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为什么这么排斥if-else?这些原因你要知道
IT168发表于 2020-12-03 15:29 次浏览
这篇文章明显是在说,不要写一大堆if-else,一大堆是啥意思?就是不要写得满屏都是,代码要简洁!代码洁癖狂们,看到一个类中有几十个if-else是不是很抓狂?

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  2Object obj = getObj();  3if (obj != null) {  4    //do something  5}else{  6    //do something  7}  8  9//举例二:状态处理例子 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。关注公众号Java核心技术可以获取一份阿里最新的 Java 开发手册。
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(){  2    if(_seniority < 2)  3        return ;  4  5    if(_monthsDisabled > 12)  6        return ;  7  8    if(_isPartTime)  9        return ; 10 11    //do somethig 12}
重构后:

1double disablityAmount(){ 2    if(_seniority < 2 || _monthsDisabled > 12 || _isPartTime) 3        return ; 4 5    //do somethig 6}
这里的重构手法叫合并条件表达式:如果有一系列条件测试都得到相同结果,将这些结果测试合并为一个条件表达式。推荐看下:狗屎一样的代码重构。
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(){  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}
重构后:

 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(){ 2    double result = 0.0; 3    if(_capital > 0.0 ){ 4        if(_intRate >  && _duration >){ 5            resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 6        } 7    } 8    return result; 9}
第一步,运用第一招,减少嵌套和移除临时变量:

1public double getAdjustedCapital(){ 2    if(_capital <= 0.0 ){ 3        return 0.0; 4    } 5    if(_intRate >  && _duration >){ 6        return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 7    } 8    return 0.0; 9}
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(){  2    if(_capital <= 0.0 ){  3        return 0.0;  4    }  5    if(_intRate <=  || _duration <= ){  6        return 0.0;  7    }  8  9    return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; 10}
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。Spring Boot 如何干掉 if else?推荐看下。

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 */  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("获取学生列表失败"); 17                } 18            }else { 19                logger.error("获取老师信息失败"); 20            } 21        } else { 22            logger.error("获取学生信息失败"); 23        } 24        return result; 25    }
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 */  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("获取学生信息失败");  7            return result;  8        }  9 10        Teacher teacher = stu.getTeacher(); 11        if(teacher == null){ 12            logger.error("获取老师信息失败"); 13            return result; 14        } 15 16        ArrayList<Student> students = teacher.getStudents(); 17        if(students == null){ 18            logger.error("获取学生列表失败"); 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    }

状态处理型重构方法实例一

重构前:

 1double getPayAmount(){  2    Object obj = getObj();  3    double money = ;  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}
重构后:

 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}
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(){  2    switch(_type){  3        case EUROPEAN:  4            return getBaseSpeed();  5        case AFRICAN:  6            return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;  7        case NORWEGIAN_BLUE:  8            return (_isNailed)?:getBaseSpeed(_voltage);  9    } 10}
重构后:

 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)?:getBaseSpeed(_voltage); 20    } 21}
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。关注公众号Java技术栈可以获取优秀程序员写代码的系列 Java 规范。

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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