Java技術(shù)棧

www.javastack.cn

關(guān)注閱讀更多優(yōu)質(zhì)文章

為什么我們寫的代碼都是 if-else？

程序員想必都經(jīng)歷過這樣的場景：剛開始自己寫的代碼很簡潔，邏輯清晰，函數(shù)精簡，沒有一個 if-else，可隨著代碼邏輯不斷完善和業(yè)務(wù)的瞬息萬變:比如需要對入?yún)⑦M行類型和值進行判斷；這里要判斷下對象是否為 null；不同類型執(zhí)行不同的流程。

落地到具體實現(xiàn)只能不停地加 if-else 來處理，漸漸地，代碼變得越來越龐大，函數(shù)越來越長，文件行數(shù)也迅速突破上千行，維護難度也越來越大，到后期基本達到一種難以維護的狀態(tài)。

雖然我們都很不情愿寫出滿屏 if-else 的代碼，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代碼，寫 if-else 不外乎兩種場景：異常邏輯處理和不同狀態(tài)處理。

兩者最主要的區(qū)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(tài)處理都所有分支都是正常流程。

怎么理解？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(tài)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，是代碼健壯性判斷，只有 if 里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 等于 1，2 還是其他情況，都屬于業(yè)務(wù)的正常流程。對于這兩種情況重構(gòu)的方法也不一樣。

代碼 if-else 代碼太多有什么缺點？

缺點相當(dāng)明顯了：最大的問題是代碼邏輯復(fù)雜，維護性差，極容易引發(fā) 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(shù)情況并非如此，容易引起誤解和理解困難。

是否有好的方法優(yōu)化？如何重構(gòu)？

方法肯定是有的。重構(gòu) if-else 時，心中無時無刻把握一個原則：

盡可能地維持正常流程代碼在最外層。

意思是說，可以寫 if-else 語句時一定要盡量保持主干代碼是正常流程，避免嵌套過深。

實現(xiàn)的手段有：減少嵌套、移除臨時變量、條件取反判斷、合并條件表達式等。關(guān)注公眾號Java核心技術(shù)可以獲取一份阿里最新的 Java?開發(fā)手冊。

下面舉幾個實例來講解這些重構(gòu)方法：

異常邏輯處理型重構(gòu)方法實例一

重構(gòu)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(gòu)后：

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

這里的重構(gòu)手法叫合并條件表達式：如果有一系列條件測試都得到相同結(jié)果，將這些結(jié)果測試合并為一個條件表達式。推薦看下：狗屎一樣的代碼重構(gòu)。

這個重構(gòu)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，減少代碼量邏輯上也更加易懂。

異常邏輯處理型重構(gòu)方法實例二

重構(gòu)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(gòu)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}

怎么樣？比對兩個版本，會發(fā)現(xiàn)重構(gòu)后的版本邏輯清晰，簡潔易懂。

和重構(gòu)前到底有什么區(qū)別呢？

最大的區(qū)別是減少 if-else 嵌套?？梢钥吹剑畛醯陌姹?if-else 最深的嵌套有三層，看上去邏輯分支非常多，進到里面基本都要被繞暈。其實，仔細想想嵌套內(nèi)的 if-else 和最外層并沒有關(guān)聯(lián)性的，完全可以提取最頂層。

改為平行關(guān)系，而非包含關(guān)系，if-else 數(shù)量沒有變化，但是邏輯清晰明了，一目了然。

另一個重構(gòu)點是廢除了 result 臨時變量，直接 return 返回。好處也顯而易見直接結(jié)束流程，縮短異常分支流程。原來的做法先賦值給 result 最后統(tǒng)一 return，那么對于最后 return 的值到底是那個函數(shù)返回的結(jié)果不明確，增加了一層理解難度。

總結(jié)重構(gòu)的要點：如果 if-else 嵌套沒有關(guān)聯(lián)性，直接提取到第一層，一定要避免邏輯嵌套太深。盡量減少臨時變量改用 return 直接返回。

異常邏輯處理型重構(gòu)方法實例三

重構(gòu)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，減少嵌套和移除臨時變量：

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}

這樣重構(gòu)后，還不夠，因為主要的語句 (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 在 if 內(nèi)部，并非在最外層，根據(jù)優(yōu)化原則（盡可能地維持正常流程代碼在最外層），可以再繼續(xù)重構(gòu)：

?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}

這才是好的代碼風(fēng)格，邏輯清晰，一目了然，沒有 if-else 嵌套難以理解的流程。

這里用到的重構(gòu)方法是：將條件反轉(zhuǎn)使異常情況先退出，讓正常流程維持在主干流程。Spring Boot 如何干掉 if else？推薦看下。

異常邏輯處理型重構(gòu)方法實例四

重構(gòu)前：

?1???/*?查找年齡大于18歲且為男性的學(xué)生列表?*/
?2????public?ArrayList?getStudents(int?uid){
?3????????ArrayList?result?=?new?ArrayList();
?4????????Student?stu?=?getStudentByUid(uid);
?5????????if?(stu?!=?null)?{
?6????????????Teacher?teacher?=?stu.getTeacher();
?7????????????if(teacher?!=?null){
?8????????????????ArrayList?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(xué)生列表失敗");
17????????????????}
18????????????}else?{
19????????????????logger.error("獲取老師信息失敗");
20????????????}
21????????}?else?{
22????????????logger.error("獲取學(xué)生信息失敗");
23????????}
24????????return?result;
25????}

典型的"箭頭型"代碼，最大的問題是嵌套過深，解決方法是異常條件先退出，保持主干流程是核心流程：

重構(gòu)后：

?1???/*?查找年齡大于18歲且為男性的學(xué)生列表?*/
?2????public?ArrayList?getStudents(int?uid){
?3????????ArrayList?result?=?new?ArrayList();
?4????????Student?stu?=?getStudentByUid(uid);
?5????????if?(stu?==?null)?{
?6????????????logger.error("獲取學(xué)生信息失敗");
?7????????????return?result;
?8????????}
?9
10????????Teacher?teacher?=?stu.getTeacher();
11????????if(teacher?==?null){
12????????????logger.error("獲取老師信息失敗");
13????????????return?result;
14????????}
15
16????????ArrayList?students?=?teacher.getStudents();
17????????if(students?==?null){
18????????????logger.error("獲取學(xué)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(tài)處理型重構(gòu)方法實例一

重構(gòu)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(gòu)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}

這里使用的重構(gòu)方法是：把 if-else 內(nèi)的代碼都封裝成一個公共函數(shù)。函數(shù)的好處是屏蔽內(nèi)部實現(xiàn)，縮短 if-else 分支的代碼。代碼結(jié)構(gòu)和邏輯上清晰，能一下看出來每一個條件內(nèi)做的功能。

狀態(tài)處理型重構(gòu)方法實例二

針對狀態(tài)處理的代碼，一種優(yōu)雅的做法是用多態(tài)取代條件表達式(《重構(gòu)》推薦做法)。

你手上有個條件表達式，它根據(jù)對象類型的不同而選擇不同的行為。將這個表達式的每個分支放進一個子類內(nèi)的覆寫函數(shù)中，然后將原始函數(shù)聲明為抽象函數(shù)。

重構(gòu)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(gòu)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，使用多態(tài)后直接沒有了 if-else，但使用多態(tài)對原來代碼修改過大，需要一番功夫才行。最好在設(shè)計之初就使用多態(tài)方式。關(guān)注公眾號Java技術(shù)棧可以獲取優(yōu)秀程序員寫代碼的系列 Java 規(guī)范。

總結(jié)

if-else 代碼是每一個程序員最容易寫出的代碼，同時也是最容易被寫爛的代碼，稍不注意，就產(chǎn)生一堆難以維護和邏輯混亂的代碼。

針對條件型代碼重構(gòu)把握一個原則：

盡可能地維持正常流程代碼在最外層，保持主干流程是正常核心流程。

為維持這個原則：合并條件表達式可以有效地減少if語句數(shù)目；減少嵌套能減少深層次邏輯；異常條件先退出自然而然主干流程就是正常流程。

針對狀態(tài)處理型重構(gòu)方法有兩種：一種是把不同狀態(tài)的操作封裝成函數(shù)，簡短 if-else 內(nèi)代碼行數(shù)；另一種是利用面向?qū)ο蠖鄳B(tài)特性直接干掉了條件判斷。

現(xiàn)在回頭看看自己的代碼，犯了哪些典型錯誤，趕緊運用這些重構(gòu)方法重構(gòu)代碼吧?。?/p>

版權(quán)聲明：本文為博主原創(chuàng)文章，遵循?CC 4.0 BY-SA?版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請附上原文出處鏈接和本聲明。

本文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_35440678/article/details/77939999

關(guān)注Java技術(shù)?？锤喔韶?/strong>

戳原文，獲取精選面試題！