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[Java] Spring 项目开发最佳实践 |
2021-01-18 05:44:08 +0800 |
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由阿里向 Java 社区开源的 Java 开发手册其中包含许多优秀的实践，本文档可作为该手册的扩展内容，针对许多项目开发现状而编写，其中少部分内容引用自该手册，由于是重点内容，所以在该文档中再次强调。
本文在提供最佳实践的前提下尽可能保持规范的灵活性，因此在可以使用多种开发方式的情况下，本文列出多种较好方式，但更推荐排在前面的方式，也希望读者能够灵活运用该文档。
使用 IntelliJ IDEA 作为集成开发环境。
- Alibaba Java Coding Guide
- Lombok
- Maven Helper
- SonarLint
- GitToolBox
简单列举几个通用的五星插件，还有许多专门领域的插件，例如 MyBatis、JPA 等，后续专门写一篇文章来进行介绍。
默认使用 JDK 1.8，根据项目情况判断是否使用高版本。
请阅读：
Maven、Lombok、JUnit。
Maven 父 pom 为基础框架的 starter-parent，建议参考 spring-boot-starter-parent 项目进行编写。
说明：当规范中包含多个名称时，优先使用前面的。
最外层包名结构：com.${公司简拼}.${项目分组}.${项目名称}.${子包名}
分段：包名至少为4段，小项目可以使用4段。
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控制器层包名：controller
类名：Controller
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Restful 控制器包名：controller.rest
Restful 类名：Resource（偏 Restful 风格、包含数据的增删改查的控制器也可使用该后缀）
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服务包名：service
类名：Service
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SPI（Service Provider API）包名：spi
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通用业务处理层包名：manager
类名：Manager
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spring 配置包名：config
类名：Config（符合国人编写习惯）、Configuration
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DAO 层包名：repository（使用 jpa 、jdbc等数据访问层技术时）、mapper（使用 mybatis 时）、dao
类名：Repository（使用 jpa 、jdbc等数据访问层技术时）、Mapper（使用 mybatis 时）、DAO、CustomXXXRepository（自定义 jpa Repository）
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数据库实体包名：entity（entity 相比 domain 更加精确）、domain.entity、domain
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DTO 包名：dto
类名：DTO
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视图模型对象包名：vo
类名：VO
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数据模型包名：model，这里放置业务相关的数据模型（更贴近领域模型而非数据库模型）。
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枚举包名：enums
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常量包名：constant
类名：禁止使用 Constants 类名（不允许使用含糊不清的名词，必须有具体的指向意义） ，必须按类型进行常量的归类，应用相关的常量类命名为 AppConstants。
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Aspect 实现类包名：aop
类名：Aspect
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异常类包名：exception
类名：Exception
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Spring Filter 包名：filter
类名：Filter
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安全相关类包名：security
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工具类包名：util
类名：Utils
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注解包名：annotation
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自定义 Spring 事件包名：event、event.listener (事件监听处理)、event.model（自定义事件模型）
监听器类：Listener
事件模型类：Event
通用包名类名示例图：
注：这里仅作为包名示例，这些包不一定需要放置在最外层，需要根据实际情况组织层次结构。
部分包可能会存在其他模块中，比如 util、filter、security 大多数时候都封装在其他模块中，如果该模块需要特殊定制才加入。
当一个项目出现这么多模块时，结构上可以重新组织，比如将数据模型相关的统一组织在 domain 包中，如下图所示。
规范的包名能够起到见名知意的效果，但包的结构如何组织并非一成不变的，需要根据实际情况进行调整，在同一层级的包名不宜过多，过多时需要重新组织，从而使代码所有者能够快速定位到所需代码中。
图中默认上层依赖于下层，箭头关系表示可直接依赖，如：开放接口层可以依赖于
Web 层，也可以直接依赖于 Service 层，依此类推。
• 开放接口层：可直接封装 Service 方法暴露成 RPC 接口；通过 Web 封装成 http 接口；进行网关安
全控制、流量控制等。
• 终端显示层：各个端的模板渲染并执行显示的层。当前主要是 velocity 渲染，JS 渲染，JSP 渲染，移动端展示等。
• Web 层：主要是对访问控制进行转发，各类基本参数校验，或者不复用的业务简单处理等，Controller 层不可以直接调用 DAO 层。
• Service 层：相对具体的业务逻辑服务层。
• Manager 层：通用业务处理层，它有如下特征：
1）对第三方平台封装的层，预处理返回结果及转化异常信息。
2）对 Service 层通用能力的下沉，如缓存方案、中间件通用处理。
3）与 DAO 层交互，对多个 DAO 的组合复用。
• DAO 层：数据访问层，与底层 MySQL、Oracle、Hbase 等进行数据交互。
• 外部接口或第三方平台：包括其它部门 RPC 开放接口，基础平台，其它公司的 HTTP 接口。
• DO（Data Object，不需要添加后缀）：此对象与数据库表结构一一对应，通过 DAO 层向上传输数据源对象。
• DTO（Data Transfer Object）：数据传输对象，Service 或 Manager 向外传输的对象。
• BO（Business Object）：业务对象，由 Service 层输出的封装业务逻辑的对象。
• VO（View Object）：显示层对象，通常是 Web 向模板渲染引擎层传输的对象。
• Query：数据查询对象，各层接收上层的查询请求。注意超过 2 个参数的查询封装，禁止使用 Map 类来传输。
可以暴露为 RPC（REST） 服务的分层：
- Controller
- Service
哪些情况下可以调用 Service 层的 RPC 服务？
- 调用方属于当前领域限界上下文的服务，或者说调用方与提供方属于同一组微服务。
不同领域限界上下文的服务，不能互相调用 Service 层级的 RPC 服务，必须通过 Controller 层进行 Api 交互（更好的方式是使用领域集成事件/消息异步通信）。
异步通信
- 异步通信使用 Spring Cloud Bus。
RPC 接口和实现各自放在独立的模块中，方便服务调用方重用服务接口。
服务接口模块只能包含最基本的模块依赖（过多会导致依赖传递），dto 必须是 pojo 。
服务的接口及相关模型必须放在同一模块中，该模块仅包含这些内容，服务提供方的接口中不能指定 FeignClient 注解（在消费方指定），在方法中可以使用 RequestMapping 等注解。
引用 RPC 接口模块，在消费方编写客户端类继承相关接口，在客户端接口上增加 FeignClient 注解即可。
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服务提供方接口模块包名：service.contract、service.api 或 service.support 等
RPC 服务接口名：Service
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服务提供方模块包名：service.provider
RPC 服务类：ServiceImpl、Resource（提供资源的增删改查时）
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对外接口包名：api、portal（若不需要走网关）
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RPC 服务客户端类名：Client
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Url 映射名与方法名应该保持高度相关性，尽量一致，当 url 需要设计的相对精简时可以有细微的命名差异。
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请求参数注意事项：
- 不能出现用户信息等敏感数据，相关信息应该通过加密 cookie 等方式传递。
- 请求参数超过4个时，应当使用 VO 或 DTO 对象进行封装。
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返回对象注意事项：
- 返回类型必须使用强类型，错误示例：
ApiResult<Object>、Object、Map<String,Object>。 - 数据敏感性不高的情况下，返回信息尽量丰富，例如创建对象时不要仅返回是否成功，同时也返回对象Id，这样一来扩展性更高，比如用户创建后又可以立即根据这个Id来选择用户所在的角色组。
- 返回类型必须使用强类型，错误示例：
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请求的访问方式
- 查询数据时使用 GET。
- 修改数据时使用 POST，特别要注意传递数据较少但实际会修改数据的情况下也必须使用 POST，如传递 id 删除数据时。
- 构造 Restful 风格接口时参照 Restful 规范。
接口需不需要统一返回 ApiResult 包装的对象？不是绝对的，视项目情况而定，以跟客户端开发协商的为准，如果你觉得返回 ApiResult 很麻烦，可以看看我写的另一篇文章 API 错误处理的最佳实践。
需要使用 ApiResult 的情况有：
- 提供给第三方使用的 Api 。
- 修改数据的接口。
- 可能具有多个返回状态码的接口。
Service 层是否可以返回 ApiResult ？
- 一般性原则是不可以，除非在 Service 层有重用需求（一般而言 Service 层方法的粒度较粗，可重用性不高，可重用高的可以下沉到 Manager 层）。
ApiResult 不允许向下传递（ApiResult 面向的是 Api 调用方，而非开发人员）。
- ApiResult 是作为最终结果输出到调用方，而不应该在开发程序的时候多方传递，这样会降低可读性（增加了if、else的编写），因此 ApiResult 不允许向下传递。
- 优先使用 ExceptionHandler 方式进行全局异常处理，其次是 AOP 实现。
- Controller 中可以进行业务相关的异常处理，不需要进行通用异常处理。
- 使用 JSR 验证机制。
- Controller 层可以进行参数的校验工作，也可以下放至 service 层进行校验，取决于代码的重用程度和验证的层次，Controller 主要进行基本参数验证，业务逻辑上的参数验证应该放到 service 层。
- 校验方法必须放在单独的方法中。
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使用 API 优先设计的思想进行 Controller 层的开发，大多数情况下使用 API Code First 模式，提供外部 API 时可以考虑 API Design First。
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项目中需要引入 Swagger 组件。
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在生产环境禁用 Swagger 。
方法参数注意事项：
- 必须使用强类型。
- 超过 4 个参数时使用数据模型类进行封装。
- 不允许使用复杂对象，如：Request、Response 等。
方法返回值注意事项：
- 不允许返回 ApiResult，返回 ApiResult 容易使 Controller 层变为幽灵类，即 Controller 层毫无作用，减少了分层层次。
- 不应该包含非业务逻辑相关的代码，如国际化信息、导出 Excel 实现等。
- 不能包含 DAO 层实现代码。
Service 接口是必须的吗？不是。
需要编写 Service 接口的情况有：
- Service 可能需要多个实现（这种情况也可考虑将 Service 接口放入 spi 包中）。
- 需要直接使用 Service 接口做 rpc 调用时。
其他情况下不需要编写 Service 接口。
不编写 Service 接口时的注意事项：
- 不要在 private 方法上编写注解。
- Service 类不应该继承包含增删改善功能的基类。
- 管理后台项目统一使用 jpa、jOOQ 或其他 ORM 框架以提升开发效率。
- 客户端/网站接口可使用组合使用 jpa、mybatis 等技术，按性能需要为准。
- 数据分页必须在数据库层面进行。
- 不使用存储过程。
- DAO 层不需要手动抛出异常，若有底层数据访问类，可在底层封装 DAOException，DAO层可以不捕获异常，若捕获必须向上传递异常，在该层不需要打印异常日志。
- Service 层可以捕获异常，在一些情况下可通过异常控制代码流程，比如通过参数校验异常控制程序不往下执行，通过这些方式，减少 if 代码，Service 层捕获异常后可向上传递异常，若不传递则必须记录异常日志，若向上传递则不记录日志。
- Controller 层与 Service 层的异常处理方式一致，向上传递异常时，由 Controller 上的切面进行日志记录和返回结果的包装。
- 原则：自行处理异常必须记录日志（完整异常堆栈），向上传递异常则不需要，DAO 层必须向上传递异常。
- 不允许忽略异常（try 后什么都不做）。
- 一级自定义异常继承自 RunTimeException 。
- 单元测试必须遵守 AIR（Automatic、Independent、Repeatable） 原则。
- 单元测试必须保证依赖的测试环境是受控的，测试用例执行的成功与否是符合预期的。
- 代码仓库中的单元测试执行失败时会阻碍后续工作的进行，一旦出错必须立即解决。
- 使用 MapStruct 等工具组织类之间的映射关系，以提升对象映射执行效率和代码可读性。
- 使用 liquibase 或 flyway 做数据库版本控制。
- 数据库版本控制代码放在单独的 git 项目中（方便设置部署流水线），按项目进行分组，一个 git 项目中可存在多个数据库版本控制代码。
- Dockerfile 需要支持 SkyWalking，以进行链路追踪。
- 配置中心使用 apollo，灵活管理项目配置。
- 线上使用 logback 日志系统写入日志到 ELK。