觀點一(靈劍):
前期迭代懶得優化,來一個需求,加一個if,久而久之,就串成了一座金字塔。
當代碼已經復雜到難以維護的程度之后,只能狠下心重構優化。那,有什么方案可以優雅的優化掉這些多余的if/else?
1. 提前 return
這是判斷條件取反的做法,代碼在邏輯表達上會更清晰,看下面代碼:
if(condition){ //dosomething }else{ returnxxx; }
其實,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){ returnxxx; } //dosomething
2. 策略模式
有這么一種場景,根據不同的參數走不同的邏輯,其實這種場景很常見。最一般的實現:
if(strategy.equals("fast")){ //快速執行 }elseif(strategy.equals("normal")){ //正常執行 }elseif(strategy.equals("smooth")){ //平滑執行 }elseif(strategy.equals("slow")){ //慢慢執行 }
看上面代碼,有4種策略,有兩種優化方案。
2.1 多態
interfaceStrategy{ voidrun()throwsException; } classFastStrategyimplementsStrategy{ @Override voidrun()throwsException{ //快速執行邏輯 } } classNormalStrategyimplementsStrategy{ @Override voidrun()throwsException{ //正常執行邏輯 } } classSmoothStrategyimplementsStrategy{ @Override voidrun()throwsException{ //平滑執行邏輯 } } classSlowStrategyimplementsStrategy{ @Override voidrun()throwsException{ //慢速執行邏輯 } }
具體策略對象存放在一個Map中,優化后的實現
Strategystrategy=map.get(param); strategy.run();
上面這種優化方案有一個弊端,為了能夠快速拿到對應的策略實現,需要map對象來保存策略,當添加一個新策略的時候,還需要手動添加到map中,容易被忽略。
2.2 枚舉
發現很多同學不知道在枚舉中可以定義方法,這里定義一個表示狀態的枚舉,另外可以實現一個run方法。
publicenumStatus{ NEW(0){ @Override voidrun(){ //dosomething } }, RUNNABLE(1){ @Override voidrun(){ //dosomething } }; publicintstatusCode; abstractvoidrun(); Status(intstatusCode){ this.statusCode=statusCode; } }
重新定義策略枚舉
publicenumStrategy{ FAST{ @Override voidrun(){ //dosomething } }, NORMAL{ @Override voidrun(){ //dosomething } }, SMOOTH{ @Override voidrun(){ //dosomething } }, SLOW{ @Override voidrun(){ //dosomething } }; abstractvoidrun(); }通過枚舉優化之后的代碼如下
Strategystrategy=Strategy.valueOf(param); strategy.run();
3. 學會使用 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){ //doaction1 }else{ //doaction2 }如果登錄用戶為空,執行action1,否則執行action 2,使用Optional優化之后,讓非空校驗更加優雅,間接的減少if操作
OptionaluserOptional=Optional.ofNullable(user); userOptional.map(action1).orElse(action2);
4. 數組小技巧
來自google解釋,這是一種編程模式,叫做表驅動法,本質是從表里查詢信息來代替邏輯語句,比如有這么一個場景,通過月份來獲取當月的天數,僅作為案例演示,數據并不嚴謹。 一般的實現:
intgetDays(intmonth){ if(month==1)return31; if(month==2)return29; if(month==3)return31; if(month==4)return30; if(month==5)return31; if(month==6)return30; if(month==7)return31; if(month==8)return31; if(month==9)return30; if(month==10)return31; if(month==11)return30; if(month==12)return31; }優化后的代碼
intmonthDays[12]={31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; intgetDays(intmonth){ returnmonthDays[--month]; }
結束
if else 作為每種編程語言都不可或缺的條件語句,在編程時會大量的用到。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,代碼的可讀性就會急速下降,后期維護難度也大大提高。
觀點二(IT技術控):
不要去過度關注 if/else 的層數,而要關注接口語義是否足夠清晰;單純減少if/else的層數,然后拆出一堆do_logic1, do_logic2…這樣的接口是毫無幫助的。
任何一個接口的執行過程都可以表示為:輸入 + 內部狀態 -> 輸出這樣的形式,我們分以下幾種情況來討論: 輸入、內部狀態、輸出都很簡單,但中間邏輯復雜。
比如說一個精心優化過的數值計算程序,可能需要根據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引發問題(比如除0)的邊界值,這種情況下 if/else 數量多是難以避免的。
根據步驟拆分出一些內部方法有一定幫助,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的文檔,從最原始的數學模型開始,然后表明什么情況下采取什么樣的計算策略,策略如何推導,知道得到代碼中使用的具體形式,然后給整個方法加上注釋附上文檔地址,并且在每個分支的地方加上注釋指明對應到文檔中哪個公式。
這種情況下雖然方法很復雜,但是語義是清晰的,如果不修改實現的話理解語義就行了,如果要修改實現那么需要參考對照文檔中的公式。
輸入過于復雜,比如輸入帶有一堆不同的參數,或者有各種奇怪的flag,每個flag有不同作用。 這種情況下首先需要提高接口的抽象層次:如果接口有多個不同作用,需要拆分成不同接口;如果接口內部根據不同參數進不同分支,需要將這些參數和對應分支包在Adapter里,使用參數的地方改寫成Adapter的接口,根據傳入的Adapter類型不同進入不同的實現;如果接口內部有復雜的參數轉換關系,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,實現也自然沒有那么多if/else了。 輸出過于復雜,為了省事一個過程計算出了太多東西,又為了性能加了一堆flag控制是否計算之類。這種情況下需要果斷將方法拆分成多個不同方法,每個方法只返回自己需要的內容。
如果不同計算之間有共用的內部結果呢?如果這個內部結果計算并不形成瓶頸,只要提取出內部方法然后在不同過程中分別調用即可;如果希望避免重復計算,可以增加一個額外的 cache 對象作為參數,cache內容對用戶不透明,用戶只保證相同輸入使用同一個cache對象即可,在計算中將中間結果保存到cache中,下次計算前先檢查有沒有已經得到的結果,就可以避免重復計算了。
內部狀態過于復雜。首先檢查狀態設置的是否合理,是不是有一些本來應該作為輸入參數的東西被放到了內部狀態中(比如用來隱式地在兩個不同方法調用之間傳遞參數)? 其次,這些狀態分別控制哪些方面,是否可以分組然后實現到不同的 StateManager里面? 第三,畫出狀態轉移圖,嘗試將內部狀態分成單層分支,然后分別實現到on_xxx_stat e這樣的方法里面,然后通過單層的 switch 或者查找表來調用。
其實通常需要優化的都是整體接口抽象,而不是單個接口的實現,單個接口實現不清晰通常是因為接口實現和需求不同構造成的。
審核編輯:劉清
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原文標題:C語言中if、else如何進行優化分析
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