求求你们了,别再写满屏的 if/ else 了!

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

  1. Object obj = getObj();
  2. if (obj != null) {
  3. //do something
  4. }else{
  5. //do something
  6. }
  7. //举例二:状态处理例子
  8. Object obj = getObj();
  9. if (obj.getType == 1) {
  10. //do something
  11. }else if (obj.getType == 2) {
  12. //do something
  13. }else{
  14. //do something
  15. }`

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:

  1. 最大的问题是代码逻辑复杂,维护性差,极容易引发bug。
  2. 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:
`1. double disablityAmount(){

  1. if(_seniority < 2)
  2. return 0;
  3. if(_monthsDisabled > 12)
  4. return 0;
  5. if(_isPartTime)
  6. return 0;
  7. //do somethig
  8. }`

重构后:
`1. double disablityAmount(){

  1. if(_seniority < 2 || _monthsDisabled > 12 || _isPartTime)
  2. return 0;
  3. //do somethig
  4. }`

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。

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:
`1. double getPayAmount(){

  1. double result;
  2. if(_isDead) {
  3. result = deadAmount();
  4. }else{
  5. if(_isSeparated){
  6. result = separatedAmount();
  7. }
  8. else{
  9. if(_isRetired){
  10. result = retiredAmount();
  11. else{
  12. result = normalPayAmount();
  13. }
  14. }
  15. }
  16. return result;`

重构后:

`1. double getPayAmount(){

  1. if(_isDead)
  2. return deadAmount();
  3. if(_isSeparated)
  4. return separatedAmount();
  5. if(_isRetired)
  6. return retiredAmount();
  7. return normalPayAmount();
  8. }`

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:
`1. public double getAdjustedCapital(){

  1. double result = 0.0;
  2. if(_capital > 0.0 ){
  3. if(_intRate > 0 && _duration >0){
  4. resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
  5. }
  6. }
  7. return result;
  8. }`

第一步,运用第一招:减少嵌套和移除临时变量:
`1. public double getAdjustedCapital(){

  1. if(_capital <= 0.0 ){
  2. return 0.0;
  3. }
  4. if(_intRate > 0 && _duration >0){
  5. return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
  6. }
  7. return 0.0;
  8. }`

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:
`1. public double getAdjustedCapital(){

  1. if(_capital <= 0.0 ){
  2. return 0.0;
  3. }
  4. if(_intRate <= 0 || _duration <= 0){
  5. return 0.0;
  6. }
  7. return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
  8. }`

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 /

  1. public ArrayList<Student> getStudents(int uid){
  2. ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();
  3. Student stu = getStudentByUid(uid);
  4. if (stu != null) {
  5. Teacher teacher = stu.getTeacher();
  6. if(teacher != null){
  7. ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
  8. if(students != null){
  9. for(Student student : students){
  10. if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){
  11. result.add(student);
  12. }
  13. }
  14. }else {
  15. logger.error("获取学生列表失败");
  16. }
  17. }else {
  18. logger.error("获取老师信息失败");
  19. }
  20. } else {
  21. logger.error("获取学生信息失败");
  22. }
  23. return result;
  24. }`

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 /

  1. public ArrayList<Student> getStudents(int uid){
  2. ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();
  3. Student stu = getStudentByUid(uid);
  4. if (stu == null) {
  5. logger.error("获取学生信息失败");
  6. return result;
  7. }
  8. Teacher teacher = stu.getTeacher();
  9. if(teacher == null){
  10. logger.error("获取老师信息失败");
  11. return result;
  12. }
  13. ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();
  14. if(students == null){
  15. logger.error("获取学生列表失败");
  16. return result;
  17. }
  18. for(Student student : students){
  19. if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){
  20. result.add(student);
  21. }
  22. }
  23. return result;
  24. }`

状态处理型重构方法实例一

重构前:

`1. double getPayAmount(){

  1. Object obj = getObj();
  2. double money = 0;
  3. if (obj.getType == 1) {
  4. ObjectA objA = obj.getObjectA();
  5. money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
  6. }
  7. else if (obj.getType == 2) {
  8. ObjectB objB = obj.getObjectB();
  9. money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
  10. }
  11. }`

重构后:

`1. double getPayAmount(){

  1. Object obj = getObj();
  2. if (obj.getType == 1) {
  3. return getType1Money(obj);
  4. }
  5. else if (obj.getType == 2) {
  6. return getType2Money(obj);
  7. }
  8. }
  9. double getType1Money(Object obj){
  10. ObjectA objA = obj.getObjectA();
  11. return objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
  12. }
  13. double getType2Money(Object obj){
  14. ObjectB objB = obj.getObjectB();
  15. return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
  16. }`

_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:
`1. double getSpeed(){

  1. switch(_type){
  2. case EUROPEAN:
  3. return getBaseSpeed();
  4. case AFRICAN:
  5. return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
  6. case NORWEGIAN_BLUE:
  7. return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
  8. }
  9. }`

重构后:

`1. class Bird{

  1. abstract double getSpeed();
  2. }
  3. class European extends Bird{
  4. double getSpeed(){
  5. return getBaseSpeed();
  6. }
  7. }
  8. class African extends Bird{
  9. double getSpeed(){
  10. return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
  11. }
  12. }
  13. class NorwegianBlue extends Bird{
  14. double getSpeed(){
  15. return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
  16. }
  17. }`

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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