阿里巴巴规范-异常日志&日记规约&单元测试&安全规约

1、异常日志

1） 异常处理

【强制】Java 类库中定义的可以通过预检查方式规避的 RuntimeException 异常不应该通过 catch 的方式来处理，比如：NullPointerException，IndexOutOfBoundsException 等等。
说明：无法通过预检查的异常除外，比如，在解析字符串形式的数字时，可能存在数字格式错误，不得不通过 catch NumberFormatException 来实现。
正例：if (obj != null) {...}
反例：try { obj.method(); } catch (NullPointerException e) {…}

2）【强制】异常不要用来做流程控制，条件控制。
说明：异常设计的初衷是解决程序运行中的各种意外情况，且异常的处理效率比条件判断方式要低很多。

3）【强制】catch 时请分清稳定代码和非稳定代码，稳定代码指的是无论如何不会出错的代码。

对于非稳定代码的 catch 尽可能进行区分异常类型，再做对应的异常处理。

说明：对大段代码进行 try-catch，使程序无法根据不同的异常做出正确的应激反应，也不利于定位问题，这是一种不负责任的表现。
正例：用户注册的场景中，如果用户输入非法字符，或用户名称已存在，或用户输入密码过于简单，在程序上作出分门别类的判断，并提示给用户。

4）【强制】捕获异常是为了处理它，不要捕获了却什么都不处理而抛弃之，如果不想处理它，请将该异常抛给它的调用者。最外层的业务使用者，必须处理异常，将其转化为用户可以理解的内容。

5）【强制】有 try 块放到了事务代码中，catch 异常后，如果需要回滚事务，一定要注意手动回滚事务。

6）【强制】finally 块必须对资源对象、流对象进行关闭，有异常也要做 try-catch。

说明：如果 JDK7 及以上，可以使用 try-with-resources 方式。

7）【强制】不要在 finally 块中使用 return。

说明：try 块中的 return 语句执行成功后，并不马上返回，而是继续执行 finally 块中的语句，如果此处存在 return 语句，则在此直接返回，无情丢弃掉 try 块中的返回点。
反例：

private int x = 0;
public int checkReturn() { 
    try { 
        // x 等于 1，此处不返回 
        return ++x; 
    } finally {
         // 返回的结果是 2 
         return ++x; 
         } 
    }

8）【强制】捕获异常与抛异常，必须是完全匹配，或者捕获异常是抛异常的父类。

说明：如果预期对方抛的是绣球，实际接到的是铅球，就会产生意外情况。

9）【强制】在调用 RPC、二方包、或动态生成类的相关方法时，捕捉异常必须使用 Throwable 类来进行拦截。

说明：通过反射机制来调用方法，如果找不到方法，抛出 NoSuchMethodException。什么情况会抛出 NoSuchMethodError 呢？二方包在类冲突时，仲裁机制可能导致引入非预期的版本使类的方法签名不匹配，或者在字节码修改框架（比如：ASM）动态创建或修改类时，修改了相应的方法签名。这些情况，即使代码编译期是正确的，但在代码运行期时，会抛出 NoSuchMethodError。

10）【推荐】方法的返回值可以为 null，不强制返回空集合，或者空对象等，必须添加注释充分说明什么情况下会返回 null 值。

说明：本手册明确防止 NPE 是调用者的责任。即使被调用方法返回空集合或者空对象，对调用者来说，也并非高枕无忧，必须考虑到远程调用失败、序列化失败、运行时异常等场景返回 null 的情况。

11）、防止 NPE，是程序员的基本修养，注意 NPE 产生的场景：

返回类型为基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE。
反例：

public int f() { 
       return Integer 对象
 }

 如果为 null，自动解箱抛 NPE。

数据库的查询结果可能为 null。
集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
对于 Session 中获取的数据，建议进行 NPE 检查，避免空指针。
级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生 NPE。

正例：使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。

12）、定义时区分 unchecked / checked 异常，避免直接抛出 new RuntimeException()，更不允许抛出 Exception 或者 Throwable，应使用有业务含义的自定义异常。推荐业界已定义过的自定义异常，如：DAOException / ServiceException 等。

13、对于公司外的 http/api 开放接口必须使用“错误码”；而应用内部推荐异常抛出；跨应用间 RPC 调用优先考虑使用 Result 方式，封装 isSuccess()方法、“错误码”、“错误简短信息”。

说明：关于 RPC 方法返回方式使用 Result 方式的理由：
使用抛异常返回方式，调用方如果没有捕获到就会产生运行时错误。
如果不加栈信息，只是 new 自定义异常，加入自己的理解的 error message，对于调用端解决问题的帮助不会太多。如果加了栈信息，在频繁调用出错的情况下，数据序列化和传输的性能损耗也是问题。

14）、避免出现重复的代码（Don't Repeat Yourself），即 DRY 原则。

说明：随意复制和粘贴代码，必然会导致代码的重复，在以后需要修改时，需要修改所有的副本，容易遗漏。必要时抽取共性方法，或者抽象公共类，甚至是组件化。
正例：一个类中有多个 public 方法，都需要进行数行相同的参数校验操作，这个时候请抽取：

private boolean checkParam(DTO dto) {...}

2、 日志规约

1）、应用中不可直接使用日志系统（Log4j、Logback）中的 API，而应依赖使用日志框架 SLF4J 中的 API，使用门面模式的日志框架，有利于维护和各个类的日志处理方式统一。

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Test.class); 

2）、所有日志文件至少保存 15 天，因为有些异常具备以“周”为频次发生的特点。网络运行状态、安全相关信息、系统监测、管理后台操作、用户敏感操作需要留存相关的网络日志不少于 6 个月。

3）、应用中的扩展日志（如打点、临时监控、访问日志等）命名方式：
appName_logType_logName.log。logType:日志类型，如 stats/monitor/access 等；logName:日志描述。这种命名的好处：通过文件名就可知道日志文件属于什么应用，什么类型，什么目的，也有利于归类查找。

说明：推荐对日志进行分类，如将错误日志和业务日志分开存放，便于开发人员查看，也便于通过日志对系统进行及时监控。
正例：force-web 应用中单独监控时区转换异常，如：force_web_timeZoneConvert.log

4）、在日志输出时，字符串变量之间的拼接使用占位符的方式。
说明：因为 String 字符串的拼接会使用 StringBuilder 的 append()方式，有一定的性能损耗。使用占位符仅是替换动作，可以有效提升性能。
正例：logger.debug(“Processing trade with id: {} and symbol: {}”, id, symbol);

5)、对于 trace/debug/info 级别的日志输出，必须进行日志级别的开关判断。
说明：虽然在 debug(参数)的方法体内第一行代码 isDisabled(Level.DEBUG_INT)为真时（Slf4j 的常见实现 Log4j 和 Logback），就直接 return，但是参数可能会进行字符串拼接运算。此外，如果 debug(getName())这种参数内有 getName()方法调用，无谓浪费方法调用的开销。

正例：
如果判断为真，那么可以输出 trace 和 debug 级别的日志if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug(“Current ID is: {} and name is: {}”, id, getName());}

6)、避免重复打印日志，浪费磁盘空间，务必在 log4j.xml 中设置 additivity=false。

7)、异常信息应该包括两类信息：案发现场信息和异常堆栈信息。如果不处理，那么通过关键字 throws 往上抛出。

正例：logger.error(各类参数或者对象 toString() + “_” + e.getMessage(), e);

8)、谨慎地记录日志。生产环境禁止输出 debug 日志；有选择地输出 info 日志；如果使用 warn 来记录刚上线时的业务行为信息，一定要注意日志输出量的问题，避免把服务器磁盘撑爆，并记得及时删除这些观察日志。
说明：大量地输出无效日志，不利于系统性能提升，也不利于快速定位错误点。记录日志时请思考：这些日志真的有人看吗？看到这条日志你能做什么？能不能给问题排查带来好处？

9)、可以使用 warn 日志级别来记录用户输入参数错误的情况，避免用户投诉时，无所适从。如非必要，请不要在此场景打出 error 级别，避免频繁报警。

说明：注意日志输出的级别，error 级别只记录系统逻辑出错、异常或者重要的错误信息。

10)、尽量用英文来描述日志错误信息，如果日志中的错误信息用英文描述不清楚的话使用中文描述即可，否则容易产生歧义。

国际化团队或海外部署的服务器由于字符集问题，使用全英文来注释和描述日志错误信息。

3、单元测试

1）【强制】好的单元测试必须遵守 AIR 原则。

说明：单元测试在线上运行时，感觉像空气（AIR）一样并不存在，但在测试质量的保障上，却是非常关键的。好的单元测试宏观上来说，具有自动化、独立性、可重复执行的特点。

A：Automatic（自动化）
I：Independent（独立性）
R：Repeatable（可重复）

2）【强制】单元测试应该是全自动执行的，并且非交互式的。测试用例通常是被定期执行的，执行过程必须完全自动化才有意义。输出结果需要人工检查的测试不是一个好的单元测试。单元测试中不准使用 System.out 来进行人肉验证，必须使用 assert 来验证。

3）【强制】保持单元测试的独立性。为了保证单元测试稳定可靠且便于维护，单元测试用例之间决不能互相调用，也不能依赖执行的先后次序。

反例：method2 需要依赖 method1 的执行，将执行结果作为 method2 的输入。

4）【强制】单元测试是可以重复执行的，不能受到外界环境的影响。

说明：单元测试通常会被放到持续集成中，每次有代码 check in 时单元测试都会被执行。如果单测对外部环境（网络、服务、中间件等）有依赖，容易导致持续集成机制的不可用。
正例：为了不受外界环境影响，要求设计代码时就把 SUT 的依赖改成注入，在测试时用 spring 这样的 DI 框架注入一个本地（内存）实现或者 Mock 实现。

5）【强制】对于单元测试，要保证测试粒度足够小，有助于精确定位问题。单测粒度至多是类级别，一般是方法级别。

说明：只有测试粒度小才能在出错时尽快定位到出错位置。单测不负责检查跨类或者跨系统的交互逻辑，那是集成测试的领域。

6）【强制】核心业务、核心应用、核心模块的增量代码确保单元测试通过。

说明：新增代码及时补充单元测试，如果新增代码影响了原有单元测试，请及时修正。

7）【强制】单元测试代码必须写在如下工程目录：src/test/java，不允许写在业务代码目录下。

说明：源码编译时会跳过此目录，而单元测试框架默认是扫描此目录。

8）【推荐】单元测试的基本目标：语句覆盖率达到 70%；核心模块的语句覆盖率和分支覆盖率都要达到 100%

说明：在工程规约的应用分层中提到的 DAO 层，Manager 层，可重用度高的 Service，都应该进行单元测试。

9）【推荐】编写单元测试代码遵守 BCDE 原则，以保证被测试模块的交付质量。

B：Border，边界值测试，包括循环边界、特殊取值、特殊时间点、数据顺序等。
C：Correct，正确的输入，并得到预期的结果。
D：Design，与设计文档相结合，来编写单元测试。
E：Error，强制错误信息输入（如：非法数据、异常流程、业务允许外等），并得到预期的结果。

11)【推荐】和数据库相关的单元测试，可以设定自动回滚机制，不给数据库造成脏数据。或者对单元测试产生的数据有明确的前后缀标识。

正例：在企业智能事业部的内部单元测试中，使用 ENTERPRISE_INTELLIGENCE _UNIT_TEST_的前缀来标识单元测试相关代码。

12)【推荐】对于不可测的代码在适当的时机做必要的重构，使代码变得可测，避免为了达到测试要求而书写不规范测试代码。

13)【推荐】在设计评审阶段，开发人员需要和测试人员一起确定单元测试范围，单元测试最好覆盖所有测试用例。

14)【推荐】单元测试作为一种质量保障手段，在项目提测前完成单元测试，不建议项目发布后补充单元测试用例。

15)【参考】为了更方便地进行单元测试，业务代码应避免以下情况：

构造方法中做的事情过多。
存在过多的全局变量和静态方法。
存在过多的外部依赖。
存在过多的条件语句。

说明：多层条件语句建议使用卫语句、策略模式、状态模式等方式重构。

16)【参考】不要对单元测试存在如下误解：

那是测试同学干的事情。本文是开发手册，凡是本文内容都是与开发同学强相关的。
单元测试代码是多余的。系统的整体功能与各单元部件的测试正常与否是强相关的。
单元测试代码不需要维护。一年半载后，那么单元测试几乎处于废弃状态。
单元测试与线上故障没有辩证关系。好的单元测试能够最大限度地规避线上故障。

4)、安全规约

1)、隶属于用户个人的页面或者功能必须进行权限控制校验。

说明：防止没有做水平权限校验就可随意访问、修改、删除别人的数据，比如查看他人的私信内容、修改他人的订单。

2)、用户敏感数据禁止直接展示，必须对展示数据进行脱敏。
说明：中国大陆个人手机号码显示为:137****0969，隐藏中间 4 位，防止隐私泄露。

3)、用户输入的 SQL 参数严格使用参数绑定或者 METADATA 字段值限定，防止 SQL 注入，禁止字符串拼接 SQL 访问数据库。

4)、用户请求传入的任何参数必须做有效性验证。

说明：忽略参数校验可能导致：
page size 过大导致内存溢出
恶意 order by 导致数据库慢查询
任意重定向
SQL 注入
反序列化注入
正则输入源串拒绝服务 ReDoS
说明：Java 代码用正则来验证客户端的输入，有些正则写法验证普通用户输入没有问题，但是如果攻击人员使用的是特殊构造的字符串来验证，有可能导致死循环的结果。

5)、禁止向 HTML 页面输出未经安全过滤或未正确转义的用户数据。

6)、表单、AJAX 提交必须执行 CSRF 安全验证。

说明：CSRF(Cross-site request forgery)跨站请求伪造是一类常见编程漏洞。对于存在 CSRF 漏洞的应用/网站，攻击者可以事先构造好 URL，只要受害者用户一访问，后台便在用户不知情的情况下对数据库中用户参数进行相应修改。
 

 7)、在使用平台资源，譬如短信、邮件、电话、下单、支付，必须实现正确的防重放的 机制，如数量限制、疲劳度控制、验证码校验，避免被滥刷而导致资损。

说明：如注册时发送验证码到手机，如果没有限制次数和频率，那么可以利用此功能骚扰到其它用户，并造成短信平台资源浪费。

8)、发贴、评论、发送即时消息等用户生成内容的场景必须实现防刷、文本内容违禁词过滤等风控策略。

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