议添加私有构造方法，并在方法中抛出UnsupportedOperationException(不支持的操作异常)。
根据以上存在问题及其解决方法，最佳定义的ExampleHelper工具类如下：
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/** 例子工具类 */ public final class ExampleHelper { /** 常量值 */ public static final int CONST_VALUE = 123; /** 构造方法 */ private ExampleHelper() { throw new UnsupportedOperationException(); } /** 求和方法 */ public static int sum(int a, int b) { return a + b; } }
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通常，我们会如下定义枚举类：
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/** 例子枚举类 */ public enum ExampleEnum { /** 枚举相关 */ ONE(1, "one(1)"), TWO(2, "two(2)"), THREE(3, "two(3)"); /** 属性相关 */ private Integer value; private String desc; /** 构造方法 */ private ExampleEnum(Integer value, String desc) { this.value = value; this.desc = desc; } /** 获取取值 */ public Integer getValue() { return value; } /** 获取描述 */ public String getDesc() { return desc; } }
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修饰符private可缺省
通过SonarLint插件扫描，会出现以下问题：
根据建议，应该删除构造方法前多余的private修饰符。
建议使用基础类型
用包装类型Integer保存枚举取值，本身并没有什么问题。但是，本着能用基础类型就用基础类型的规则，所以建议使用基础类型int。
建议使用final字段
假设，我们要实现一个静态方法，可能一不小心就把枚举值给修改了：
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/** 修改取值 */ public static void modifyValue() { for (ExampleEnum value : values()) { value.value++; } }
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如果调用了modifyValue方法，就会把枚举值修改，导致应用程序出错。为了避免这样的情况出现，我们建议对字段添加final修饰符，从而避免字段值被恶意篡改。
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/** 例子枚举类 */ public enum ExampleEnum { /** 枚举相关 */ ONE(1, "one(1)"), TWO(2, "two(2)"), THREE(3, "two(3)"); /** 字段相关 */ private final int value; private final String desc; /** 构造方法 */ ExampleEnum(int value, String desc) { this.value = value; this.desc = desc; } /** 获取取值 */ public int getValue() { return value; } /** 获取描述 */ public String getDesc() { return desc; } }
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下面，以定义User(用户)模型类为例，从JavaBean模式、重载构造方法、Builder模式3种方式，来说明模型类的定义方法以及优缺点。
假设：User(用户)模型类共有4个属性——id(标识)、name(名称)、age(年龄)、desc(描述)，其中必填属性为——id(标识)、name(名称)，可填属性为——age(年龄)、desc(描述)。
JavaBean是一个遵循特定写法的Java类，它通常具有如下特点：
必须具有一个无参的构造方法;
所有属性字段必须是私有的;
所有属性字段必须通过遵循一种命名规范的Getter/Setter方法开放出来。
通过JavaBean模式定义的User(用户)模型类如下：
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/** 用户类 */ public class User { private Long id; private String name; private Integer age; private String desc; public Long getId() {return id;} public void setId(Long id) {this.id = id;} public String getName() {return name;} public void setName(String name) {this.name = name;} public Integer getAge() {return age;} public vid setAge(Integer age) {this.age = age;} public String getDesc() {return desc;} public void setDesc(String desc) {this.desc = desc;} }
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注意：也可以通过Lombok的@Getter/@Setter注解生成对应个Getter/Setter方法。
使用代码：
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User user = new User(); user.setId(1L); user.setName("alibaba"); user.setAge(102); user.setDesc("test"); verifyUser(user);
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主要优点：
代码非常简单，只有私有属性字段及其公有Getter/Setter方法;
赋值对象代码可读性较强，明确地知道哪个属性字段对应哪个值;
非常简单实用，被广泛地用于HSF、Dubbo、MyBatis等中间件。
主要缺点：
由于可以通过Setter方法设置属性字段，所以不能定义为不可变类;
由于每个字段分别设置，所以不能保证字段必填，必须设置完毕后进行统一验证。
通过”重载构造方法”定义User(用户)模型类如下：
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/** 用户类 */ public final class User { private Long id; private String name; private Integer age; private String desc; public User(Long id, String name) { this(id, name, null); } public User(Long id, String name, Integer age) { this(id, name, age, null); } public User(Long id, String name, Integer age, String desc) { Assert.notNull(id, "标识不能为空"); Assert.notNull(name, "名称不能为空"); this.id = id; this.name = name; this.age = age; this.desc = desc; } public Long getId() {return id;} public String getName() {return name;} public Integer getAge() {return age;} public String getDesc() {return desc;} }
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使用代码：
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User user1 = new User(1L, "alibaba"); User user2 = new User(1L, "alibaba", 102, "test");
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主要优点：
初始化对象代码简洁，只有简单的一行代码;
可以定义为不可变类，初始化后属性字段值不可变更;
可以在构造方法内进行不可空验证。
主要缺点：
重载构造方法数量过多，无法覆盖必填字段和非必填字段的所有组合;
初始化对象代码可读性差，无法看出哪个属性字段对应哪个值;
如果删除某个字段，初始化对象代码可能不会报错，导致出现赋值错误问题。
复制
/** 用户类 */ public final class User { private Long id; private String name; private Integer age; private String desc; private User(Builder builder) { this.id = builder.id; this.name = builder.name; this.age = builder.age; this.desc = builder.desc; } public static Builder newBuilder(Long id, String name) { return new Builder(id, name); } public Long getId() {return id;} public String getName() {return name;} public Integer getAge() {return age;} public String getDesc() {return desc;} public static class Builder { private Long id; private String name; private Integer age; private String desc; private Builder(Long id, String name) { Assert.notNull(id, "标识不能为空"); Assert.notNull(name, "名称不能为空"); this.id = id; this.name = name; } public Builder age(Integer age) { this.age = age; return this; } public Builder desc(String desc) { this.desc = desc; return this; } public User build() { return new User(this); } } }
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注意：可以采用Lombok的@Builder注解简化代码。
使用代码：
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User user = User.newBuilder(1L, "alibaba").age(102).desc("test").build();
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主要优点：
明确了必填参数和可选参数，在构造方法中进行验证;
可以定义为不可变类，初始化后属性字段值不可变更;
赋值代码可读性较好，明确知道哪个属性字段对应哪个值;
支持链式方法调用，相比于调用Setter方法，代码更简洁。
主要缺点：
代码量较大，多定义了一个Builder类，多定义了一套属性字段，多实现了一套赋值方法;
运行效率低，需要先创建Builder实例，再赋值属性字段，再创建目标实例，最后拷贝属性字段。
在编码中，经常使用到各种集合常量，比如List(列表)常量、Set(集合)常量、Map(映射)常量等。
定义代码：
最简单的方法，就是直接定义一个普通的集合常量。
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/** 例子工具类 */ public final class ExampleHelper { /** 常量值列表 */ public static final List<Integer> CONST_VALUE_LIST = Arrays.asList(1, 2, 3); /** 常量值集合 */ public static final Set<Integer> CONST_VALUE_SET = new HashSet<>(Arrays.asList(1, 2, 3)); /** 常量值映射 */ public static final Map<Integer, String> CONST_VALUE_MAP; static { CONST_VALUE_MAP = new HashMap<>(MapHelper.DEFAULT); CONST_VALUE_MAP.put(1, "value1"); CONST_VALUE_MAP.put(2, "value2"); CONST_VALUE_MAP.put(3, "value3"); } ... }
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使用代码：
使用也很方便，直接通过”类名.常量名”使用。
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// 使用常量值集合 List<Integer> constValueList = ExampleHelper.CONST_VALUE_LIST; Set<Integer> constValueSet = ExampleHelper.CONST_VALUE_SET; Map<Integer, String> constValueMap = ExampleHelper.CONST_VALUE_MAP
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通过SonarLint插件扫描，会出现以下问题：
由于普通的集合对象(如ArrayList、HashMap、HashSet等)都是可变集合对象，即便是定义为静态常量，也可以通过操作方法进行修改。所以，上面方法定义的集合常量，并不是真正意义上的集合常量。其中，Arrays.asList方法生成的内部ArrayList不能执行add/remove/clear方法，但是可以set方法，也属于可变集合对象。
复制
// 操作常量列表 ExampleHelper.CONST_VALUE_LIST.remove(3); // UnsupportedOperationException ExampleHelper.CONST_VALUE_LIST.add(4); // UnsupportedOperationException ExampleHelper.CONST_VALUE_LIST.set(1, 20); // [1,20,3] ExampleHelper.CONST_VALUE_LIST.clear(); // UnsupportedOperationException // 操作常量集合 ExampleHelper.CONST_VALUE_SET.remove(3); // [1,2] ExampleHelper.CONST_VALUE_SET.add(3); // [1,2,3] ExampleHelper.CONST_VALUE_SET.clear(); // [] // 操作常量映射 ExampleHelper.CONST_VALUE_MAP.remove(3); // {1:"value1",2:"value2"} ExampleHelper.CONST_VALUE_MAP.put(3, "value3"); // {1:"value1",2:"value2",3:"value3"} ExampleHelper.CONST_VALUE_MAP.clear(); // []
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在JDK中，Collections工具类中提供一套方法，用于把可变集合对象变为不可变(不可修改，修改时会抛出UnsupportedOperationException异常)集合对象。所以，可以利用这套方法定义集合静态常量。
复制
/** 例子工具类 */ public final class ExampleHelper { /** 常量值列表 */ public static final List<Integer> CONST_VALUE_LIST = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(1, 2, 3)); /** 常量值集合 */ public static final Set<Integer> CONST_VALUE_SET = Collections.unmodifiableSet(new HashSet<>(Arrays.asList(1, 2, 3))); /** 常量值映射 */ public static final Map<Integer, String> CONST_VALUE_MAP; static { Map<Integer, String> valueMap = new HashMap<>(MapHelper.DEFAULT); valueMap.put(1, "value1"); valueMap.put(2, "value2"); valueMap.put(3, "value3"); CONST_VALUE_MAP = Collections.unmodifiableMap(valueMap); } ... }
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上一章介绍了如何定义集合常量，这一章就来介绍一下如何定义数组常量。
定义代码：
一般人定义数组常量，就会像下面代码一样，定义一个公有数组常量。
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/** 例子工具类 */ public final class ExampleHelper { /** 常量值数组 */ public static final int[] CONST_VALUES = new int[] {1, 2, 3}; ... }
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使用代码：
使用也很方便，直接通过”类名.常量名”使用。
复制
// 使用常量值数组 int[] constValues = ExampleHelper.CONST_VALUES;
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存在问题：
但是，可以通过下标修改数组值，导致数组常量的值可变。所以，这种方法定义的数组常量，并不是一个真正意义上的数组常量。
复制
// 修改常量值数组 ExampleHelper.CONST_VALUES[1] = 20; // [1, 20, 3]
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定义代码：
可以通过上一章定义集合常量的方法，返回一个公有集合常量。
复制
/** 例子工具类 */ public final class ExampleHelper { /** 常量值列表 */ public static final List<Integer> CONST_VALUE_LIST = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(1, 2, 3)); ... }
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使用代码：
要想得到数组常量，就把集合常量转化为数组常量。
复制
// 使用常量值列表 int[] constValues = ExampleHelper.CONST_VALUE_LIST.stream() .mapToInt(Integer::intValue).toArray();
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存在问题：
每一次都会把集合常量转化为数组常量，导致程序运行效率降低。
最佳法”私有数组常量+公有克隆方法”的解决方案。如下代码所示：先定义一个私有数组常量，保证不会被外部类使用;在定义一个获取数组常量方法，并返回一个数组常量的克隆值。
定义代码：
这里，提供一个”私有数组常量+公有克隆方法”的解决方案。如下代码所示：先定义一个私有数组常量，保证不会被外部类使用;在定义一个获取数组常量方法，并返回一个数组常量的克隆值。
复制
/** 例子工具类 */ public final class ExampleHelper { /** 常量值数组 */ private static final int[] CONST_VALUES = new int[] {1, 2, 3}; /** 获取常量值数组方法 */ public static int[] getConstValues() { return CONST_VALUES.clone(); } ... }
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使用代码：
由于每次返回的是一个克隆数组，即便修改了克隆数组的常量值，也不会导致原始数组常量值的修改。
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// 使用常量值方法 int[] constValues = ExampleHelper.getConstValues(); // [1, 2, 3] constValues[1] = 20; // [1, 20, 3] constValues = ExampleHelper.getConstValues(); // [1, 2, 3]
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定义代码：
有时候，我们会判断很多条件，需求用&&(或||)连接多个条件表达式。
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/** 获取审核结果方法 */ private static Integer getAuditResult(AuditDataVO data) { if (isPassed(data.getAuditItem1()) && isPassed(data.getAuditItem2()) ... && isPassed(data.getAuditItem11())) { return AuditResult.PASSED; } return AuditResult.REJECTED; }
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存在问题：
通过SonarLint插件扫描，会存在2个问题：
其中，圈复杂度(Cyclomatic complexity，CC)也称为条件复杂度，是一种衡量代码复杂度的标准，其符号为V(G)。
麦凯布最早提出一种称为“基础路径测试”(Basis Path Testing)的软件测试方式，测试程序中的每一线性独立路径，所需的测试用例个数即为程序的圈复杂度。
圈复杂度可以用来衡量一个模块判定结构的复杂程度，其数量上表现为独立路径的条数，也可理解为覆盖所有的可能情况最少使用的测试用例个数。
定义代码：
那么，就把&&(或||)连接符拆开，利用运算符=和&&(或||)级联进行拼接。
复制
/** 获取审核结果方法 */ private static AuditResult getAuditResult(AuditDataVO data) { boolean isPassed = isPassed(data.getAuditItem1()); isPassed = isPassed && isPassed(data.getAuditItem2()); ... isPassed = isPassed && isPassed(data.getAuditItem11()); if (isPassed) { return AuditResult.PASSED; } return AuditResult.REJECTED; }
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存在问题：
通过SonarLint插件扫描，还存在1个问题：
也就是，利用运算符=和&&(或||)级联进行拼接，并不能减少方法的圈复杂度。
定义代码：
下面，利用动态无参数Lambda表达式列表优化，即把每个条件表达式作为BooleanSupplier对象存在列表中，然后依次执行条件表达式得出最后结果。
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/** 获取审核结果方法 */ private static AuditResult getAuditResult(AuditDataVO data) { List<BooleanSupplier> supplierList = new ArrayList<>(); supplierList.add(() -> isPassed(data.getAuditItem1())); supplierList.add(() -> isPassed(data.getAuditItem2())); ... supplierList.add(() -> isPassed(data.getAuditItem11())); for (BooleanSupplier supplier : supplierList) { if (!supplier.getAsBoolean()) { return AuditResult.REJECTED; } } return AuditResult.PASSED; }
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存在问题：
通过SonarLint插件扫描，没有提示任何问题。但是，每次都动态添加Lambda表达式，就会导致程序效率低下。那么，有没有把Lambda表达式静态化的方法呢?
定义代码：
要想固化Lambda表达式，就必须动态传入AuditDataVO对象。这里，采用Predicate来接收Lambda表达式，在Lambda表达式中指定AuditDataVO对象data。然后，在for循环中，依次指定AuditDataVO对象data，并计算表达式的值。
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/** 审核结果断言列表 */ private static final List<Predicate<AuditDataVO>> AUDIT_RESULT_PREDICATE_LIST = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList( data -> isPassed(data.getAuditItem1()), data -> isPassed(data.getAuditItem2()), ... data -> isPassed(data.getAuditItem11()))); /** 获取审核结果方法 */ private static AuditResult getAuditResult(AuditDataVO data) { for (Predicate<AuditDataVO> predicate : AUDIT_RESULT_PREDICATE_LIST) { if (!predicate.test(data)) { return AuditResult.REJECTED; } } return AuditResult.PASSED; }
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适用条件：
适合于&&(或||)连接大量条件表达式的情况;
适合于每个条件表达式都需要传入相同参数的情况，如果每个条件表达式传入参数不同，只能使用动态无参数Lambda表达式列表方法;
如果需要传入两个参数，可以使用BiPredicate类型来接收Lambda表达式;如果需要传入多个参数，则需要自定义方法接口。
明代思想家王阳明在《传习录》中说道：
初种根时，只管栽培灌溉，勿作枝想，勿作叶想，勿作花想，勿作实想。悬想何益?但不忘栽培之功，怕没有枝叶花实?