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          代碼中大量的if/else,你有什么優(yōu)化方案?

          共 7582字,需瀏覽 16分鐘

           ·

          2021-05-15 22:18


          來(lái)自:IT技術(shù)控

          原文鏈接地址:https://www.zhihu.com/question/344856665/answer/816270460

          觀點(diǎn)一(靈劍):

          前期迭代懶得優(yōu)化,來(lái)一個(gè)需求,加一個(gè)if,久而久之,就串成了一座金字塔。

          當(dāng)代碼已經(jīng)復(fù)雜到難以維護(hù)的程度之后,只能狠下心重構(gòu)優(yōu)化。那,有什么方案可以?xún)?yōu)雅的優(yōu)化掉這些多余的if/else?

          1. 提前return

          這是判斷條件取反的做法,代碼在邏輯表達(dá)上會(huì)更清晰,看下面代碼:

          if (condition) {
           // do something
          else {
            return xxx;
          }

          其實(shí),每次看到上面這種代碼,我都心里抓癢,完全可以先判斷!condition干掉else。

          if (!condition) {
            return xxx;


          // do something

          2. 策略模式

          有這么一種場(chǎng)景,根據(jù)不同的參數(shù)走不同的邏輯,其實(shí)這種場(chǎng)景很常見(jiàn)。
          最一般的實(shí)現(xiàn):

          if (strategy.equals("fast")) {
            // 快速執(zhí)行
          else if (strategy.equals("normal")) {
            // 正常執(zhí)行
          else if (strategy.equals("smooth")) {
            // 平滑執(zhí)行
          else if (strategy.equals("slow")) {
            // 慢慢執(zhí)行
          }

          看上面代碼,有4種策略,有兩種優(yōu)化方案。

          2.1 多態(tài)

          interface Strategy {
            void run() throws Exception;
          }

          class FastStrategy implements Strategy {
              @Override
              void run() throws Exception {
                  // 快速執(zhí)行邏輯
              }
          }

          class NormalStrategy implements Strategy {
              @Override
              void run() throws Exception {
                  // 正常執(zhí)行邏輯
              }
          }

          class SmoothStrategy implements Strategy {
              @Override
              void run() throws Exception {
                  // 平滑執(zhí)行邏輯
              }
          }

          class SlowStrategy implements Strategy {
              @Override
              void run() throws Exception {
                  // 慢速執(zhí)行邏輯
              }
          }

          具體策略對(duì)象存放在一個(gè)Map中,優(yōu)化后的實(shí)現(xiàn)

          Strategy strategy = map.get(param);
          strategy.run();

          上面這種優(yōu)化方案有一個(gè)弊端,為了能夠快速拿到對(duì)應(yīng)的策略實(shí)現(xiàn),需要map對(duì)象來(lái)保存策略,當(dāng)添加一個(gè)新策略的時(shí)候,還需要手動(dòng)添加到map中,容易被忽略。

          2.2 枚舉

          發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)不知道在枚舉中可以定義方法,這里定義一個(gè)表示狀態(tài)的枚舉,另外可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)run方法。

          public enum Status {
              NEW(0) {
                @Override
                void run() {
                  //do something  
                }
              },
              RUNNABLE(1) {
                @Override
                 void run() {
                   //do something  
                }
              };

              public int statusCode;

              abstract void run();

              Status(int statusCode){
                  this.statusCode = statusCode;
              }
          }

          重新定義策略枚舉

          public enum Strategy {
              FAST {
                @Override
                void run() {
                  //do something  
                }
              },
              NORMAL {
                @Override
                 void run() {
                   //do something  
                }
              },

              SMOOTH {
                @Override
                 void run() {
                   //do something  
                }
              },

              SLOW {
                @Override
                 void run() {
                   //do something  
                }
              };
              abstract void run();
          }
          通過(guò)枚舉優(yōu)化之后的代碼如下
          Strategy strategy = Strategy.valueOf(param);
          strategy.run();

          3. 學(xué)會(huì)使用 Optional

          Optional主要用于非空判斷,由于是jdk8新特性,所以使用的不是特別多,但是用起來(lái)真的爽。
          使用之前:
          if (user == null) {
              //do action 1
          else {
              //do action2
          }
          如果登錄用戶(hù)為空,執(zhí)行action1,否則執(zhí)行action 2,使用Optional優(yōu)化之后,讓非空校驗(yàn)更加優(yōu)雅,間接的減少if操作
          Optional userOptional = Optional.ofNullable(user);
          userOptional.map(action1).orElse(action2);

          4. 數(shù)組小技巧

          來(lái)自google解釋?zhuān)@是一種編程模式,叫做表驅(qū)動(dòng)法,本質(zhì)是從表里查詢(xún)信息來(lái)代替邏輯語(yǔ)句,比如有這么一個(gè)場(chǎng)景,通過(guò)月份來(lái)獲取當(dāng)月的天數(shù),僅作為案例演示,數(shù)據(jù)并不嚴(yán)謹(jǐn)。
          一般的實(shí)現(xiàn):
          int getDays(int month){
              if (month == 1)  return 31;
              if (month == 2)  return 29;
              if (month == 3)  return 31;
              if (month == 4)  return 30;
              if (month == 5)  return 31;
              if (month == 6)  return 30;
              if (month == 7)  return 31;
              if (month == 8)  return 31;
              if (month == 9)  return 30;
              if (month == 10)  return 31;
              if (month == 11)  return 30;
              if (month == 12)  return 31;
          }
          優(yōu)化后的代碼
          int monthDays[12] = {312931303130313130313031};
          int getDays(int month){
              return monthDays[--month];
          }

          結(jié)束

          if else作為每種編程語(yǔ)言都不可或缺的條件語(yǔ)句,在編程時(shí)會(huì)大量的用到。一般建議嵌套不要超過(guò)三層,如果一段代碼存在過(guò)多的if else嵌套,代碼的可讀性就會(huì)急速下降,后期維護(hù)難度也大大提高。

          觀點(diǎn)二(IT技術(shù)控):

          不要去過(guò)度關(guān)注if/else的層數(shù),而要關(guān)注接口語(yǔ)義是否足夠清晰;單純減少if/else的層數(shù),然后拆出一堆do_logic1, do_logic2…這樣的接口是毫無(wú)幫助的。
          任何一個(gè)接口的執(zhí)行過(guò)程都可以表示為:輸入 + 內(nèi)部狀態(tài) -> 輸出這樣的形式,我們分以下幾種情況來(lái)討論:
          輸入、內(nèi)部狀態(tài)、輸出都很簡(jiǎn)單,但中間邏輯復(fù)雜。比如說(shuō)一個(gè)精心優(yōu)化過(guò)的數(shù)值計(jì)算程序,可能需要根據(jù)輸入在不同的取值范圍采取不同的策略,還有很多邏輯用來(lái)處理會(huì)引發(fā)問(wèn)題(比如除0)的邊界值,這種情況下if/else數(shù)量多是難以避免的,根據(jù)步驟拆分出一些內(nèi)部方法有一定幫助,但也不能完全解決問(wèn)題。這種情況下最好的做法是寫(xiě)一篇詳細(xì)的文檔,從最原始的數(shù)學(xué)模型開(kāi)始,然后表明什么情況下采取什么樣的計(jì)算策略,策略如何推導(dǎo),知道得到代碼中使用的具體形式,然后給整個(gè)方法加上注釋附上文檔地址,并且在每個(gè)分支的地方加上注釋指明對(duì)應(yīng)到文檔中哪個(gè)公式。這種情況下雖然方法很復(fù)雜,但是語(yǔ)義是清晰的,如果不修改實(shí)現(xiàn)的話(huà)理解語(yǔ)義就行了,如果要修改實(shí)現(xiàn)那么需要參考對(duì)照文檔中的公式。
          輸入過(guò)于復(fù)雜,比如輸入帶有一堆不同的參數(shù),或者有各種奇怪的flag,每個(gè)flag有不同作用。這種情況下首先需要提高接口的抽象層次:如果接口有多個(gè)不同作用,需要拆分成不同接口;如果接口內(nèi)部根據(jù)不同參數(shù)進(jìn)不同分支,需要將這些參數(shù)和對(duì)應(yīng)分支包在Adapter里,使用參數(shù)的地方改寫(xiě)成Adapter的接口,根據(jù)傳入的Adapter類(lèi)型不同進(jìn)入不同的實(shí)現(xiàn);如果接口內(nèi)部有復(fù)雜的參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系,需要改寫(xiě)成查找表。這種情況下的主要問(wèn)題是接口本身抽象的有問(wèn)題,有更清晰的抽象之后,實(shí)現(xiàn)也自然沒(méi)有那么多if/else了。
          輸出過(guò)于復(fù)雜,為了省事一個(gè)過(guò)程計(jì)算出了太多東西,又為了性能加了一堆flag控制是否計(jì)算之類(lèi)。這種情況下需要果斷將方法拆分成多個(gè)不同方法,每個(gè)方法只返回自己需要的內(nèi)容。如果不同計(jì)算之間有共用的內(nèi)部結(jié)果呢?如果這個(gè)內(nèi)部結(jié)果計(jì)算并不形成瓶頸,只要提取出內(nèi)部方法然后在不同過(guò)程中分別調(diào)用即可;如果希望避免重復(fù)計(jì)算,可以增加一個(gè)額外的cache對(duì)象作為參數(shù),cache內(nèi)容對(duì)用戶(hù)不透明,用戶(hù)只保證相同輸入使用同一個(gè)cache對(duì)象即可,在計(jì)算中將中間結(jié)果保存到cache中,下次計(jì)算前先檢查有沒(méi)有已經(jīng)得到的結(jié)果,就可以避免重復(fù)計(jì)算了。
          內(nèi)部狀態(tài)過(guò)于復(fù)雜。首先檢查狀態(tài)設(shè)置的是否合理,是不是有一些本來(lái)應(yīng)該作為輸入?yún)?shù)的東西被放到了內(nèi)部狀態(tài)中(比如用來(lái)隱式地在兩個(gè)不同方法調(diào)用之間傳遞參數(shù))?其次,這些狀態(tài)分別控制哪些方面,是否可以分組然后實(shí)現(xiàn)到不同的StateManager里面?第三,畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,嘗試將內(nèi)部狀態(tài)分成單層分支,然后分別實(shí)現(xiàn)到on_xxx_state這樣的方法里面,然后通過(guò)單層的switch或者查找表來(lái)調(diào)用。
          其實(shí)通常需要優(yōu)化的都是整體接口抽象,而不是單個(gè)接口的實(shí)現(xiàn),單個(gè)接口實(shí)現(xiàn)不清晰通常是因?yàn)榻涌趯?shí)現(xiàn)和需求不同構(gòu)造成的。
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