代碼如何優(yōu)化掉多余的if/else?

觀點(diǎn)一（靈劍）：

前期迭代懶得優(yōu)化，來一個(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，有什么方案可以優(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

有這么一種場景，根據(jù)不同的參數(shù)走不同的邏輯，其實(shí)這種場景很常見。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，但是用起來真的爽。

使用之前：

if (user == null) 
{
    //do action 1
}
else
{
    //do action2
}

如果登錄用戶為空，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< User > userOptional = Optional.ofNullable(user);
userOptional.map(action1).orElse(action2);

4. 數(shù)組小技巧

來自google解釋，這是一種編程模式，叫做 表驅(qū)動(dòng)法 ，本質(zhì)是從表里查詢信息來代替邏輯語句，比如有這么一個(gè)場景，通過月份來獲取當(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] = {31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
int getDays(int month){
    return monthDays[--month];
}

結(jié)束

if else 作為每種編程語言都不可或缺的條件語句，在編程時(shí)會(huì)大量的用到。一般建議嵌套不要超過三層，如果一段代碼存在過多的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）：

不要去過度關(guān)注 if/else 的層數(shù)，而要關(guān)注接口語義是否足夠清晰；單純減少if/else的層數(shù)，然后拆出一堆do_logic1, do_logic2…這樣的接口是毫無幫助的。

任何一個(gè)接口的執(zhí)行過程都可以表示為：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討論：

輸入、內(nèi)部狀態(tài)、輸出都很簡單，但中間邏輯復(fù)雜。比如說一個(gè)精心優(yōu)化過的數(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，還有很多邏輯用來處理會(huì)引發(fā)問題（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題。

這種情況下最好的做法是寫一篇詳細(xì)的文檔，從最原始的數(shù)學(xué)模型開始，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，但是語義是清晰的，如果不修改實(shí)現(xiàn)的話理解語義就行了，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)的地方改寫成Adapter的接口，根據(jù)傳入的Adapter類型不同進(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，需要改寫成查找表。

這種情況下的主要問題是接口本身抽象的有問題，有更清晰的抽象之后，實(shí)現(xiàn)也自然沒有那么多if/else了。

輸出過于復(fù)雜，為了省事一個(gè)過程計(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。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)用戶不透明，用戶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_stat e這樣的方法里面，然后通過單層的 switch 或者查找表來調(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。