爲何咱們寫的代碼都是 if-else?
程序員想必都經歷過這樣的場景:剛開始本身寫的代碼很簡潔,邏輯清晰,函數精簡,沒有一個 if-else,可隨着代碼邏輯不斷完善和業務的瞬息萬變:好比須要對入參進行類型和值進行判斷;這裏要判斷下對象是否爲 null;不一樣類型執行不一樣的流程。程序員
落地到具體實現只能不停地加 if-else 來處理,漸漸地,代碼變得愈來愈龐大,函數愈來愈長,文件行數也迅速突破上千行,維護難度也愈來愈大,到後期基本達到一種難以維護的狀態。api
雖然咱們都很不情願寫出滿屏 if-else 的代碼,可邏輯上就是須要特殊判斷,很絕望,可也沒辦法避免啊。函數
其實回頭看看本身的代碼,寫 if-else 不外乎兩種場景:異常邏輯處理和不一樣狀態處理。測試
二者最主要的區別是:異常邏輯處理說明只能一個分支是正常流程,而不一樣狀態處理都全部分支都是正常流程。優化
怎麼理解?舉個例子:ui
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,是代碼健壯性判斷,只有 if 裏面纔是正常的處理流程,else 分支是出錯處理流程;而第二個例子無論 type 等於 1,2 仍是其餘狀況,都屬於業務的正常流程。對於這兩種狀況重構的方法也不同。spa
代碼 if-else 代碼太多有什麼缺點?設計
缺點至關明顯了:最大的問題是代碼邏輯複雜,維護性差,極容易引起 bug。若是使用 if-else,說明 if 分支和 else 分支的重視是同等的,但大多數狀況並不是如此,容易引發誤解和理解困難。code
是否有好的方法優化?如何重構?orm
方法確定是有的。重構 if-else 時,心中無時無刻把握一個原則:
儘量地維持正常流程代碼在最外層。
意思是說,能夠寫 if-else 語句時必定要儘可能保持主幹代碼是正常流程,避免嵌套過深。
實現的手段有:減小嵌套、移除臨時變量、條件取反判斷、合併條件表達式等。關注公衆號Java核心技術能夠獲取一份阿里最新的 Java 開發手冊。
下面舉幾個實例來說解這些重構方法:
異常邏輯處理型重構方法實例一
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}
這裏的重構手法叫合併條件表達式:若是有一系列條件測試都獲得相同結果,將這些結果測試合併爲一個條件表達式。
這個重構手法簡單易懂,帶來的效果也很是明顯,能有效地較少if語句,減小代碼量邏輯上也更加易懂。
異常邏輯處理型重構方法實例二
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?
最大的區別是減小 if-else 嵌套。能夠看到,最初的版本 if-else 最深的嵌套有三層,看上去邏輯分支很是多,進到裏面基本都要被繞暈。其實,仔細想一想嵌套內的 if-else 和最外層並無關聯性的,徹底能夠提取最頂層。
改成平行關係,而非包含關係,if-else 數量沒有變化,可是邏輯清晰明瞭,一目瞭然。
另外一個重構點是廢除了 result 臨時變量,直接 return 返回。好處也顯而易見直接結束流程,縮短異常分支流程。原來的作法先賦值給 result 最後統一 return,那麼對於最後 return 的值究竟是那個函數返回的結果不明確,增長了一層理解難度。
總結重構的要點:若是 if-else 嵌套沒有關聯性,直接提取到第一層,必定要避免邏輯嵌套太深。儘可能減小臨時變量改用 return 直接返回。
異常邏輯處理型重構方法實例三
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,減小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}
這樣重構後,還不夠,由於主要的語句 (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 在 if 內部,並不是在最外層,根據優化原則(儘量地維持正常流程代碼在最外層),能夠再繼續重構:
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}
這纔是好的代碼風格,邏輯清晰,一目瞭然,沒有 if-else 嵌套難以理解的流程。
這裏用到的重構方法是:將條件反轉使異常狀況先退出,讓正常流程維持在主幹流程。
異常邏輯處理型重構方法實例四
重構前:
1 /* 查找年齡大於18歲且爲男性的學生列表 */ 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("獲取老師信息失敗"); 20 } 21 } else { 22 logger.error("獲取學生信息失敗"); 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,保持主幹流程是核心流程:
重構後:
1 /* 查找年齡大於18歲且爲男性的學生列表 */ 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<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實例一
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}
這裏使用的重構方法是:把 if-else 內的代碼都封裝成一個公共函數。函數的好處是屏蔽內部實現,縮短 if-else 分支的代碼。代碼結構和邏輯上清晰,能一下看出來每個條件內作的功能。
狀態處理型重構方法實例二
針對狀態處理的代碼,一種優雅的作法是用多態取代條件表達式(《重構》推薦作法)。
你手上有個條件表達式,它根據對象類型的不一樣而選擇不一樣的行爲。將這個表達式的每一個分支放進一個子類內的覆寫函數中,而後將原始函數聲明爲抽象函數。
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}
能夠看到,使用多態後直接沒有了 if-else,但使用多態對原來代碼修改過大,須要一番功夫才行。最好在設計之初就使用多態方式。關注公衆號Java技術棧能夠獲取優秀程序員寫代碼的系列 Java 規範。
總結
if-else 代碼是每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,就產生一堆難以維護和邏輯混亂的代碼。
針對條件型代碼重構把握一個原則:
儘量地維持正常流程代碼在最外層,保持主幹流程是正常核心流程。
爲維持這個原則:合併條件表達式能夠有效地減小if語句數目;減小嵌套能減小深層次邏輯;異常條件先退出天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:一種是把不一樣狀態的操做封裝成函數,簡短 if-else 內代碼行數;另外一種是利用面向對象多態特性直接幹掉了條件判斷。
如今回頭看看本身的代碼,犯了哪些典型錯誤,趕忙運用這些重構方法重構代碼吧!!