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怎么把if-else重构成高质量代码

发表于:2025-02-02 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年02月02日,本篇内容介绍了"怎么把if-else重构成高质量代码"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!为
千家信息网最后更新 2025年02月02日怎么把if-else重构成高质量代码

本篇内容介绍了"怎么把if-else重构成高质量代码"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

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。搜索程序员白楠楠公众号,送你一份Java面试题宝典

怎么理解?举个例子:

 //举例一:异常逻辑处理例子 Object obj = getObj(); if (obj != null) {     //do something }else{     //do something }  //举例二:状态处理例子Object obj = getObj();if (obj.getType == 1) {    //do something}else if (obj.getType == 2) {    //do something}else{   //do something}

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。

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:

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

重构后:

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

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:

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

重构后:

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

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:

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,运用第一招,减少嵌套和移除临时变量:

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

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:

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

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:

    /* 查找年龄大于18岁且为男性的学生列表 */     public ArrayList getStudents(int uid){         ArrayList result = new ArrayList();         Student stu = getStudentByUid(uid);         if (stu != null) {             Teacher teacher = stu.getTeacher();             if(teacher != null){                 ArrayList students = teacher.getStudents();                 if(students != null){                    for(Student student : students){                        if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){                            result.add(student);                        }                    }                }else {                    logger.error("获取学生列表失败");                }            }else {                logger.error("获取老师信息失败");            }        } else {            logger.error("获取学生信息失败");        }        return result;    }

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:

    /* 查找年龄大于18岁且为男性的学生列表 */     public ArrayList getStudents(int uid){         ArrayList result = new ArrayList();         Student stu = getStudentByUid(uid);         if (stu == null) {             logger.error("获取学生信息失败");             return result;         }         Teacher teacher = stu.getTeacher();        if(teacher == null){            logger.error("获取老师信息失败");            return result;        }        ArrayList students = teacher.getStudents();        if(students == null){            logger.error("获取学生列表失败");            return result;        }        for(Student student : students){            if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){                result.add(student);            }        }        return result;    }

状态处理型重构方法实例一

重构前:

 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;    }}

重构后:

 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;}

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:

 double getSpeed(){     switch(_type){         case EUROPEAN:            return getBaseSpeed();         case AFRICAN:             return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;         case NORWEGIAN_BLUE:             return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);     }}

重构后:

 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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