實例告訴你如何把 if-else 重構成高質量代碼！

時間  2021-01-03
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  • 爲何咱們寫的代碼都是 if-else？程序員

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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。數據結構

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。多線程

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。

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。

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。搜索程序員白楠楠公衆號，送你一份Java面試題寶典

怎麼理解？舉個例子：

//舉例一：異常邏輯處理例子
 Object obj = getObj();
 if (obj != null) {
     //do something
 }else{
     //do something
 }
 
 //舉例二：狀態處理例子
Object obj = getObj();
if (obj.getType == 1) {
    //do something
}else if (obj.getType == 2) {
    //do something
}else{
   //do something
}

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。

代碼 if-else 代碼太多有什麼缺點？

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。

是否有好的方法優化？如何重構？

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。

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：

double disablityAmount(){
     if(_seniority < 2)
         return 0;
 
     if(_monthsDisabled > 12)
         return 0;
 
     if(_isPartTime)
         return 0;

    //do somethig
}

重構後：

double disablityAmount(){
    if(_seniority < 2 || _monthsDisabled > 12 || _isPartTime)
        return 0;

    //do somethig
}

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：

double getPayAmount(){
     double result;
     if(_isDead) {
         result = deadAmount();
     }else{
         if(_isSeparated){
             result = separatedAmount();
        }
         else{
            if(_isRetired){
                result = retiredAmount();
            else{
                result = normalPayAmount();
            }
        }
    }
    return result;
}

重構後：

double getPayAmount(){
     if(_isDead)
         return deadAmount();
 
     if(_isSeparated)
        return separatedAmount();
 
     if(_isRetired)
         return retiredAmount();

    return normalPayAmount();
}

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：

public double getAdjustedCapital(){
    double result = 0.0;
    if(_capital > 0.0 ){
        if(_intRate > 0 && _duration >0){
            resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
        }
    }
    return result;
}

第一步，運用第一招，減小嵌套和移除臨時變量：

public double getAdjustedCapital(){
    if(_capital <= 0.0 ){
        return 0.0;
    }
    if(_intRate > 0 && _duration >0){
        return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
    }
    return 0.0;
}

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：

public double getAdjustedCapital(){
     if(_capital <= 0.0 ){
         return 0.0;
     }
     if(_intRate <= 0 || _duration <= 0){
         return 0.0;
     }
 
     return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
}

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：

/* 查找年齡大於18歲且爲男性的學生列表 */
     public ArrayList<Student> getStudents(int uid){
         ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();
         Student stu = getStudentByUid(uid);
         if (stu != null) {
             Teacher teacher = stu.getTeacher();
             if(teacher != null){
                 ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
                 if(students != null){
                    for(Student student : students){
                        if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){
                            result.add(student);
                        }
                    }
                }else {
                    logger.error("獲取學生列表失敗");
                }
            }else {
                logger.error("獲取老師信息失敗");
            }
        } else {
            logger.error("獲取學生信息失敗");
        }
        return result;
    }

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：

/* 查找年齡大於18歲且爲男性的學生列表 */
     public ArrayList<Student> getStudents(int uid){
         ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();
         Student stu = getStudentByUid(uid);
         if (stu == null) {
             logger.error("獲取學生信息失敗");
             return result;
         }
 
        Teacher teacher = stu.getTeacher();
        if(teacher == null){
            logger.error("獲取老師信息失敗");
            return result;
        }

        ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
        if(students == null){
            logger.error("獲取學生列表失敗");
            return result;
        }

        for(Student student : students){
            if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){
                result.add(student);
            }
        }
        return result;
    }

狀態處理型重構方法實例一

重構前：

double getPayAmount(){
     Object obj = getObj();
     double money = 0;
     if (obj.getType == 1) {
         ObjectA objA = obj.getObjectA();
         money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
    }
     else if (obj.getType == 2) {
         ObjectB objB = obj.getObjectB();
        money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
    }
}

重構後：

double getPayAmount(){
     Object obj = getObj();
     if (obj.getType == 1) {
         return getType1Money(obj);
     }
     else if (obj.getType == 2) {
         return getType2Money(obj);
     }
 }

double getType1Money(Object obj){
    ObjectA objA = obj.getObjectA();
    return objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
}

double getType2Money(Object obj){
    ObjectB objB = obj.getObjectB();
    return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
}

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：

double getSpeed(){
     switch(_type){
         case EUROPEAN:
            return getBaseSpeed();
         case AFRICAN:
             return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
         case NORWEGIAN_BLUE:
             return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
     }
}

重構後：

class Bird{
     abstract double getSpeed();
 }
 
 class European extends Bird{
     double getSpeed(){
         return getBaseSpeed();
    }
 }

class African extends Bird{
    double getSpeed(){
        return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
    }
}

class NorwegianBlue extends Bird{
   double getSpeed(){
        return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
    }
}

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。

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！！

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