这满屏的 if/ else,交接的兄弟快被逼疯!
# 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<br /> 2Object obj = getObj();<br /> 3if (obj != null) {<br /> 4 //do something<br /> 5}else{<br /> 6 //do something<br /> 7}<br /> 8<br /> 9//举例二:状态处理例子<br />10Object obj = getObj();<br />11if (obj.getType == 1) {<br />12 //do something<br />13}else if (obj.getType == 2) {<br />14 //do something<br />15}else{<br />16 //do something<br />17}<br />
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。
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(){<br /> 2 if(_seniority < 2)<br /> 3 return 0;<br /> 4<br /> 5 if(_monthsDisabled > 12)<br /> 6 return 0;<br /> 7<br /> 8 if(_isPartTime)<br /> 9 return 0;<br />10<br />11 //do somethig<br />12}<br />
重构后:
1double disablityAmount(){<br />2 if(_seniority < 2 || _monthsDisabled > 12 || _isPartTime)<br />3 return 0;<br />4<br />5 //do somethig<br />6}<br />
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(){<br /> 2 double result;<br /> 3 if(_isDead) {<br /> 4 result = deadAmount();<br /> 5 }else{<br /> 6 if(_isSeparated){<br /> 7 result = separatedAmount();<br /> 8 }<br /> 9 else{<br />10 if(_isRetired){<br />11 result = retiredAmount();<br />12 else{<br />13 result = normalPayAmount();<br />14 }<br />15 }<br />16 }<br />17 return result;<br />18}<br />
重构后:
1double getPayAmount(){<br /> 2 if(_isDead)<br /> 3 return deadAmount();<br /> 4<br /> 5 if(_isSeparated)<br /> 6 return separatedAmount();<br /> 7<br /> 8 if(_isRetired)<br /> 9 return retiredAmount();<br />10<br />11 return normalPayAmount();<br />12}<br />
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(){<br />2 double result = 0.0;<br />3 if(_capital > 0.0 ){<br />4 if(_intRate > 0 && _duration >0){<br />5 resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;<br />6 }<br />7 }<br />8 return result;<br />9}<br />
第一步,运用第一招,减少嵌套和移除临时变量:
1public double getAdjustedCapital(){<br />2 if(_capital <= 0.0 ){<br />3 return 0.0;<br />4 }<br />5 if(_intRate > 0 && _duration >0){<br />6 return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;<br />7 }<br />8 return 0.0;<br />9}<br />
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(){<br /> 2 if(_capital <= 0.0 ){<br /> 3 return 0.0;<br /> 4 }<br /> 5 if(_intRate <= 0 || _duration <= 0){<br /> 6 return 0.0;<br /> 7 }<br /> 8<br /> 9 return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;<br />10}<br />
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 */<br /> 2 public ArrayList<Student> getStudents(int uid){<br /> 3 ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();<br /> 4 Student stu = getStudentByUid(uid);<br /> 5 if (stu != null) {<br /> 6 Teacher teacher = stu.getTeacher();<br /> 7 if(teacher != null){<br /> 8 ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();<br /> 9 if(students != null){<br />10 for(Student student : students){<br />11 if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){<br />12 result.add(student);<br />13 }<br />14 }<br />15 }else {<br />16 logger.error("获取学生列表失败");<br />17 }<br />18 }else {<br />19 logger.error("获取老师信息失败");<br />20 }<br />21 } else {<br />22 logger.error("获取学生信息失败");<br />23 }<br />24 return result;<br />25 }<br />
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 */<br /> 2 public ArrayList<Student> getStudents(int uid){<br /> 3 ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();<br /> 4 Student stu = getStudentByUid(uid);<br /> 5 if (stu == null) {<br /> 6 logger.error("获取学生信息失败");<br /> 7 return result;<br /> 8 }<br /> 9<br />10 Teacher teacher = stu.getTeacher();<br />11 if(teacher == null){<br />12 logger.error("获取老师信息失败");<br />13 return result;<br />14 }<br />15<br />16 ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();<br />17 if(students == null){<br />18 logger.error("获取学生列表失败");<br />19 return result;<br />20 }<br />21<br />22 for(Student student : students){<br />23 if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){<br />24 result.add(student);<br />25 }<br />26 }<br />27 return result;<br />28 }<br />
状态处理型重构方法实例一
重构前:
1double getPayAmount(){<br /> 2 Object obj = getObj();<br /> 3 double money = 0;<br /> 4 if (obj.getType == 1) {<br /> 5 ObjectA objA = obj.getObjectA();<br /> 6 money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();<br /> 7 }<br /> 8 else if (obj.getType == 2) {<br /> 9 ObjectB objB = obj.getObjectB();<br />10 money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;<br />11 }<br />12}<br />
重构后:
1double getPayAmount(){<br /> 2 Object obj = getObj();<br /> 3 if (obj.getType == 1) {<br /> 4 return getType1Money(obj);<br /> 5 }<br /> 6 else if (obj.getType == 2) {<br /> 7 return getType2Money(obj);<br /> 8 }<br /> 9}<br />10<br />11double getType1Money(Object obj){<br />12 ObjectA objA = obj.getObjectA();<br />13 return objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();<br />14}<br />15<br />16double getType2Money(Object obj){<br />17 ObjectB objB = obj.getObjectB();<br />18 return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;<br />19}<br />
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(){<br /> 2 switch(_type){<br /> 3 case EUROPEAN:<br /> 4 return getBaseSpeed();<br /> 5 case AFRICAN:<br /> 6 return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;<br /> 7 case NORWEGIAN_BLUE:<br /> 8 return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);<br /> 9 }<br />10}<br />
重构后:
1class Bird{<br /> 2 abstract double getSpeed();<br /> 3}<br /> 4<br /> 5class European extends Bird{<br /> 6 double getSpeed(){<br /> 7 return getBaseSpeed();<br /> 8 }<br /> 9}<br />10<br />11class African extends Bird{<br />12 double getSpeed(){<br />13 return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;<br />14 }<br />15}<br />16<br />17class NorwegianBlue extends Bird{<br />18 double getSpeed(){<br />19 return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);<br />20 }<br />21}<br />
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。
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!!
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