寫if-else不外乎兩種場景:異常邏輯處理和不同狀態處理。


寫if-else不外乎兩種場景:異常邏輯處理和不同狀態處理。

異常邏輯處理說明只能一個分支是正常流程,而不同狀態處理都所有分支都是正常流程。

第一個例子`if (obj != null)`是異常處理,是代碼健壯性判斷,只有if里面才是正常的處理流程,`else`分支是出錯處理流程

//舉例一:異常邏輯處理例子
Object obj = getObj();
if (obj != null) {
    //do something
}else{
    //do something

  

第二個例子不管type等於1,2還是其他情況,都屬於業務的正常流程。對於這兩種情況重構的方法也不一樣

Object obj = getObj();
if (obj.getType == 1) {
    //do something
}else if (obj.getType == 2) {
    //do something
}else{
    //do something

  

缺點相當明顯了:

  1. 最大的問題是代碼邏輯復雜,維護性差,極容易引發bug。
  2. 如果使用if-else,說明if分支和else分支的重視是同等的,但大多數情況並非如此,容易引起誤解和理解困難。

是否有好的方法優化?如何重構?
方法肯定是有的。重構if-else時,心中無時無刻把握一個原則:

盡可能地維持正常流程代碼在最外層。
意思是說,可以寫if-else語句時一定要盡量保持主干代碼是正常流程,避免嵌套過深。

實現的手段有:減少嵌套、移除臨時變量、條件取反判斷、合並條件表達式等。

下面舉幾個實例來講解這些重構方法:

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
 
}

  重構后:

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

  這里的重構手法叫合並條件表達式:如果有一系列條件測試都得到相同結果,將這些結果測試合並為一個條件表達式

這個重構手法簡單易懂,帶來的效果也非常明顯,能有效地較少if語句,減少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;

  重構后:

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

  

怎么樣?比對兩個版本,會發現重構后的版本邏輯清晰,簡潔易懂。

和重構前到底有什么區別呢?

最大的區別是減少if-else嵌套。

可以看到,最初的版本if-else最深的嵌套有三層,看上去邏輯分支非常多,進到里面基本都要被繞暈。其實,仔細想想嵌套內的if-else和最外層並沒有關聯性的,完全可以提取最頂層。
改為平行關系,而非包含關系,if-else數量沒有變化,但是邏輯清晰明了,一目了然

另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。原來的做法先賦值給result最后統一return,那么對於最后return的值到底是那個函數返回的結果不明確,增加了一層理解難度。

總結重構的要點:如果if-else嵌套沒有關聯性,直接提取到第一層,一定要避免邏輯嵌套太深。盡量減少臨時變量改用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:減少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;
}

  這樣重構后,還不夠,因為主要的語句`(_income / _duration) *ADJ_FACTOR;`在if內部,並非在最外層,根據優化原則(盡可能地維持正常流程代碼在最外層),可以再繼續重構:

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

  

這才是好的代碼風格,邏輯清晰,一目了然,沒有if-else嵌套難以理解的流程。

這里用到的重構方法是:將條件反轉使異常情況先退出,讓正常流程維持在主干流程。

異常邏輯處理型重構方法實例四:

重構前:

/* 查找年齡大於18歲且為男性的學生列表 */
    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,保持主干流程是核心流程

重構后:

/* 查找年齡大於18歲且為男性的學生列表 */
    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;
    }
}

  重構后:

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;
}

  這里使用的重構方法是: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,能一下看出來每一個條件內做的功能。

狀態處理型重構方法實例二

針對狀態處理的代碼,一種優雅的做法是用多態取代條件表達式(《重構》推薦做法)

你手上有個條件表達式,它根據對象類型的不同而選擇不同的行為。將這個表達式的每個分支放進一個子類內的覆寫函數中,然后將原始函數聲明為抽象函數。

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);
    }
}

  重構后:

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);
    }
}

  可以看到,使用多態后直接沒有了if-else,但使用多態對原來代碼修改過大,需要一番功夫才行。最好在設計之初就使用多態方式。

if-else代碼是每一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:盡可能地維持正常流程代碼在最外層,保持主干流程是正常核心流程。

為維持這個原則:合並條件表達式可以有效地減少if語句數目;減少嵌套能減少深層次邏輯;

異常條件先退出自然而然主干流程就是正常流程。

針對狀態處理型重構方法有兩種:一種是把不同狀態的操作封裝成函數,簡短if-else內代碼行數;另一種是利用面向對象多態特性直接干掉了條件判斷。


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