java实战技巧之if-else代码优化技巧大全

时间：2023-01-29 10:46:28|栏目：JAVA代码|点击：次

前言

在实际的业务开发当中，经常会遇到复杂的业务逻辑，可能部分同学实现出来的代码并没有什么问题，但是代码的可读性很差。本篇文章主要总结一下自己在实际开发中如何避免大面积的 if-else 代码块的问题。补充说明一点，不是说 if-else 不好，而是多层嵌套的 if-else 导致代码可读性差、维护成本高等问题。

现有如下一段示例代码，部分优化技巧是根据这段代码进行的

public class BadCodeDemo {
    private void getBadCodeBiz(Integer city, List<TestCodeData> newDataList, List<TestCodeData> oldDataList) {
        if (city != null) {

            if (newDataList != null && newDataList.size() > 0) {
                TestCodeData newData = newDataList.stream().filter(p -> {
                    if (p.getIsHoliday() == 1) {
                        return true;
                    }
                    return false;
                }).findFirst().orElse(null);
                if (newData != null) {
                    newData.setCity(city);
                }
            }

        } else {

            if (oldDataList != null && newDataList != null) {
                List<TestCodeData> oldCollect = oldDataList.stream().filter(p -> {
                    if (p.getIsHoliday() == 1) {
                        return true;
                    }
                    return false;

                }).collect(Collectors.toList());
                List<TestCodeData> newCollect = newDataList.stream().filter(p -> {
                    if (p.getIsHoliday() == 1) {
                        return true;
                    }
                    return false;
                }).collect(Collectors.toList());

                if (newCollect != null && newCollect.size() > 0 && oldCollect != null && oldCollect.size() > 0) {
                    for (TestCodeData newPO : newCollect) {
                        if (newPO.getStartTime() == 0 && newPO.getEndTime() == 12) {
                            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(p -> p.getStartTime() == 0
                                    && (p.getEndTime() == 12 || p.getEndTime() == 24)).findFirst().orElse(null);
                            if (po != null) {
                                newPO.setCity(po.getCity());
                            }
                        } else if (newPO.getStartTime() == 12 && newPO.getEndTime() == 24) {
                            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                                    p -> (p.getStartTime() == 12 || p.getStartTime() == 0)
                                            && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
                            if (po != null) {
                                newPO.setCity(po.getCity());
                            }
                        } else if (newPO.getStartTime() == 0 && newPO.getEndTime() == 24) {
                            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                                    p -> p.getStartTime() == 0 && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
                            if (po == null) {
                                po = oldCollect.stream().filter(
                                        p -> p.getStartTime() == 0 && p.getEndTime() == 12).findFirst().orElse(null);
                            }
                            if (po == null) {
                                po = oldCollect.stream().filter(
                                        p -> p.getStartTime() == 12 && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
                            }
                            if (po != null) {
                                newPO.setCity(po.getCity());
                            }
                        } else if (newPO.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))) {
                            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                                    e -> e.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))).findFirst().orElse(null);
                            if (po != null) {
                                newPO.setCity(po.getCity());
                            }
                        }
                    }
                }

            }
        }
    }
}

技巧一：提取方法，拆分逻辑

比如上面这段代码中

if(null != city) {
} else {
}

这里可以拆分成两段逻辑，核心思想就是逻辑单元最小化，然后合并逻辑单元。

private void getCityNotNull(Integer city, List<TestCodeData> newDataList) {
    if (newDataList != null && newDataList.size() > 0) {
        TestCodeData newData = newDataList.stream().filter(p -> {
            if (p.getIsHoliday() == 1) {
                return true;
            }
            return false;
        }).findFirst().orElse(null);
        if (newData != null) {
            newData.setCity(city);
        }
    }
}

// 合并逻辑流程
private void getBadCodeBiz(Integer city, List<TestCodeData> newDataList, List<TestCodeData> oldDataList) {
    if (city != null) {
        this.getCityNull(city, newDataList);
    } else {
        //此处代码省略
    }
}

技巧二：分支逻辑提前return

比如 技巧一 中的 getCityNull 方法，我们可以这样写

public void getCityNotNull(Integer city, List<TestCodeData> newDataList) {
    if (CollectionUtils.isEmpty(newDataList)) {
        // 提前判断，返回业务逻辑
        return;
    }
    TestCodeData newData = newDataList.stream().filter(p -> {
        if (p.getIsHoliday() == 1) {
            return true;
        }
        return false;
    }).findFirst().orElse(null);
    
    if (null != newData) {
        newData.setCity(city);
    }
}

技巧三：枚举

经过 技巧一 和 技巧二 的优化，文章开头的这段代码被优化成如下所示：

public class BadCodeDemo {
    public void getBadCodeBiz(Integer city, List<TestCodeData> newDataList, List<TestCodeData> oldDataList) {
        if (city != null) {
            this.getCityNotNull(city, newDataList);
        } else {
            this.getCityNull(newDataList, oldDataList);
        }
    }

    private void getCityNotNull(Integer city, List<TestCodeData> newDataList) {
        if (CollectionUtils.isEmpty(newDataList)) {
            // 提前判断，返回业务逻辑
            return;
        }
        TestCodeData newData = newDataList.stream().filter(p -> {
            if (p.getIsHoliday() == 1) {
                return true;
            }
            return false;
        }).findFirst().orElse(null);

        if (null != newData) {
            newData.setCity(city);
        }
    }

    private void getCityNull(List<TestCodeData> newDataList, List<TestCodeData> oldDataList) {
        // 提前判断，返回业务逻辑
        if (CollectionUtils.isEmpty(oldDataList) && CollectionUtils.isEmpty(newDataList)) {
            return;
        }

        List<TestCodeData> oldCollect = oldDataList.stream().filter(p -> {
            if (p.getIsHoliday() == 1) {
                return true;
            }
            return false;
        }).collect(Collectors.toList());

        List<TestCodeData> newCollect = newDataList.stream().filter(p -> {
            if (p.getIsHoliday() == 1) {
                return true;
            }
            return false;
        }).collect(Collectors.toList());

        // 提前判断，返回业务逻辑
        if (CollectionUtils.isEmpty(newCollect) && CollectionUtils.isEmpty(oldCollect)) {
            return;
        }

        for (TestCodeData newPO : newCollect) {
            if (newPO.getStartTime() == 0 && newPO.getEndTime() == 12) {
                TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(p -> p.getStartTime() == 0
                        && (p.getEndTime() == 12 || p.getEndTime() == 24)).findFirst().orElse(null);
                if (po != null) {
                    newPO.setCity(po.getCity());
                }
            } else if (newPO.getStartTime() == 12 && newPO.getEndTime() == 24) {
                TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                        p -> (p.getStartTime() == 12 || p.getStartTime() == 0)
                                && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
                if (po != null) {
                    newPO.setCity(po.getCity());
                }
            } else if (newPO.getStartTime() == 0 && newPO.getEndTime() == 24) {
                TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                        p -> p.getStartTime() == 0 && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
                if (po == null) {
                    po = oldCollect.stream().filter(
                            p -> p.getStartTime() == 0 && p.getEndTime() == 12).findFirst().orElse(null);
                }
                if (po == null) {
                    po = oldCollect.stream().filter(
                            p -> p.getStartTime() == 12 && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
                }
                if (po != null) {
                    newPO.setCity(po.getCity());
                }
            } else if (newPO.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))) {
                TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                        e -> e.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))).findFirst().orElse(null);
                if (po != null) {
                    newPO.setCity(po.getCity());
                }
            }
        }
    }
}

现在利用枚举来优化 getCityNull 方法中的 for 循环部分代码，我们可以看到这段代码中有4段逻辑，总体形式如下：

if (newPO.getStartTime() == 0 && newPO.getEndTime() == 12) {
    //第一段逻辑
} else if (newPO.getStartTime() == 12 && newPO.getEndTime() == 24) {
    //第二段逻辑
} else if (newPO.getStartTime() == 0 && newPO.getEndTime() == 24) {
    //第三段逻辑
} else if (newPO.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))) {
    //第四段逻辑
}

按照这个思路利用枚举进行二次优化，将其中的逻辑封装到枚举类中：

public enum TimeEnum {
    AM("am", "上午") {
        @Override
        public void setCity(TestCodeData data, List<TestCodeData> oldDataList) {
            TestCodeData po = oldDataList.stream().filter(p -> p.getStartTime() == 0
                    && (p.getEndTime() == 12 || p.getEndTime() == 24)).findFirst().orElse(null);
            if (null != po) {
                data.setCity(po.getCity());
            }
        }
    },
    PM("pm", "下午") {
        @Override
        public void setCity(TestCodeData data, List<TestCodeData> oldCollect) {
            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                    p -> (p.getStartTime() == 12 || p.getStartTime() == 0)
                            && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
            if (po != null) {
                data.setCity(po.getCity());
            }
        }
    },
    DAY("day", "全天") {
        @Override
        public void setCity(TestCodeData data, List<TestCodeData> oldCollect) {
            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                    p -> p.getStartTime() == 0 && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
            if (po == null) {
                po = oldCollect.stream().filter(
                        p -> p.getStartTime() == 0 && p.getEndTime() == 12).findFirst().orElse(null);
            }
            if (po == null) {
                po = oldCollect.stream().filter(
                        p -> p.getStartTime() == 12 && p.getEndTime() == 24).findFirst().orElse(null);
            }
            if (po != null) {
                data.setCity(po.getCity());
            }
        }
    },
    HOUR("hour", "小时") {
        @Override
        public void setCity(TestCodeData data, List<TestCodeData> oldCollect) {
            TestCodeData po = oldCollect.stream().filter(
                    e -> e.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))).findFirst().orElse(null);
            if (po != null) {
                data.setCity(po.getCity());
            }
        }
    };

    public abstract void setCity(TestCodeData data, List<TestCodeData> oldCollect);

    private String code;
    private String desc;

    TimeEnum(String code, String desc) {
        this.code = code;
        this.desc = desc;
    }

    public String getCode() {
        return code;
    }

    public void setCode(String code) {
        this.code = code;
    }

    public String getDesc() {
        return desc;
    }

    public void setDesc(String desc) {
        this.desc = desc;
    }
}

然后 getCityNull 方法中 for 循环部分逻辑如下：

for (TestCodeData data : newCollect) {
    if (data.getStartTime() == 0 && data.getEndTime() == 12) {
        TimeEnum.AM.setCity(data, oldCollect);
    } else if (data.getStartTime() == 12 && data.getEndTime() == 24) {
        TimeEnum.PM.setCity(data, oldCollect);
    } else if (data.getStartTime() == 0 && data.getEndTime() == 24) {
        TimeEnum.DAY.setCity(data, oldCollect);
    } else if (data.getTimeUnit().equals(Integer.valueOf(1))) {
        TimeEnum.HOUR.setCity(data, oldCollect);
    }
}

其实在这个业务场景中使用枚举并不是特别合适，如果在遍历对象时，我们就知道要执行哪个枚举类型，此时最合适，伪代码如下：

for (TestCodeData data : newCollect) {
      String code = "am";  // 这里假设 code 变量是从 data 中获取的
      TimeEnum.valueOf(code).setCity(data, oldCollect);
}

技巧四：函数式接口

业务场景描述：比如让你做一个简单的营销拉新活动，这个活动投放到不同的渠道，不同渠道过来的用户奖励不一样。现假设在头条、微信等渠道都投放了该活动。此时你的代码可能会写出如下形式：

@RestController
@RequestMapping("/activity")
public class ActivityController {
    @Resource
    private AwardService awardService;

    @PostMapping("/reward")
    public void reward(String userId, String source) {
        if ("toutiao".equals(source)) {
            awardService.toutiaoReward(userId);
        } else if ("wx".equals(source)) {
            awardService.wxReward(userId);
        }
    }
}

@Service
public class AwardService {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AwardService.class);

    public Boolean toutiaoReward(String userId) {
        log.info("头条渠道用户{}奖励50元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }

    public Boolean wxReward(String userId) {
        log.info("微信渠道用户{}奖励100元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }
}

看完这段代码，逻辑上是没有什么问题的。但它有一个隐藏的缺陷，如果后期又增加很多渠道的时候，你该怎么办？继续 else if 吗？其实我们可以利用函数式接口优化，当然设计模式也可以优化。这里我只是举例使用一下函数式接口的使用方式。

@RestController
@RequestMapping("/activity")
public class ActivityController {
    @Resource
    private AwardService awardService;

    @PostMapping("/reward")
    public void reward(String userId, String source) {
        awardService.getRewardResult(userId, source);
    }
}

@Service
public class AwardService {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AwardService.class);
    private Map<String, BiFunction<String, String, Boolean>> sourceMap = new HashMap<>();

    @PostConstruct
    private void dispatcher() {
        sourceMap.put("wx", (userId, source) -> this.wxReward(userId));
        sourceMap.put("toutiao", (userId, source) -> this.toutiaoReward(userId));
    }

    public Boolean getRewardResult(String userId, String source) {
        BiFunction<String, String, Boolean> result = sourceMap.get(source);
        if (null != result) {
            return result.apply(userId, source);
        }
        return Boolean.FALSE;
    }

    private Boolean toutiaoReward(String userId) {
        log.info("头条渠道用户{}奖励50元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }

    private Boolean wxReward(String userId) {
        log.info("微信渠道用户{}奖励100元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }
}

针对一些复杂的业务场景，业务参数很多时，可以利用 @FunctionalInterface 自定义函数式接口来满足你的业务需求，使用原理和本例并无差别。

技巧五：设计模式

设计模式对于if-else的优化，我个人觉得有些重，但是也是一种优化方式。设计模式适合使用在大的业务流程和场景中使用，针对代码块中的if-else逻辑优化不推荐使用。

常用的设计模式有：

策略模式
模板方法
工厂模式
单例模式

还是以上面的营销拉新活动为例来说明如何使用。

使用技巧一：工厂模式+抽象类

定义抽象业务接口

public abstract class AwardAbstract {
    public abstract Boolean award(String userId);
}

定义具体业务实现类

// 头条渠道发放奖励业务
public class TouTiaoAwardService extends AwardAbstract {
    @Override
    public Boolean award(String userId) {
        log.info("头条渠道用户{}奖励50元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }
}

// 微信渠道发放奖励业务
public class WeChatAwardService extends AwardAbstract {
    @Override
    public Boolean award(String userId) {
        log.info("微信渠道用户{}奖励100元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }
}

利用工厂模式获取实例对象

public class AwardFactory {
    public static AwardAbstract getAwardInstance(String source) {
        if ("toutiao".equals(source)) {
            return new TouTiaoAwardService();
        } else if ("wx".equals(source)) {
            return new WeChatAwardService();
        }
        return null;
    }
}

业务入口处根据不同渠道执行不同的发放逻辑

@PostMapping("/reward2")
public void reward2(String userId, String source) {
    AwardAbstract instance = AwardFactory.getAwardInstance(source);
    if (null != instance) {
        instance.award(userId);
    }
}

使用技巧二：策略模式+模板方法+工厂模式+单例模式

还是以营销拉新为业务场景来说明，这个业务流程再增加一些复杂度，比如发放奖励之前要进行身份验证、风控验证等一些列的校验，此时你的业务流程该如何实现更清晰简洁呢！

定义业务策略接口

/** 策略业务接口 */
public interface AwardStrategy {
    /**
     * 奖励发放接口
     */
    Map<String, Boolean> awardStrategy(String userId);

    /**
     * 获取策略标识,即不同渠道的来源标识
     */
    String getSource();
}

定义奖励发放模板流程

public abstract class BaseAwardTemplate {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(BaseAwardTemplate.class);

    //奖励发放模板方法
    public Boolean awardTemplate(String userId) {
        this.authentication(userId);
        this.risk(userId);
        return this.awardRecord(userId);
    }

    //身份验证
    protected void authentication(String userId) {
        log.info("{} 执行身份验证!", userId);
    }

    //风控
    protected void risk(String userId) {
        log.info("{} 执行风控校验!", userId);
    }

    //执行奖励发放
    protected abstract Boolean awardRecord(String userId);
}

实现不同渠道的奖励业务

@Slf4j
@Service
public class ToutiaoAwardStrategyService extends BaseAwardTemplate implements AwardStrategy {
    /**
     * 奖励发放接口
     */
    @Override
    public Boolean awardStrategy(String userId) {
        return super.awardTemplate(userId);
    }

    @Override
    public String getSource() {
        return "toutiao";
    }

    /**
     * 具体的业务奖励发放实现
     */
    @Override
    protected Boolean awardRecord(String userId) {
        log.info("头条渠道用户{}奖励50元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }
}

@Slf4j
@Service
public class WeChatAwardStrategyService extends BaseAwardTemplate implements AwardStrategy {
    /**
     * 奖励发放接口
     */
    @Override
    public Boolean awardStrategy(String userId) {
        return super.awardTemplate(userId);
    }

    @Override
    public String getSource() {
        return "wx";
    }

    /***
     * 具体的业务奖励发放实现
     */
    @Override
    protected Boolean awardRecord(String userId) {
        log.info("微信渠道用户{}奖励100元红包!", userId);
        return Boolean.TRUE;
    }
}

定义工厂方法，对外统一暴露业务调用入口

@Component
public class AwardStrategyFactory implements ApplicationContextAware {
    private final static Map<String, AwardStrategy> MAP = new HashMap<>();

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        Map<String, AwardStrategy> beanTypeMap = applicationContext.getBeansOfType(AwardStrategy.class);
        beanTypeMap.values().forEach(strategyObj -> MAP.put(strategyObj.getSource(), strategyObj));
    }

    /**
     * 对外统一暴露的工厂方法
     */
    public Boolean getAwardResult(String userId, String source) {
        AwardStrategy strategy = MAP.get(source);
        if (Objects.isNull(strategy)) {
            throw new RuntimeException("渠道异常!");
        }
        return strategy.awardStrategy(userId);
    }

    /**
     * 静态内部类创建单例工厂对象
     */
    private static class CreateFactorySingleton {
        private static AwardStrategyFactory factory = new AwardStrategyFactory();
    }

    public static AwardStrategyFactory getInstance() {
        return CreateFactorySingleton.factory;
    }
}

业务入口方法

@RestController
@RequestMapping("/activity")
public class ActivityController {
 
    @PostMapping("/reward3")
    public void reward3(String userId, String source) {
        AwardStrategyFactory.getInstance().getAwardResult(userId, source);
    }
}

假如发起请求： POST http://localhost:8080/activity/reward3?userId=fei&source=wx

2022-02-20 12:23:27.716  INFO 20769 --- [nio-8080-exec-1] c.a.c.e.o.c.p.s.BaseAwardTemplate        : fei 执行身份验证!
2022-02-20 12:23:27.719  INFO 20769 --- [nio-8080-exec-1] c.a.c.e.o.c.p.s.BaseAwardTemplate        : fei 执行风控校验!
2022-02-20 12:23:27.719  INFO 20769 --- [nio-8080-exec-1] a.c.e.o.c.p.s.WeChatAwardStrategyService : 微信渠道用户fei奖励100元红包!