阿里一面:你做过哪些代码优化?来一个人人可以用的极品案例

前言

在尼恩读者50+交流群中,尼恩经常指导小伙伴改简历。 改简历所涉及的一个要点是:

在 XXX 项目中,完成了 XXX 模块的代码优化

另外,在面试的过程中,面试官也常常喜欢针对提问,来考察候选人对代码质量的追求、对设计模式的应用能力:

你做过哪些代码优化?

大家一般的套路,都是通过模板模式、策略模式等,完成 XXXXX 模块的重构,提升代码的可扩展行,可维护性。

如果有类似的扩展场景还好,头疼的是,很多小伙伴确实没有。然后无奈的说,没有做过代码的优化。

尼恩告诉大家,如果你作为一个高手,连代码优化都没有做过,是不可能的。 尼恩本人从2006开始做Java开发,就一直生活在代码优化的路上。

如果这个问题答不好,你就不是高手,不具备拿高薪的条件。

那么,该在哪里找点代码优化的需求呢?

这里尼恩给大家展示一个简单、又可以称之为极品、又是人人用得着的案例:

后端接口返回结果的二次封装优化

此案例,既能展示大家对代码优雅的追求,也能展示大家对spring框架的雄厚内功,如果面试的时候如数家珍,能让面试官爱到 “刮目相看”

同时,尼恩一并把这个题目以及参考答案,收入咱们的 《尼恩Java面试宝典》,供后面的小伙伴参考,提升大家的 3高 架构、设计、开发水平。

注:本文以 PDF 持续更新,最新尼恩 架构笔记、面试题 的PDF文件,请从这里获取:码云


场景

在移动互联网,分布式、微服务盛行的今天,现在项目绝大部分都采用的微服务框架,前后端分离方式,一般系统的大致整体架构图如下:

Rest API接口

前端和后端进行交互,前端按照约定请求URL路径,并传入相关参数,后端服务器接收请求,进行业务处理,返回数据给前端。

针对URL路径的restful风格,以及传入参数的公共请求头的要求(如:app_version,api_version,device等),这里就不介绍了,小伙伴们可以来尼恩的尼恩读者50+交流群中交流

着重介绍一下后端服务器如何实现把数据返回给前端?

返回格式

后端返回给前端我们一般用JSON体方式,定义如下:

{
	#返回状态码
	code:integer,		
	#返回信息描述
	message:string,
	#返回值
	data:object
}

CODE状态码

code返回状态码,一般小伙伴们是在开发的时候需要什么,就添加什么。

如接口要返回用户权限异常,我们加一个状态码为101吧,下一次又要加一个数据参数异常,就加一个102的状态码。这样虽然能够照常满足业务,但状态码太凌乱了

我们应该可以参考HTTP请求返回的状态码

下面是常见的HTTP状态码:
200 - 请求成功
301 - 资源(网页等)被永久转移到其它URL
404 - 请求的资源(网页等)不存在
500 - 内部服务器错误
分类 区间 分类描述
1** 100~199 信息,服务器收到请求,需要请求者继续执行操作
2** 200~299 成功,操作被成功接收并处理
3** 300~399 重定向,需要进一步的操作以完成请求
4** 400~499 客户端错误,请求包含语法错误或无法完成请求
5** 500~599 服务器错误,服务器在处理请求的过程中发生了错误

我们可以参考这样的设计,这样的好处就把错误类型归类到某个区间内,如果区间不够,可以设计成4位数。

#10001999 区间表示参数错误
#20002999 区间表示用户错误
#30003999 区间表示接口异常

这样前端开发人员在得到返回值后,根据状态码就可以知道,大概什么错误,再根据message相关的信息描述,可以快速定位。

Message

这个字段相对理解比较简单,就是发生错误时,如何友好的进行提示。一般的设计是和code状态码一起设计,如

//状态码枚举
public enum ResultCode {
    private Integer code;
    private String message;
    
    ResultCode(Integer code, String message) {
        this.code = code;
        this.message = message;
    }
}

再在枚举中定义,状态码

返回状态码
public enum ResultCode {
    privateInteger code;
    private String message;
    
    ResultCode(Integer code,String message) {
        this.code = code;
        this.message = message;
    }
    public Integer code(){
        return this.code;
    }
    public String message() {
        return this.message;
    }
    /* 成功状态码 */
    SUCCESS(1"成功"),
    /* 参数错误: 1001-1999 */
    PARAM IS INVALID(1001,"参数无效"),
    PARAM IS BLANK(1002,"参数为空"),
    PARAM TYPE BIND ERROR(1003"参数类型错误"),
    PARAM NOT_COMPLETE(1004,"参数缺失"),
    /* 用户错误: 2001-2999*/
    USER NOT_LOGGED IN(2001,"用户未登录,访问的路径需要验证,请登录"),
    USER LOGIN ERROR(2002,"账号不存在或密码错误"),
    USER ACCOUNT FORBIDDEN(2003,"账号已被禁用"),
    USER NOT_EXIST(2004,"用户不存在"),
    USER HAS EXISTED(2005"用户已存在")
}

状态码和信息就会一一对应,比较好维护。

Data

返回数据体,JSON格式,根据不同的业务又不同的JSON体。

我们要设计一个返回体类Result

@aData
public class Result implements Serializable {
    private Integer code;
    private String message;
    private Object data;
    public Result(ResultCode resultCode, Object data) {
        this.code = resultCode.code;
        this.message = resultCode.message();
        this.data = data;
    }
}

控制层Controller

我们会在controller层处理业务请求,并返回给前端,以order订单为例

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @GetMapping("{id}")
    public Result getOrder(@PathVariable("id") Integer id) {
        Order order = orderService.getOrderById(id);
        Result result = new Result(ResultCode.SUCCESS,order);
        return result;
    }
}

我们看到在获得order对象之后,我们是用的Result构造方法进行包装赋值,然后进行返回。

小伙伴们有没有发现,构造方法这样的包装是不是很麻烦,我们可以优化一下。

美观优化

我们可以在Result类中,加入静态方法,一看就懂

@Data
public class Result implements Serializable {
    //省。。
    //返回成功
    public static Result success() {
        Result result = new Result();
        result.setResultCode(ResultCode.SUCCESS);
        return result;
    }
    //返回成功
    public static Result success(Object data) {
        Result result = new Result();
        result.setResultCode(ResultCode.SUCCESS);
        result.setData(data);return result;
    }
    //返回失败
    public static Result failure(ResultCode resultCode) {
        Result result = new Result();
        result.setResultCode(resultCode);
        return result;
    }
    //返回失败
    public static Result failure(ResultCode resultCode, Obiect data){
        Result result = new ResultO;
        result.setResultCode(resultCode);
        result.setData(data);
        return result;
    }
}

那我们来改造一下Controller

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController [
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    GetMapping("{id}")
    public Result getOrder(@PathVariable("id") Integer id) {
        if(id == null){
            return Result.failure(ResultCode.PARAM IS INVALID);
        }
        Order order = orderService.getOrderById(id);
        return Result.success(order);
    }
}

代码比较简洁了,也美观了。

尼恩的SpringCloud开发脚手架,是这么做的。 尼恩公司的那些亿级RMP大项目,也是这么做的。

那么,有没有优化的空间呢? 当然有。

切面式思想优化

上面我们看到在Result类中增加了静态方法,使得业务处理代码简洁了。但小伙伴们有没有发现这样有几个问题:

1、每个方法的返回都是Result封装对象,没有业务含义

2、在业务代码中,成功的时候我们调用Result.success,异常错误调用Result.failure。是不是很多余

3、上面的代码,判断id是否为null,其实我们可以使用hibernate validate做校验,没有必要在方法体中做判断。

具体怎么解决呢?宏观的思路如下:

可以应用切面式的思想,把Rest外层包装抽取到切面中,而不是放在业务代码中,从而让业务代码回归业务本身,更为逻辑清晰、结构简单。

优化之后的效果是,业务Controller直接返回真实业务对象,最好不要改变之前的业务方式,如下图

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @GetMapping("{id}")
    public Order getOrder(aPathVariable("id") Integer id) {
        Order order = orderService.getOrderById(id);
        return roder;
    }
}

业务代码我们平时的代码是一样的,非常直观,直接返回order对象,这样是不是很完美。

切面式的思想的实现方案是什么呢?

切面式的实现方案

小伙伴们怎么去实现是不是有点思路,在这个过程中,我们需要做几个事情

1、定义一个注解@ResponseResult,表示这个接口返回的值需要包装一下

2、拦截请求,判断此请求是否需要被@ResponseResult注解

3、核心步骤就是实现接口ResponseBodyAdvice和@ControllerAdvice,判断是否需要包装返回值,如果需要,就把Controller接口的返回值进行重写。

注解类

定义一个注解类,用来标记方法的返回值是否需要包装

@Retention(RUNTIME)
@Target({ TYPEMETHOD })
@Documented
public @interface ResponseResult {
}

拦截器

拦截请求,是否此请求返回的值需要包装,

其实就是运行的时候,解析@ResponseResult注解

//请求拦截器
@slf4j
@Component
public class ResponseResultInterceptor implements HandlerInterceptor{
    //标记名称
    public static final String RESPONSE_RESULT_ANN = "RESPONSE-RESULT-ANN";
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest reguest, HttpServletResponse response, Object handler)throws Exception {
    //请求的方法
        if(handler instanceof HandlerMethod){
            final HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod)handler;
            final Class<?> clazz = handlerMethod.getBeanType();
            final Method method = handlerMethod.getMethod();
            //判断是否在类对象上面加了注解
            if (clazz.isAnnotationPresent(ResponseResult.class)) {
            //设置此请求返回体,需要包装,往下传递,在ResponseBodyAdvice接口进行判断
                request.setAttribute(RESPONSE_RESULTANN,clazz.getAnnotation(ResponseResult.class));
            }else if (method.isAnnotationPresent(ResponseResult,class)) { //方法体上是否有注解
                //设置此请求返回体,需要包装,往下传递,在ResponseBodyAdvice接口进行判断
                request.setAttribute(RESPONSE_RESULT_ANN,method.getAnnotation(ResponseResult.class));
            }
        }
        return true;
    }
}

此代码核心思想,就是获取此请求,根据注解判断是否需要返回值包装,并且在request上设置一个属性标记。

重写返回体

@slf4j
@ControllerAdvice
public class ResponseResultHandler implements ResponseBodyAdvice<Object>{
    //标记名称
    public static final String RESPONSE_RESULTANN = "RESPONSE-RESULT-ANN";
    //是否请求 包含了 包装注解 标记,没有就直接返回,不需要重写返回体
    @Override
    public boolean supports (MethodParameter returntype, Class<? extends HttpMessagelonverter<?>> convertertype){
        ServletRequestAttributes ra = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder getRequestAttributes());
        HttpServletRequest request = sra.getRequest();
        //判断请求 是否有包装标记
        ResponseResult responseResultAnn = (ResponseResult) request,getAttribute(RESPONSE RESULT_ANN);
        return responseResultAnn == null ? false : true;
    }
    @Override
    public Object beforeBodyWrite(0bject body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentTypeClass<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        log.info("进入 返回体 重写格式 处理中。。。。。");
        return Result.success(body);
    }
}

上面supports 代码就是判断是否需要返回值包装,如果需要(support返回true)就直接进入 beforeBodyWrite包装。

这里我们只处理了正常成功的包装,如果方法体报异常怎么办?

处理异常也比较简单,只要判断body是否为异常类。

@Override
public Object beforeBodywrite(0bject body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
    log.info("进入 返回体 重写格式 处理中。。。。");
    if (body instanceof ErrorResult) {
        log.info("返回值 异常 作包装 处理中。。。");
        ErrorResult errorResult = (ErrorResult) body;
        return Result.failure(errorResult.getCode(),errorResult, getMessage ),errorResult, getErrors());
    }
    return Result.success(body);
}

怎么做全局的异常处理,实现方式有两种

  • 第一种:使用@ControllerAdvice和@ExceptionHandler注解
  • 第二种: 使用ErrorController类来实现。

参考ResponseBodyAdvice,对返回结果,进行二次包装就可以了。

篇幅原因,这里就不做介绍了,只要思路理清楚了,自行改造就行。

重写Controller

@RestController
@RequestMapping("/orders")
@ResponseResult
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @GetMapping("{id}")
    public Order getOrder(aPathVariable("id") Integer id) {
        Order order = orderService.getOrderById(id);
        return roder;
    }
}

在控制器类上或者方法体上加上@ResponseResult注解,这样就ok了,简单吧。

到此,返回结果的代码优化完成,经过代码优化之后,咱们的代码是不是又简洁,又优雅。

那么,这个方案还有没有别的优化空间,当然是有的。

如:每次请求都要反射一下,获取请求的方法是否需要包装,其实可以做个缓存,不需要每次都需要解析。

当然整体思路了解,小伙伴们就可以在此基础上面自行扩展。具体的进一步优化方案,也可以来尼恩读者50+交流群中交流

总结

代码优化,是一个高手的必须课,基本功。这里尼恩给大家展示一个简单、又可以称之为极品、又是人人用得着的案例。

此案例,既能展示大家对代码优雅的追求,也能展示大家对spring框架的雄厚内功,如果面试的时候如数家珍,能让面试官爱到 “刮目相看”

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