阿里Java开发手册之编程规约

Posted 2022-12-08 七色音阶

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了阿里Java开发手册之编程规约相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

对于程序员来说，编程规范可以养成良好的编程习惯，提高代码质量，降低沟通成本。就在2月9号，阿里出了一份Java开发手册(正式版)，分为编程规约，异常日志，MySQL规约，工程规约，安全规约五个章节。这里我根据阿里的编程规约，重点记录（黑色加粗部分）自己还未做好的一些规范，同时方便查阅。

编程规约

一、命名规约

【强制】代码中的命名均不能以下划线或美元符号开始，也不能以下划线或美元符号结束。
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反例： _name / __name / $Object / name_ / name$ / Object$ 
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【强制】代码中的命名严禁使用拼音与英文混合的方式，更不允许直接使用中文的方式。说明：正确的英文拼写和语法可以让阅读者易于理解，避免歧义。注意，即使纯拼音命名方式也要避免采用。
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反例： DaZhePromotion [打折] / getPingfenByName() [评分] / int 某变量 = 3 

正例： alibaba / taobao / youku / hangzhou 等国际通用的名称，可视同英文。
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【强制】类名使用 UpperCamelCase 风格，必须遵从驼峰形式，但以下情形例外：（领域模型的相关命名）DO / BO / DTO / VO 等

正例：MarcoPolo / UserDO / XmlService / TcpUdpDeal / TaPromotion 

反例：macroPolo / UserDo / XMLService / TCPUDPDeal / TAPromotion 
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【强制】方法名、参数名、成员变量、局部变量都统一使用 lowerCamelCase 风格，必须遵从驼峰形式
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正例： localValue / getHttpMessage() / inputUserId
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【强制】常量命名全部大写，单词间用下划线隔开，力求语义表达完整清楚，不要嫌名字长
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正例： MAX_STOCK_COUNT 

反例： MAX_COUNT 
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【强制】抽象类命名使用 Abstract 或 Base 开头；异常类命名使用 Exception 结尾；测试类命名以它要测试的类的名称开始，以 Test 结尾
【强制】中括号是数组类型的一部分，数组定义如下：String[] args
```
反例：请勿使用 String args[]的方式来定义。 
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【强制】POJO 类中布尔类型的变量，都不要加 is，否则部分框架解析会引起序列化错误

反例：定义为基本数据类型 boolean isSuccess；的属性，它的方法也是 isSuccess()，RPC 框架在反向解析的时候，“以为”对应的属性名称是 success，导致属性获取不到，进而抛出异 常。 
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【强制】包名统一使用小写，点分隔符之间有且仅有一个自然语义的英语单词。包名统一使用单数形式，但是类名如果有复数含义，类名可以使用复数形式
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正例： 应用工具类包名为 com.alibaba.open.util、类名为 MessageUtils（此规则参考 spring 的框架结构） 
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【强制】杜绝完全不规范的缩写，避免望文不知义

反例： AbstractClass“缩写”命名成 AbsClass；condition“缩写”命名成 condi，此类 随意缩写严重降低了代码的可阅读性。 
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【推荐】如果使用到了设计模式，建议在类名体现出具体的设计模式

说明：将设计模式体现在名字中，有利于阅读者快速理解架构设计思想。 

正例：public class OrderFactory;    
public class LoginProxy;     
public class ResourceObserver; 
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【推荐】接口类中的方法和属性不要加任何修饰符号（public 也不要加），保持代码的简洁性，并加上有效的 Javadoc 注释。尽量不要在接口里定义变量，如果一定要定义变量，肯定是与接口方法相关，并且是整个应用的基础常量

正例：接口方法签名：void f(); 
接口基础常量表示：String COMPANY = "alibaba"; 

反例：接口方法定义：public abstract void f();

说明：JDK8 中接口允许有默认实现，那么这个 default 方法，是对所有实现类都有价值的默 认实现。 
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接口和实现类的命名有两套规则：
- 【强制】对于 Service 和 DAO 类，基于 SOA 的理念，暴露出来的服务一定是接口，内部的实现类用 Impl 的后缀与接口区别
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正例：CacheServiceImpl 实现 CacheService 接口
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- 【推荐】如果是形容能力的接口名称，取对应的形容词做接口名（通常是–able 的形式）
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正例：AbstractTranslator 实现 Translatable
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【参考】枚举类名建议带上Enum后缀，枚举成员名称需要全大写，单词间用下划线隔开

说明：枚举其实就是特殊的常量类，且构造方法被默认强制是私有。

正例：枚举名字：DealStatusEnum，成员名称：SUCCESS / UNKOWN_REASON
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【参考】各层命名规约
- Service/DAO 层方法命名规约
  - 获取单个对象的方法用 get 做前缀
  - 获取多个对象的方法用 list 做前缀
  - 获取统计值的方法用 count 做前缀
  - 插入的方法用 save（推荐）或 insert 做前缀
  - 删除的方法用 remove（推荐）或 delete 做前缀
  - 修改的方法用 update 做前缀
- 领域模型命名规约
  - 数据对象：xxxDO，xxx 即为数据表名
  - 数据传输对象：xxxDTO，xxx 为业务领域相关的名称
  - 展示对象：xxxVO，xxx 一般为网页名称。
  - POJO 是 DO/DTO/BO/VO 的统称，禁止命名成 xxxPOJO

二、常量定义

【强制】不允许出现任何魔法值（即未经定义的常量）直接出现在代码中。

 反例： String key="Id#taobao_"+tradeId；         cache.put(key, value); 
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【强制】long 或者 Long 初始赋值时，必须使用大写的 L，不能是小写的 l，小写容易跟数字 1 混淆，造成误解。
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说明：Long a = 2l; 写的是数字的 21，还是 Long 型的 2? 
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【推荐】不要使用一个常量类维护所有常量，应该按常量功能进行归类，分开维护。如：缓存相关的常量放在类：CacheConsts 下；系统配置相关的常量放在类：ConfigConsts 下。说明：大而全的常量类，非得使用查找功能才能定位到修改的常量，不利于理解和维护
【推荐】常量的复用层次有五层：跨应用共享常量、应用内共享常量、子工程内共享常量、包内共享常量、类内共享常量
- 跨应用共享常量：放置在二方库中，通常是 client.jar 中的 constant 目录下
- 应用内共享常量：放置在一方库的 modules 中的 constant 目录下
- 子工程内部共享常量：即在当前子工程的 constant 目录下
- 包内共享常量：即在当前包下单独的 constant 目录下
- 类内共享常量：直接在类内部 private static final 定义
【推荐】如果变量值仅在一个范围内变化用 Enum 类。如果还带有名称之外的延伸属性，必须使用 Enum 类，下面正例中的数字就是延伸信息，表示星期几
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正例：public Enum MONDAY(1), TUESDAY(2), WEDNESDAY(3), THURSDAY(4), FRIDAY(5), SATURDAY(6), SUNDAY(7); 
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三、格式规约

【强制】大括号的使用约定。如果是大括号内为空，则简洁地写成即可，不需要换行；如果是非空代码块则：
- 左大括号前不换行。
- 左大括号后换行。
- 右大括号前换行。
- 右大括号后还有 else 等代码则不换行；表示终止右大括号后必须换行。
【强制】左括号和后一个字符之间不出现空格；同样，右括号和前一个字符之间也不出现空格。
【强制】if/for/while/switch/do 等保留字与左右括号之间都必须加空格。

【强制】任何运算符左右必须加一个空格。

说明：运算符包括赋值运算符=、逻辑运算符&&、加减乘除符号、三目运行符等
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【强制】缩进采用 4 个空格，禁止使用 tab 字符

说明：如果使用 tab 缩进，必须设置 1 个 tab 为 4 个空格。IDEA 设置 tab 为 4 个空格时， 请勿勾选 Use tab character；而在 eclipse 中，必须勾选 insert spaces for tabs
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【强制】单行字符数限制不超过 120 个，超出需要换行，换行时遵循如下原则：

第二行相对第一行缩进 4 个空格，从第三行开始，不再继续缩进，参考示例。
运算符与下文一起换行。
方法调用的点符号与下文一起换行
在多个参数超长，逗号后进行换行
在括号前不要换行，见反例

正例： 
    StringBuffer sb = new StringBuffer(); 
    //超过 120 个字符的情况下，换行缩进 4 个空格，并且方法前的点符号一起换行 
    sb.append("zi").append("xin")...   
    .append("huang")...  .append("huang")... 
    .append("huang");  


反例： StringBuffer sb = new StringBuffer();
//超过 120 个字符的情况下，不要在括号前换行 
sb.append("zi").append("xin")...append    
("huang");   

//参数很多的方法调用可能超过 120 个字符，不要在逗号前换行  
method(args1, args2, args3, ...      , argsX);  
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【强制】IDE 的 text file encoding 设置为 UTF-8; IDE 中文件的换行符使用 Unix 格式，不要使用 windows 格式

【推荐】没有必要增加若干空格来使某一行的字符与上一行的相应字符对齐。

正例： 
int a = 3;  
long b = 4L;  
float c = 5F;  
StringBuffer sb = new StringBuffer(); 

说明：增加 sb 这个变量，如果需要对齐，则给 a、b、c 都要增加几个空格，在变量比较多的 情况下，是一种累赘的事情。 
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【推荐】方法体内的执行语句组、变量的定义语句组、不同的业务逻辑之间或者不同的语义之间插入一个空行。相同业务逻辑和语义之间不需要插入空行。

四、OOP规约

【强制】避免通过一个类的对象引用访问此类的静态变量或静态方法，无谓增加编译器解析成本，直接用类名来访问即可。

【强制】所有的覆写方法，必须加@Override 注解。

反例：getObject()与 get0bject()的问题。一个是字母的 O，一个是数字的 0，加@Override 可以准确判断是否覆盖成功。另外，如果在抽象类中对方法签名进行修改，其实现类会马上编 译报错。 
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【强制】相同参数类型，相同业务含义，才可以使用 Java 的可变参数，避免使用 Object

说明：可变参数必须放置在参数列表的最后。（提倡同学们尽量不用可变参数编程） 

正例：public User getUsers(String type, Integer... ids) 
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【强制】对外暴露的接口签名，原则上不允许修改方法签名，避免对接口调用方产生影响。接口过时必须加@Deprecated 注解，并清晰地说明采用的新接口或者新服务是什么

【强制】不能使用过时的类或方法

说明：java.net.URLDecoder 中的方法 decode(String encodeStr) 这个方法已经过时，应 该使用双参数 decode(String source, String encode)。接口提供方既然明确是过时接口， 那么有义务同时提供新的接口；作为调用方来说，有义务去考证过时方法的新实现是什么。 
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【强制】Object 的 equals 方法容易抛空指针异常，应使用常量或确定有值的对象来调用 equals。

正例： "test".equals(object); 

反例： object.equals("test"); 

说明：推荐使用 java.util.Objects#equals （JDK7 引入的工具类） 
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【强制】所有的相同类型的包装类对象之间值的比较，全部使用 equals 方法比较

说明：对于 Integer var=?在-128 至 127 之间的赋值，Integer 对象是在 IntegerCache.cache 产生，会复用已有对象，这个区间内的 Integer 值可以直接使用==进行 判断，但是这个区间之外的所有数据，都会在堆上产生，并不会复用已有对象，这是一个大坑， 推荐使用 equals 方法进行判断
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【强制】关于基本数据类型与包装数据类型的使用标准如下:
- 所有的 POJO 类属性必须使用包装数据类型。
- RPC 方法的返回值和参数必须使用包装数据类型。
- 所有的局部变量【推荐】使用基本数据类型。
【强制】定义 DO/DTO/VO 等 POJO 类时，不要设定任何属性默认值
【强制】序列化类新增属性时，请不要修改 serialVersionUID 字段，避免反序列失败；如果完全不兼容升级，避免反序列化混乱，那么请修改 serialVersionUID 值。
【强制】构造方法里面禁止加入任何业务逻辑，如果有初始化逻辑，请放在 init 方法中。
【强制】POJO 类必须写 toString 方法。使用 IDE 的中工具：source> generate toString 时，如果继承了另一个 POJO 类，注意在前面加一下 super.toString。
【推荐】使用索引访问用 String 的 split 方法得到的数组时，需做最后一个分隔符后有无内容的检查，否则会有抛 IndexOutOfBoundsException 的风险。
【推荐】当一个类有多个构造方法，或者多个同名方法，这些方法应该按顺序放置在一起，便于阅读。
【推荐】 类内方法定义顺序依次是：公有方法或保护方法 > 私有方法 > getter/setter 方法。

【推荐】setter 方法中，参数名称与类成员变量名称一致，this.成员名=参数名。在 getter/setter 方法中，尽量不要增加业务逻辑，增加排查问题的难度

反例： 
public Integer getData()      
    if(true)    
        return data + 100; 
     else   
        return data - 100; 

      
  
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【推荐】循环体内，字符串的联接方式，使用 StringBuilder 的 append 方法进行扩展

反例： 
    String str = "start";      
    for(int i=0; i<100; i++)          
        str = str + "hello";      
      

说明：反编译出的字节码文件显示每次循环都会 new 出一个 StringBuilder 对象，然后进行 append 操作，最后通过 toString 方法返回 String 对象，造成内存资源浪费。 
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【推荐】final 可提高程序响应效率，声明成 final 的情况：
- 不需要重新赋值的变量，包括类属性、局部变量。
- 对象参数前加final，表示不允许修改引用的指向
- 类方法确定不允许被重写

【推荐】慎用 Object 的 clone 方法来拷贝对象。

说明：对象的 clone 方法默认是浅拷贝，若想实现深拷贝需要重写 clone 方法实现属性对象 的拷贝。 
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【推荐】类成员与方法访问控制从严：
- 如果不允许外部直接通过 new 来创建对象，那么构造方法必须是 private。
- 工具类不允许有 public 或 default 构造方法
- 类非 static 成员变量并且与子类共享，必须是 protected。
- 类非 static 成员变量并且仅在本类使用，必须是 private
- 类 static 成员变量如果仅在本类使用，必须是 private
- 若是 static 成员变量，必须考虑是否为 final
- 类成员方法只供类内部调用，必须是 private
- 类成员方法只对继承类公开，那么限制为 protected
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说明：任何类、方法、参数、变量，严控访问范围。过宽泛的访问范围，不利于模块解耦
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五、集合处理

【强制】关于 hashCode 和 equals 的处理，遵循如下规则:
- 只要重写 equals，就必须重写 hashCode
- 因为 Set 存储的是不重复的对象，依据 hashCode 和 equals 进行判断，所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法。
- 如果自定义对象做为 Map 的键，那么必须重写 hashCode 和 equals

【强制】 ArrayList的subList结果不可强转成ArrayList，否则会抛出ClassCastException 异常：java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList

说明：subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList，并不是 ArrayList ，而是 ArrayList 的一个视图，对于 SubList 子列表的所有操作最终会反映到原列表上。 
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【强制】在 subList 场景中，高度注意对原集合元素个数的修改，会导致子列表的遍历、增加、删除均产生 ConcurrentModificationException 异常。
【强制】使用集合转数组的方法，必须使用集合的 toArray(T[] array)，传入的是类型完全一样的数组，大小就是 list.size()。

反例：直接使用 toArray 无参方法存在问题，此方法返回值只能是 Object[]类，若强转其它 类型数组将出现 ClassCastException 错误。 

正例：
    List<String> list = new ArrayList<String>(2);
    list.add("guan");      
    list.add("bao");       
    String[] array = new String[list.size()]; 
    array = list.toArray(array);  

说明：使用 toArray 带参方法，入参分配的数组空间不够大时，toArray 方法内部将重新分配 内存空间，并返回新数组地址；如果数组元素大于实际所需，下标为[ list.size() ]的数组 元素将被置为 null，其它数组元素保持原值，因此最好将方法入参数组大小定义与集合元素个数一致
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【强制】使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时，不能使用其修改集合相关的方法，它的 add/remove/clear 方法会抛出 UnsupportedOperationException 异常

说明：asList 的返回对象是一个 Arrays 内部类，并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList 体现的是适配器模式，只是转换接口，后台的数据仍是数组。 
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【强制】泛型通配符

说明：苹果装箱后返回一个<? extends Fruits>对象，此对象就不能往里加任何水果，包括 苹果
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【强制】不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。remove 元素请使用 Iterator 方式，如果并发操作，需要对 Iterator 对象加锁
【强制】在 JDK7 版本以上，Comparator 要满足自反性，传递性，对称性，不然 Arrays.sort， Collections.sort 会报 IllegalArgumentException 异常

【推荐】集合初始化时，尽量指定集合初始值大小

说明：ArrayList 尽量使用 ArrayList(int initialCapacity) 初始化。 
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【推荐】使用 entrySet 遍历 Map 类集合 KV，而不是 keySet 方式进行遍历

说明：keySet 其实是遍历了 2 次，一次是转为 Iterator 对象，另一次是从 hashMap 中取出 key 所对应的 value。而 entrySet 只是遍历了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中，效 率更高。如果是 JDK8，使用 Map.foreach 方法
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【推荐】高度注意 Map 类集合 K/V 能不能存储 null 值的情况，如下表格：

反例： 由于 HashMap 的干扰，很多人认为 ConcurrentHashMap 是可以置入 null 值，注意存储 null 值时会抛出 NPE 异常
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【参考】合理利用好集合的有序性(sort)和稳定性(order)，避免集合的无序性(unsort)和不稳定性(unorder)带来的负面影响。
【参考】利用 Set 元素唯一的特性，可以快速对一个集合进行去重操作，避免使用 List 的 contains 方法进行遍历、对比、去重操作

六、并发处理

【强制】获取单例对象需要保证线程安全，其中的方法也要保证线程安全

【强制】创建线程或线程池时请指定有意义的线程名称，方便出错时回溯。

正例： 
public class TimerTaskThread extends Thread  
    public TimerTaskThread()     
        super.setName("TimerTaskThread");  
        ...
    
  
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【强制】线程资源必须通过线程池提供，不允许在应用中自行显式创建线程。

说明：使用线程池的好处是减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销，解决资源不足的问题。如果不使用线程池，有可能造成系统创建大量同类线程而导致消耗完内存或者 “过度切换”的问题。
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【强制】线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险

说明：Executors 返回的线程池对象的弊端如下： 

1、FixedThreadPool 和 SingleThreadPool:  
    允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM。 

2、CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool:  
    允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 OOM
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【强制】SimpleDateFormat 是线程不安全的类，一般不要定义为 static 变量，如果定义为 static，必须加锁，或者使用 DateUtils 工具类

说明：如果是 JDK8 的应用，可以使用 Instant 代替 Date，LocalDateTime 代替 Calendar， DateTimeFormatter代替Simpledateformatter，官方给出的解释：simple beautiful strong immutable thread-safe
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【强制】高并发时，同步调用应该去考量锁的性能损耗。能用无锁数据结构，就不要用锁；能锁区块，就不要锁整个方法体；能用对象锁，就不要用类锁。
【强制】对多个资源、数据库表、对象同时加锁时，需要保持一致的加锁顺序，否则可能会造成死锁
【强制】并发修改同一记录时，避免更新丢失，要么在应用层加锁，要么在缓存加锁，要么在数据库层使用乐观锁，使用 version 作为更新依据
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说明：如果每次访问冲突概率小于 20%，推荐使用乐观锁，否则使用悲观锁。乐观锁的重试次 数不得小于 3 次。 
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【强制】多线程并行处理定时任务时，Timer 运行多个 TimeTask 时，只要其中之一没有捕获抛出的异常，其它任务便会自动终止运行，使用 ScheduledExecutorService 则没有这个问题。
【推荐】使用 CountDownLatch 进行异步转同步操作，每个线程退出前必须调用 countDown 方法，线程执行代码注意 catch 异常，确保 countDown 方法可以执行，避免主线程无法执行至 countDown 方法，直到超时才返回结果。

【推荐】避免 Random 实例被多线程使用，虽然共享该实例是线程安全的，但会因竞争同一 seed 导致的性能下降。

说明：Random 实例包括 java.util.Random 的实例或者 Math.random()实例。 

正例：在 JDK7 之后，可以直接使用 API ThreadLocalRandom，在 JDK7 之前，可以做到每个 线程一个实例。 
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【推荐】通过双重检查锁（double-checked locking）（在并发场景）实现延迟初始化的优化问题隐患(可参考 The “Double-Checked Locking is Broken” Declaration),推荐问题解决方案中较为简单一种（适用于 JDK5 及以上版本），将目标属性声明为 volatile 型。
【参考】volatile 解决多线程内存不可见问题。对于一写多读，是可以解决变量同步问题，但是如果多写，同样无法解决线程安全问题。如果是 count++操作，使用如下类实现
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AtomicInteger count = new AtomicInteger(); count.addAndGet(1); 
如果是 JDK8，推 荐使用 LongAdder 对象，比 AtomicLong 性能更好（减少乐观锁的重试次数）。 
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【参考】 HashMap 在容量不够进行 resize 时由于高并发可能出现死链，导致 CPU 飙升，在开发过程中注意规避此风险。
【参考】ThreadLocal 无法解决共享对象的更新问题，ThreadLocal 对象建议使用 static 修饰。这个变量是针对一个线程内所有操作共有的，所以设置为静态变量，所有此类实例共享此静态变量，也就是说在类第一次被使用时装载，只分配一块存储空间，所有此类的对象(只要是这个线程内定义的)都可以操控这个变量。

七、控制语句

【强制】在一个 switch 块内，每个 case 要么通过 break/return 等来终止，要么注释说明程序将继续执行到哪一个 case 为止；在一个 switch 块内，都必须包含一个 default 语句并且放在最后，即使它什么代码也没有
【强制】在 if/else/for/while/do 语句中必须使用大括号，即使只有一行代码，避免使用下面的形式：if (condition) statements;

【推荐】推荐尽量少用 else， if-else 的方式可以改写成

if(condition) 
    ...             
    return obj;    
   
// 接着写 else 的业务逻辑代码; 


说明：如果非得使用 if()...else if()...else...方式表达逻辑，【强制】请勿超过 3 层， 超过请使用状态设计模式。  

正例：逻辑上超过 3 层的 if-else 代码可以使用卫语句，或者状态模式来实现
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【推荐】除常用方法（如 getXxx/isXxx）等外，不要在条件判断中执行其它复杂的语句，将复杂逻辑判断的结果赋值给一个有意义的布尔变量名，以提高可读性。

说明：很多 if 语句内的逻辑相当复杂，阅读者需要分析条件表达式的最终结果，才能明确什么 样的条件执行什么样的语句，那么，如果阅读者分析逻辑表达式错误呢？ 

正例： //伪以上是关于阿里Java开发手册之编程规约的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
 阿里Java开发手册之编程规约
 读阿里巴巴Java开发手册v1.2.0之编程规约有感架构篇
 阿里巴巴Java 开发手册编程规约之异常日志
 阿里巴巴Java 开发手册编程规约之并发处理
 点评阿里JAVA手册之异常日志（异常处理 日志规约 ）
 阿里巴巴Java 开发手册编程规约之集合处理