身爲一名優秀的程序員，如避免滿屏的寫 if else！

時間  2020-11-30
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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。java

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。程序員

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。算法

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。編程

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。設計模式

怎麼理解？舉個例子：api

//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。併發

代碼 if-else 代碼太多有什麼缺點？ide

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。函數

是否有好的方法優化？如何重構？測試

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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