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求求你们了,别再写满屏的 if/ else 了!

求求你们了,别再写满屏的 if/ else 了!

作者: 码农突围 | 来源:发表于2020-11-24 19:41 被阅读0次

    为什么我们写的代码都是 if-else?

    程序员想必都经历过这样的场景:刚开始自己写的代码很简洁,逻辑清晰,函数精简,没有一个 if-else,可随着代码逻辑不断完善和业务的瞬息万变:比如需要对入参进行类型和值进行判断;这里要判断下对象是否为 null;不同类型执行不同的流程。

    落地到具体实现只能不停地加 if-else 来处理,渐渐地,代码变得越来越庞大,函数越来越长,文件行数也迅速突破上千行,维护难度也越来越大,到后期基本达到一种难以维护的状态。

    虽然我们都很不情愿写出满屏 if-else 的代码,可逻辑上就是需要特殊判断,很绝望,可也没办法避免啊。

    其实回头看看自己的代码,写 if-else 不外乎两种场景:异常逻辑处理和不同状态处理。

    两者最主要的区别是:异常逻辑处理说明只能一个分支是正常流程,而不同状态处理都所有分支都是正常流程。
    怎么理解?举个例子:

     1//举例一:异常逻辑处理例子
     2Object obj = getObj();
     3if (obj != null) {
     4    //do something
     5}else{
     6    //do something
     7}
     8
     9//举例二:状态处理例子
    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}
    

    第一个例子 if (obj != null) 是异常处理,是代码健壮性判断,只有 if 里面才是正常的处理流程,else 分支是出错处理流程;而第二个例子不管 type 等于 1,2 还是其他情况,都属于业务的正常流程。对于这两种情况重构的方法也不一样。

    代码 if-else 代码太多有什么缺点?

    缺点相当明显了:最大的问题是代码逻辑复杂,维护性差,极容易引发 bug。如果使用 if-else,说明 if 分支和 else 分支的重视是同等的,但大多数情况并非如此,容易引起误解和理解困难。

    是否有好的方法优化?如何重构?

    方法肯定是有的。重构 if-else 时,心中无时无刻把握一个原则:
    尽可能地维持正常流程代码在最外层。

    意思是说,可以写 if-else 语句时一定要尽量保持主干代码是正常流程,避免嵌套过深。

    实现的手段有:减少嵌套、移除临时变量、条件取反判断、合并条件表达式等。关注公众号互联网架构师可以获取一份全套的 Java 架构视频。
    下面举几个实例来讲解这些重构方法:

    异常逻辑处理型重构方法实例一

    重构前:

     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}
    

    重构后:

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

    这里的重构手法叫合并条件表达式:如果有一系列条件测试都得到相同结果,将这些结果测试合并为一个条件表达式。

    这个重构手法简单易懂,带来的效果也非常明显,能有效地较少if语句,减少代码量逻辑上也更加易懂。

    异常逻辑处理型重构方法实例二

    重构前:

     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}
    

    重构后:

     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}
    

    怎么样?比对两个版本,会发现重构后的版本逻辑清晰,简洁易懂。

    和重构前到底有什么区别呢?

    最大的区别是减少 if-else 嵌套。可以看到,最初的版本 if-else 最深的嵌套有三层,看上去逻辑分支非常多,进到里面基本都要被绕晕。其实,仔细想想嵌套内的 if-else 和最外层并没有关联性的,完全可以提取最顶层。

    改为平行关系,而非包含关系,if-else 数量没有变化,但是逻辑清晰明了,一目了然。

    另一个重构点是废除了 result 临时变量,直接 return 返回。好处也显而易见直接结束流程,缩短异常分支流程。原来的做法先赋值给 result 最后统一 return,那么对于最后 return 的值到底是那个函数返回的结果不明确,增加了一层理解难度。

    总结重构的要点:如果 if-else 嵌套没有关联性,直接提取到第一层,一定要避免逻辑嵌套太深。尽量减少临时变量改用 return 直接返回。

    异常逻辑处理型重构方法实例三

    重构前:

    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,运用第一招,减少嵌套和移除临时变量:

    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}
    

    这样重构后,还不够,因为主要的语句 (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 在 if 内部,并非在最外层,根据优化原则(尽可能地维持正常流程代码在最外层),可以再继续重构:

     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}
    

    这才是好的代码风格,逻辑清晰,一目了然,没有 if-else 嵌套难以理解的流程。

    这里用到的重构方法是:将条件反转使异常情况先退出,让正常流程维持在主干流程。

    异常逻辑处理型重构方法实例四

    重构前:

     1   /* 查找年龄大于18岁且为男性的学生列表 */
     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("获取学生列表失败");
    17                }
    18            }else {
    19                logger.error("获取老师信息失败");
    20            }
    21        } else {
    22            logger.error("获取学生信息失败");
    23        }
    24        return result;
    25    }
    

    典型的"箭头型"代码,最大的问题是嵌套过深,解决方法是异常条件先退出,保持主干流程是核心流程:

    重构后:

     1   /* 查找年龄大于18岁且为男性的学生列表 */
     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("获取学生信息失败");
     7            return result;
     8        }
     9
    10        Teacher teacher = stu.getTeacher();
    11        if(teacher == null){
    12            logger.error("获取老师信息失败");
    13            return result;
    14        }
    15
    16        ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
    17        if(students == null){
    18            logger.error("获取学生列表失败");
    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    }
    

    状态处理型重构方法实例一

    重构前:

     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}
    

    重构后:

     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}
    

    这里使用的重构方法是:把 if-else 内的代码都封装成一个公共函数。函数的好处是屏蔽内部实现,缩短 if-else 分支的代码。代码结构和逻辑上清晰,能一下看出来每一个条件内做的功能。

    状态处理型重构方法实例二

    针对状态处理的代码,一种优雅的做法是用多态取代条件表达式(《重构》推荐做法)。

    你手上有个条件表达式,它根据对象类型的不同而选择不同的行为。将这个表达式的每个分支放进一个子类内的覆写函数中,然后将原始函数声明为抽象函数。

    重构前:

     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}
    

    重构后:

     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,使用多态后直接没有了 if-else,但使用多态对原来代码修改过大,需要一番功夫才行。最好在设计之初就使用多态方式。关注公众号互联网架构师可以获取架构视频。

    总结

    if-else 代码是每一个程序员最容易写出的代码,同时也是最容易被写烂的代码,稍不注意,就产生一堆难以维护和逻辑混乱的代码。

    针对条件型代码重构把握一个原则:

    尽可能地维持正常流程代码在最外层,保持主干流程是正常核心流程。
    为维持这个原则:合并条件表达式可以有效地减少if语句数目;减少嵌套能减少深层次逻辑;异常条件先退出自然而然主干流程就是正常流程。

    针对状态处理型重构方法有两种:一种是把不同状态的操作封装成函数,简短 if-else 内代码行数;另一种是利用面向对象多态特性直接干掉了条件判断。

    现在回头看看自己的代码,犯了哪些典型错误,赶紧运用这些重构方法重构代码吧!!

    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_35440678/article/details/77939999

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