1. 概述
在编程中，我们偶尔会遇到“样板代码”这个术语。该术语起源于金属印刷行业，在金属印刷中，样板指的是可以重复用于相同目的的金属印刷板。
在软件开发中，“样板”的含义大致相同，尽管它的含义更丰富。本文将介绍编程环境中的样板代码，然后，我们将探讨一些实际使用样板代码的案例。
最后，我们将讨论如何避免编写重复的样板代码以提高生产力。
2. 什么是样板代码
样板代码是一段重复的代码，几乎无需修改即可反复使用。样板代码通常代表整个代码库的标准实践和模式，从而创建一种开发人员可以遵循的熟悉结构。
在编程中，我们经常在面向对象语言中看到样板代码，其中类的私有属性通过访问器和修改器方法进行访问和修改。同样，在HTML等标记语言中，样板代码位于head部分，并且在多个HTML网页中都类似。
在下一节中，我们将深入研究几个示例，看看样板代码是什么样的。
3. 样板代码实践
样板代码常见于C++、Java和Go等冗长的语言中。有时，这些冗长的语言往往是面向对象的。相比之下，函数式编程语言往往简洁得多。
3.1 面向对象语言
在面向对象语言中，我们经常处理类和封装。因此，我们将类属性声明为私有的，客户端访问或修改它们的唯一方法是使用Setter和Getter方法。
因此，我们为代码库中的大多数类重复编写这些Setter和Getter，这导致了样板代码，让我们在Java中观察一下：
public class Taco {
private String name;
private double price;
private List<Ingredient> ingredients;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
public List<Ingredient> getIngredients() {
return ingredients;
}
public void setIngredients(List<Ingredient> ingredients) {
this.ingredients = ingredients;
}
}
值得注意的是，每个属性都有一对Setter和Getter，它们在整个类中遵循类似的模式。
此外，Java中的类还可以包含equals、hashCode和toString方法，分别用于比较、哈希码生成和字符串表示：
public class Taco {
// ...
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) {
return true;
}
if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
return false;
}
Taco taco = (Taco) o;
return Double.compare(price, taco.price) == 0 &&
Objects.equals(name, taco.name) &&
Objects.equals(ingredients, taco.ingredients);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, price, ingredients);
}
@Override
public String toString() {
return String.format("Taco{name='%s', price=%.2f, ingredients=%s}", name, price, ingredients);
}
}
这些方法在许多Java类中实现，但略有不同。具体实现可能略有不同，但总体结构保持一致。
稍后，我们将学习如何尽量减少自己编写样板代码。
3.2 标记语言
在HTML和XML等标记语言中，我们经常在head部分看到样板代码，让我们来看一个典型的HTML样板代码：
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Title</title>
<meta name="description" content="Description of the web page">
<meta name="keywords" content="keyword1, keyword2, keyword3">
<link rel="stylesheet" href="/static/styles.css">
<link rel="icon" href="/static/favicon.ico" type="image/x-icon">
<script src="/static/scripts/script.js" defer></script>
</head>
<body>
<!-- Webpage elements -->
</body>
</html>
在示例中，我们看到了HTML网页的一个常见起始点。head元素由meta、title、link和script元素组成，这些元素提供了网页正常运行所需的元数据和必要资源。因此，它们出现在我们在网上遇到的大多数网页上。
另一方面，我们在XML中也看到了类似的模式：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<root>
<!-- Document elements -->
</root>
xml元素定义文档的版本和编码，根元素充当其他元素的容器，我们可以用更具描述性的名称替换根元素。
我们经常在使用XML的配置文件中遇到这种样板代码，我们将在下文中介绍。
3.3 配置文件
在软件开发过程中，程序员还会处理配置文件，这些配置文件通常在各个项目中遵循一致的结构。
例如，在基于Maven的项目中，有一个pom.xml文件，它允许我们管理项目依赖项、配置和构建设置；让我们看一下Spring Boot项目的pom.xml文件：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>3.2.4</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>cn.tuyucheng.taketoday</groupId>
<artifactId>example</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<name>example</name>
<description>An example pom.xml to demonstrate boilerplate code</description>
<properties>
<java.version>21</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- Additional dependencies -->
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<excludes>
<exclude>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</exclude>
</excludes>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
其他项目可能有不同的pom.xml文件，但基础结构保持不变。在顶部，我们定义项目元数据，然后定义项目依赖项和配置。我们可以看到，配置使用了groupId和artifactId等元素，这些元素在其他Spring Boot项目中也很常见。
这种模式在其他项目中也存在，例如，Node项目包含一个package.json文件，Rust项目包含cargo.toml，而.NET项目包含.csproj文件。
4. 避免样板代码
在编程中，样板代码有时会显得冗长乏味，令人厌烦。不仅如此，它还会对项目的开发时间产生负面影响，并使代码库变得混乱。
幸运的是，有很多解决方案可以解决这个问题。
4.1 库
大多数编程语言都有提供常见模式的样板代码生成的库，例如，Java中的Lombok项目就提供了一个库，可以帮助我们最大限度地减少样板代码的编写。
它可以处理Getter、Setter、构造函数、equals、hashCode等的自动方法生成：
import lombok.Data;
@Data
public class Taco {
private String name;
private double price;
private List<Ingredient> ingredients;
}
在示例中，我们使用@Data标注该类，Lombok在编译时生成上述方法，这提高了生产力，并使代码更具可读性。
4.2 IDE中的代码生成
大多数集成开发环境(IDE)都带有代码生成功能；例如，IntelliJ IDEA、Eclipse和Netbeans都提供了生成类样板的工具。如果我们不需要使用第三方库，这些工具就非常有用。
举个例子，让我们在IntelliJ IDEA中看看这个功能。我们只需打开一个Java文件，将光标放在类主体的任意位置。然后，前往“Code” → “Generate”：
在菜单中，我们选择所需的选项，它将向我们显示一个对话框：
在生成Getter和Setter函数时，我们需要选择相关的属性。然后，点击“OK”即可生成代码。同样，我们也可以生成构造函数以及equals、toString和hashCode方法。
4.3 插件
大多数IDE和代码编辑器都支持插件，有些插件是预装的。例如，VSCode、IntelliJ和许多其他IDE都预装了Emmet插件，这让我们可以快速生成HTML/XML标记。
例如，如果我们想要创建一个包含列表项的无序列表，我们可以输入ul.list > li.list-item * 10并按Tab：
<ul class="list">
<li class="list-item"></li>
<li class="list-item"></li>
<li class="list-item"></li>
<li class="list-item"></li>
<li class="list-item"></li>
</ul>
同样，有一些代码片段插件可以让我们快速生成简单的代码。例如，在IntelliJ中，我们可以输入sout并按Tab键，在光标位置生成System.out.println();。
4.4 项目初始化器
在软件工程中，有一些模式非常常见，开发人员创建了项目启动器或项目模板，以帮助以最少的设置和样板代码启动新项目。它包括项目结构、默认配置和初始代码。
其中一个项目启动器是Spring Initializr，它可以帮助我们启动一个新的Spring Boot项目。
5. 总结
在本文中，我们了解了软件开发中的样板代码。我们讨论了编程语言、配置文件和标记语言中的样板代码是什么样的。
之后，我们学习了如何通过使用库、代码生成和项目启动器等各种方法来减少样板代码。
Post Directory
