阿里Java开发手册思考（二）
2017-12-10 本文已影响111人
史培培
题图：by pixel2013 From pixabay
上期我们分享了关于Java中equals与hashCode的理解
本期我们将分享Java中if/else复杂逻辑的处理
在github上曾看到一些issue，国外的程序员比较忌讳写else，看到了很多这样的评论
else is horrible，那么对于逻辑很复杂的代码段，如果用太多的if/else的话，那么会导致代码的阅读难度变大，同时会增加代码的圈复杂度，理论上，如果一个函数的圈复杂度超过8，那么这个函数就还有可优化的地方，那么如何优化这种多分支的复杂逻辑的函数呢？手册中给出了三种方法：卫语句、策略模式、状态模式，通过阅读《重构：改善既有代码的设计》发现，解决这个问题其实有很多种，下面我们就一一道来。
第一大类：重新组织函数
1、Extract Method（提炼函数）
这种方法应该是最常用的方法之一，当函数过长或者分支太多的话，就可以考虑将其中的一段代码提炼成一个独立的函数。
- 原始代码：
public void today() {
if (isBusy()) {
System.out.println("change time.");
} else if (isFree()) {
System.out.println("go to travel.");
} else {
System.out.println("stay at home to learn Alibaba Java Coding Guidelines.");
}
}
- 改后代码：
public void today() {
if (isBusy()) {
changeTime();
} else if (isFree()) {
goToTravel();
} else {
stayAtHomeToLearn();
}
}
private void changeTime() {
System.out.println("change time.");
}
private void goToTravel() {
System.out.println("go to travel.");
}
private void stayAtHomeToLearn() {
System.out.println("stay at home to learn Alibaba Java Coding Guidelines.");
}
用法：
- 提炼新函数，根据这个函数的意图来命名，以它做什么来命名，而不是以他怎么做来命名
- 仔细检查提炼出的代码是否引用了作用域限于源函数的变量，包括局部变量和源函数参数
- 适用场景：函数过长或者需要注释才能让人理解用途的代码
2、Substitute Algorithm（替换算法）
把某个算法替换成另一个更清晰的算法，或将函数本体替换为另一个算法。
- 原始代码：
public String foundPerson(String[] people) {
for (int i = 0; i < people.length; i++) {
if (people[i].equals("Don")) {
return "Don";
}
if (people[i].equals("John")) {
return "John";
}
if (people[i].equals("Kent")) {
return "Kent";
}
}
return "";
}
- 改后代码：
public String foundPerson(String[] people) {
List<String> candidates = Arrays.asList(new String[] { "Don", "John", "Kent" });
for (int i = 0; i < people.length; i++) {
if (candidates.contains(people[i])) {
return people[i];
}
}
return "";
}
用法：
- 准备好另一个替换用的算法
- 新算法，要与原本的算法结果相同
- 适用场景：把某个算法替换为更清晰的算法，或者把函数替换为一个算法
第二大类：简化条件表达式
1、Eecompose Conditional（分解条件表达式）
如果有复杂的条件（if-then-else）语句，从if、then、else三个段落中分别提炼出独立函数。
- 原始代码：
public void today() {
if (isBusy() || isNotWeekend()) {
System.out.println("change time.");
return;
} else {
System.out.println("go to travel.");
}
}
- 改后代码：
public void today() {
if (notFree()) {
changeTime();
} else {
goToTravel();
}
}
private boolean notFree() {
return isBusy() || isNotWeekend();
}
private void changeTime() {
System.out.println("change time.");
}
private void goToTravel() {
System.out.println("go to travel.");
}
用法：
- 将if段落提炼出来，构成一个独立函数
- 将then段落和else段落都提炼出来，各自构成一个独立函数
- 适用场景：复杂的条件语句。如果发现嵌套的条件逻辑，先观察是否可以使用卫语句，如果不行，再开始分解其中的每个条件
2、Consolidate Conditioinal Expression（合并条件表达式）
如果有一系列条件测试，都得到相同结果，将这些测试合并为一个条件表达式，并将这个条件表达式提炼成为一个独立函数。
- 原始代码：
public void today() {
if (isWeekend()) {
System.out.println("go to travel.");
}
if (isHoliday()) {
System.out.println("go to travel.");
}
if (noWork()) {
System.out.println("go to travel.");
}
}
- 改后代码：
public void today() {
if (isFree()) {
System.out.println("go to travel.");
}
}
private boolean isFree() {
return isWeekend() || isHoliday() || noWork();
}
用法：
- 确定这些条件语句都没有副作用
- 使用适当的逻辑操作符，将一系列相关条件表达式合并为一个，并对合并后的表达式提炼函数
- 适用场景：一系列条件测试，都得到相同的结果
3、Consolidate Duplicate Conditional Clauses（合并重复的条件判断）
在条件表达式的每个分支上有相同的一段代码，将这段代码搬移到条件表达式之外。
- 原始代码：
public void today() {
if (isBusy()) {
System.out.println("change time.");
sleep();
} else if (isFree()) {
System.out.println("go to travel.");
sleep();
} else {
System.out.println("stay at home to learn Alibaba Java Coding Guidelines.");
sleep();
}
}
- 改后代码：
public void today() {
if (isBusy()) {
System.out.println("change time.");
} else if (isFree()) {
System.out.println("go to travel.");
} else {
System.out.println("stay at home to learn Alibaba Java Coding Guidelines.");
}
sleep();
}
用法：
- 鉴别出执行方式不随条件变化而变化的的代码
- 如果这些共同代码位于条件表达式起始处，就将它移到条件表达式之前，如果在尾端，移到条件表达式之后
- 适用场景：在条件表达式的每个分支上有相同的一段代码
4、Remove Control Flag（移除控制标记）
在一系列布尔表达式中，某个变量带有“控制标记（Flag）”的作用，以break语句或者return语句取代控制标记。
5、Replace Nested Confitional with Guard Clauses（以卫语句取代嵌套条件表达式）
如果多个分支都属于正常行为，就应该使用if...else...的条件表达式，如果某个条件极其罕见，就应该单独检查该条件，并在该条件为真时立刻从函数中返回，这样的单独检查常常被称为卫语句。
- 原始代码：
public void today() {
if (isBusy()) {
System.out.println("change time.");
} else if (isFree()) {
System.out.println("go to travel.");
} else {
System.out.println("stay at home to learn Alibaba Java Coding Guidelines.");
}
}
- 改后代码：
public void today() {
if (isBusy()) {
System.out.println("change time.");
return;
}
if (isFree()) {
System.out.println("go to travel.");
return;
}
System.out.println("stay at home to learn Alibaba Java Coding Guidelines.");
return;
}
用法：
- 对于每个检查，放进一个卫语句，卫语句要么就从函数中返回，要么就抛出一个异常
- 每次将条件检查替换成卫语句后，编译并测试：如果所有的卫语句都导致同样的结果，请使用
合并条件表达式 - 适用场景：使用卫语句返回所有特殊情况
6、Replace Conditional with Polymorphism（以多态取代条件表达式）
条件表达式，根据对象的类型选择不同的行为，将这个条件表达式的每个分支放进一个子内的覆写函数中，然后将原始函数声明为抽象函数，这一项就是手册中说的策略模式以及状态模式。
正因为有了多态，所以“类型码的switch语句”以及“基于类型名称的if-then-else”语句在面向对象程序中很少出现。
第三大类：简化函数调用
1、Separate Query from Modifier（将查询函数和修改函数分离）
某个函数既返回对象状态值，又修改了状态，建立两个不同的函数，其中一个负责查询，另一个负责修改。
- 并发的情况：需要保留第三个函数来同时做这两件事
2、Parameterize Method（令函数携带参数）
若干函数做了类似的工作，但在函数本体中却包含了不同的值，建立单一函数，以参数表达那些不同的值。
- 原始代码：
public void tenPercentRaise() {
salary *= 1.1;
}
public void fivePercentRaise() {
salary *= 1.05;
}
- 改后代码：
public void raise(double factor) {
salary *= (1 + factor);
}
- 要点在于：以可将少量数值视为参数为依据，找出带有重复性的代码
3、Replace Parameter with Explicit Methods（以明确函数取代参数）
有一个函数，其中完全取决于参数值而采取不同行为，针对该参数的每一个可能值，建立一个独立的函数。
- 原始代码：
public void setValue(String name, int value) {
if (name.equals("height")) {
height = value;
}
if (name.equals("width")) {
width = value;
}
}
- 改后代码：
public void setHeight(int arg) {
height = arg;
}
public void setWidth(int arg) {
width = arg;
}
用法：
- 针对参数的每一种可能值，新建一个明确的函数
- 修改条件表达式的每个分支，使其调用合适的新函数
- 适用场景：函数完全取决于参数值而采取不同行为
