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求求你們了,別再寫滿屏的 if/ else 了!

為什麼我們寫的程式碼都是 if-else?

程式設計師想必都經歷過這樣的場景:剛開始自己寫的程式碼很簡潔,邏輯清晰,函式精簡,沒有一個 if-else,可隨著程式碼邏輯不斷完善和業務的瞬息萬變:比如需要對入參進行型別和值進行判斷;這裡要判斷下物件是否為 null;不同型別執行不同的流程。

落地到具體實現只能不停地加 if-else 來處理,漸漸地,程式碼變得越來越龐大,函式越來越長,檔案行數也迅速突破上千行,維護難度也越來越大,到後期基本達到一種難以維護的狀態。

雖然我們都很不情願寫出滿屏 if-else 的程式碼,可邏輯上就是需要特殊判斷,很絕望,可也沒辦法避免啊。

其實回頭看看自己的程式碼,寫 if-else 不外乎兩種場景:異常邏輯處理和不同狀態處理。

兩者最主要的區別是:異常邏輯處理說明只能一個分支是正常流程,而不同狀態處理都所有分支都是正常流程。
怎麼理解?舉個例子:

 1//舉例一:異常邏輯處理例子
 2Object obj = getObj();
 3if (obj != null) {
 4    //do something
 5}else{
 6    //do something
 7}
 8
 9//舉例二:狀態處理例子
10Object obj = getObj();
11if (obj.getType == 1) {
12    //do something
13}else if (obj.getType == 2) {
14    //do something
15}else{
16    //do something
17}

第一個例子 if (obj != null) 是異常處理,是程式碼健壯性判斷,只有 if 裡面才是正常的處理流程,else 分支是出錯處理流程;而第二個例子不管 type 等於 1,2 還是其他情況,都屬於業務的正常流程。對於這兩種情況重構的方法也不一樣。

程式碼 if-else 程式碼太多有什麼缺點?

缺點相當明顯了:最大的問題是程式碼邏輯複雜,維護性差,極容易引發 bug。如果使用 if-else,說明 if 分支和 else 分支的重視是同等的,但大多數情況並非如此,容易引起誤解和理解困難。

是否有好的方法優化?如何重構?

方法肯定是有的。重構 if-else 時,心中無時無刻把握一個原則:
儘可能地維持正常流程程式碼在最外層。

意思是說,可以寫 if-else 語句時一定要儘量保持主幹程式碼是正常流程,避免巢狀過深。

實現的手段有:減少巢狀、移除臨時變數、條件取反判斷、合併條件表示式等。關注公眾號網際網路架構師可以獲取一份全套的 Java 架構視訊。
下面舉幾個例項來講解這些重構方法:

異常邏輯處理型重構方法例項一

重構前:

 1double disablityAmount(){
 2    if(_seniority < 2)
 3        return 0;
 4
 5    if(_monthsDisabled > 12)
 6        return 0;
 7
 8    if(_isPartTime)
 9        return 0;
10
11    //do somethig
12}

重構後:

1double disablityAmount(){
2    if(_seniority < 2 || _monthsDisabled > 12 || _isPartTime)
3        return 0;
4
5    //do somethig
6}

這裡的重構手法叫合併條件表示式:如果有一系列條件測試都得到相同結果,將這些結果測試合併為一個條件表示式。

這個重構手法簡單易懂,帶來的效果也非常明顯,能有效地較少if語句,減少程式碼量邏輯上也更加易懂。

異常邏輯處理型重構方法例項二

重構前:

 1double getPayAmount(){
 2    double result;
 3    if(_isDead) {
 4        result = deadAmount();
 5    }else{
 6        if(_isSeparated){
 7            result = separatedAmount();
 8        }
 9        else{
10            if(_isRetired){
11                result = retiredAmount();
12            else{
13                result = normalPayAmount();
14            }
15        }
16    }
17    return result;
18}

重構後:

 1double getPayAmount(){
 2    if(_isDead)
 3        return deadAmount();
 4
 5    if(_isSeparated)
 6        return separatedAmount();
 7
 8    if(_isRetired)
 9        return retiredAmount();
10
11    return normalPayAmount();
12}

怎麼樣?比對兩個版本,會發現重構後的版本邏輯清晰,簡潔易懂。

和重構前到底有什麼區別呢?

最大的區別是減少 if-else 巢狀。可以看到,最初的版本 if-else 最深的巢狀有三層,看上去邏輯分支非常多,進到裡面基本都要被繞暈。其實,仔細想想巢狀內的 if-else 和最外層並沒有關聯性的,完全可以提取最頂層。

改為平行關係,而非包含關係,if-else 數量沒有變化,但是邏輯清晰明瞭,一目瞭然。

另一個重構點是廢除了 result 臨時變數,直接 return 返回。好處也顯而易見直接結束流程,縮短異常分支流程。原來的做法先賦值給 result 最後統一 return,那麼對於最後 return 的值到底是那個函式返回的結果不明確,增加了一層理解難度。

總結重構的要點:如果 if-else 巢狀沒有關聯性,直接提取到第一層,一定要避免邏輯巢狀太深。儘量減少臨時變數改用 return 直接返回。

異常邏輯處理型重構方法例項三

重構前:

1public double getAdjustedCapital(){
2    double result = 0.0;
3    if(_capital > 0.0 ){
4        if(_intRate > 0 && _duration >0){
5            resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
6        }
7    }
8    return result;
9}

第一步,運用第一招,減少巢狀和移除臨時變數:

1public double getAdjustedCapital(){
2    if(_capital <= 0.0 ){
3        return 0.0;
4    }
5    if(_intRate > 0 && _duration >0){
6        return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
7    }
8    return 0.0;
9}

這樣重構後,還不夠,因為主要的語句 (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 在 if 內部,並非在最外層,根據優化原則(儘可能地維持正常流程程式碼在最外層),可以再繼續重構:

 1public double getAdjustedCapital(){
 2    if(_capital <= 0.0 ){
 3        return 0.0;
 4    }
 5    if(_intRate <= 0 || _duration <= 0){
 6        return 0.0;
 7    }
 8
 9    return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
10}

這才是好的程式碼風格,邏輯清晰,一目瞭然,沒有 if-else 巢狀難以理解的流程。

這裡用到的重構方法是:將條件反轉使異常情況先退出,讓正常流程維持在主幹流程。

異常邏輯處理型重構方法例項四

重構前:

 1   /* 查詢年齡大於18歲且為男性的學生列表 */
 2    public ArrayList<Student> getStudents(int uid){
 3        ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();
 4        Student stu = getStudentByUid(uid);
 5        if (stu != null) {
 6            Teacher teacher = stu.getTeacher();
 7            if(teacher != null){
 8                ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
 9                if(students != null){
10                    for(Student student : students){
11                        if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){
12                            result.add(student);
13                        }
14                    }
15                }else {
16                    logger.error("獲取學生列表失敗");
17                }
18            }else {
19                logger.error("獲取老師資訊失敗");
20            }
21        } else {
22            logger.error("獲取學生資訊失敗");
23        }
24        return result;
25    }

典型的"箭頭型"程式碼,最大的問題是巢狀過深,解決方法是異常條件先退出,保持主幹流程是核心流程:

重構後:

 1   /* 查詢年齡大於18歲且為男性的學生列表 */
 2    public ArrayList<Student> getStudents(int uid){
 3        ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();
 4        Student stu = getStudentByUid(uid);
 5        if (stu == null) {
 6            logger.error("獲取學生資訊失敗");
 7            return result;
 8        }
 9
10        Teacher teacher = stu.getTeacher();
11        if(teacher == null){
12            logger.error("獲取老師資訊失敗");
13            return result;
14        }
15
16        ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
17        if(students == null){
18            logger.error("獲取學生列表失敗");
19            return result;
20        }
21
22        for(Student student : students){
23            if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){
24                result.add(student);
25            }
26        }
27        return result;
28    }

狀態處理型重構方法例項一

重構前:

 1double getPayAmount(){
 2    Object obj = getObj();
 3    double money = 0;
 4    if (obj.getType == 1) {
 5        ObjectA objA = obj.getObjectA();
 6        money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
 7    }
 8    else if (obj.getType == 2) {
 9        ObjectB objB = obj.getObjectB();
10        money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
11    }
12}

重構後:

 1double getPayAmount(){
 2    Object obj = getObj();
 3    if (obj.getType == 1) {
 4        return getType1Money(obj);
 5    }
 6    else if (obj.getType == 2) {
 7        return getType2Money(obj);
 8    }
 9}
10
11double getType1Money(Object obj){
12    ObjectA objA = obj.getObjectA();
13    return objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
14}
15
16double getType2Money(Object obj){
17    ObjectB objB = obj.getObjectB();
18    return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
19}

這裡使用的重構方法是:把 if-else 內的程式碼都封裝成一個公共函式。函式的好處是遮蔽內部實現,縮短 if-else 分支的程式碼。程式碼結構和邏輯上清晰,能一下看出來每一個條件內做的功能。

狀態處理型重構方法例項二

針對狀態處理的程式碼,一種優雅的做法是用多型取代條件表示式(《重構》推薦做法)。

你手上有個條件表示式,它根據物件型別的不同而選擇不同的行為。將這個表示式的每個分支放進一個子類內的覆寫函式中,然後將原始函式宣告為抽象函式。

重構前:

 1double getSpeed(){
 2    switch(_type){
 3        case EUROPEAN:
 4            return getBaseSpeed();
 5        case AFRICAN:
 6            return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
 7        case NORWEGIAN_BLUE:
 8            return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
 9    }
10}

重構後:

 1class Bird{
 2    abstract double getSpeed();
 3}
 4
 5class European extends Bird{
 6    double getSpeed(){
 7        return getBaseSpeed();
 8    }
 9}
10
11class African extends Bird{
12    double getSpeed(){
13        return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
14    }
15}
16
17class NorwegianBlue extends Bird{
18    double getSpeed(){
19        return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
20    }
21}

可以看到,使用多型後直接沒有了 if-else,但使用多型對原來程式碼修改過大,需要一番功夫才行。最好在設計之初就使用多型方式。關注公眾號網際網路架構師可以獲取架構視訊。

總結

if-else 程式碼是每一個程式設計師最容易寫出的程式碼,同時也是最容易被寫爛的程式碼,稍不注意,就產生一堆難以維護和邏輯混亂的程式碼。

針對條件型程式碼重構把握一個原則:

儘可能地維持正常流程程式碼在最外層,保持主幹流程是正常核心流程。
為維持這個原則:合併條件表示式可以有效地減少if語句數目;減少巢狀能減少深層次邏輯;異常條件先退出自然而然主幹流程就是正常流程。

針對狀態處理型重構方法有兩種:一種是把不同狀態的操作封裝成函式,簡短 if-else 內程式碼行數;另一種是利用面向物件多型特性直接幹掉了條件判斷。

現在回頭看看自己的程式碼,犯了哪些典型錯誤,趕緊運用這些重構方法重構程式碼吧!!

原文連結:https://blog.csdn.net/qq_35440678/article/details/77939999