6 个实例详解如何把 if-else 代码重构成高质量代码

水深无声 2021-09-19 03:28 125阅读 0赞

文章 [如何 “干掉” if...else][_ if...else] 中大部分都是理论知识，并没有什么案例，这篇文章使用 6 个实例对 if...else 进行深入分析，6 个实例掌握 if..else 重构核心方法。

**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。

怎么理解？举个例子：

1.  `//举例一：异常逻辑处理例子`
2.  `Object obj = getObj();`
3.  `if (obj != null) {`
4.  `//do something`
5.  `}else{`
6.  `//do something`
7.  `}`
8.  ``  
    
9.  `//举例二：状态处理例子`
10. `Object obj = getObj();`
11. `if (obj.getType == 1) {`
12. `//do something`
13. `}else if (obj.getType == 2) {`
14. `//do something`
15. `}else{`
16. `//do something`
17. `}`

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-els e，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(){`
2.  `if(_seniority < 2)`
3.  `return 0;`
4.  ``  
    
5.  `if(_monthsDisabled > 12)`
6.  `return 0;`
7.  ``  
    
8.  `if(_isPartTime)`
9.  `return 0;`
10. ``  
    
11. `//do somethig`
12. ``  
    
13. `}`

重构后：

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

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

重构后：

1.  `double getPayAmount(){`
2.  `if(_isDead)`
3.  `return deadAmount();`
4.  ``  
    
5.  `if(_isSeparated)`
6.  `return separatedAmount();`
7.  ``  
    
8.  `if(_isRetired)`
9.  `return retiredAmount();`
10. ``  
    
11. `return normalPayAmount();`
12. `}`

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(){`
2.  `double result = 0.0;`
3.  `if(_capital > 0.0 ){`
4.  `if(_intRate > 0 && _duration >0){`
5.  `resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;`
6.  `}`
7.  `}`
8.  `return result;`
9.  `}`

第一步，运用第一招:**减少嵌套和移除临时变量**：

1.  `public double getAdjustedCapital(){`
2.  `if(_capital <= 0.0 ){`
3.  `return 0.0;`
4.  `}`
5.  `if(_intRate > 0 && _duration >0){`
6.  `return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;`
7.  `}`
8.  `return 0.0;`
9.  `}`

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(){`
2.  `if(_capital <= 0.0 ){`
3.  `return 0.0;`
4.  `}`
5.  `if(_intRate <= 0 || _duration <= 0){`
6.  `return 0.0;`
7.  `}`
8.  ``  
    
9.  `return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;`
10. `}`

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 */`
2.  `public ArrayList<Student> getStudents(int uid){`
3.  `ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();`
4.  `Student stu = getStudentByUid(uid);`
5.  `if (stu != null) {`
6.  `Teacher teacher = stu.getTeacher();`
7.  `if(teacher != null){`
8.  `ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();`
9.  `if(students != null){`
10. `for(Student student : students){`
11. `if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){`
12. `result.add(student);`
13. `}`
14. `}`
15. `}else {`
16. `logger.error("获取学生列表失败");`
17. `}`
18. `}else {`
19. `logger.error("获取老师信息失败");`
20. `}`
21. `} else {`
22. `logger.error("获取学生信息失败");`
23. `}`
24. `return result;`
25. `}`

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 */`
2.  `public ArrayList<Student> getStudents(int uid){`
3.  `ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>();`
4.  `Student stu = getStudentByUid(uid);`
5.  `if (stu == null) {`
6.  `logger.error("获取学生信息失败");`
7.  `return result;`
8.  `}`
9.  ``  
    
10. `Teacher teacher = stu.getTeacher();`
11. `if(teacher == null){`
12. `logger.error("获取老师信息失败");`
13. `return result;`
14. `}`
15. ``  
    
16. `ArrayList<Student> students = teacher.getStudents();`
17. `if(students == null){`
18. `logger.error("获取学生列表失败");`
19. `return result;`
20. `}`
21. ``  
    
22. `for(Student student : students){`
23. `if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){`
24. `result.add(student);`
25. `}`
26. `}`
27. `return result;`
28. `}`

### 状态处理型重构方法实例五 ###

重构前

1.  `double getPayAmount(){`
2.  `Object obj = getObj();`
3.  `double money = 0;`
4.  `if (obj.getType == 1) {`
5.  `ObjectA objA = obj.getObjectA();`
6.  `money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();`
7.  `}`
8.  `else if (obj.getType == 2) {`
9.  `ObjectB objB = obj.getObjectB();`
10. `money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;`
11. `}`
12. `}`

重构后：

1.  `double getPayAmount(){`
2.  `Object obj = getObj();`
3.  `if (obj.getType == 1) {`
4.  `return getType1Money(obj);`
5.  `}`
6.  `else if (obj.getType == 2) {`
7.  `return getType2Money(obj);`
8.  `}`
9.  `}`
10. ``  
    
11. `double getType1Money(Object obj){`
12. `ObjectA objA = obj.getObjectA();`
13. `return objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();`
14. `}`
15. ``  
    
16. `double getType2Money(Object obj){`
17. `ObjectB objB = obj.getObjectB();`
18. `return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;`
19. `}`

> 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六 ###

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(){`
2.  `switch(_type){`
3.  `case EUROPEAN:`
4.  `return getBaseSpeed();`
5.  `case AFRICAN:`
6.  `return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;`
7.  `case NORWEGIAN_BLUE:`
8.  `return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);`
9.  `}`
10. `}`

重构后：

1.  `class Bird{`
2.  `abstract double getSpeed();`
3.  `}`
4.  ``  
    
5.  `class European extends Bird{`
6.  `double getSpeed(){`
7.  `return getBaseSpeed();`
8.  `}`
9.  `}`
10. ``  
    
11. `class African extends Bird{`
12. `double getSpeed(){`
13. `return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;`
14. `}`
15. `}`
16. ``  
    
17. `class NorwegianBlue extends Bird{`
18. `double getSpeed(){`
19. `return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);`
20. `}`
21. `}`

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。

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## 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！！

原文发布时间为：2018-09-19  
本文作者：Java技术驿站  
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