9条消除if...else的锦囊妙计，助你写出更优雅的代码
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2021-01-04 13:52
前言
最近在做代码重构，发现了很多代码的烂味道。其他的不多说，今天主要说说那些又臭又长的if...else要如何重构。
在介绍更更优雅的编程之前，让我们一起回顾一下，不好的if...else代码
一、又臭又长的if...else
废话不多说，先看看下面的代码。
public interface IPay {
void pay();
}
@Service
public class AliaPay implements IPay {
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起支付宝支付===");
}
}
@Service
public class WeixinPay implements IPay {
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起微信支付===");
}
}
@Service
public class JingDongPay implements IPay {
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起京东支付===");
}
}
@Service
public class PayService {
@Autowired
private AliaPay aliaPay;
@Autowired
private WeixinPay weixinPay;
@Autowired
private JingDongPay jingDongPay;
public void toPay(String code) {
if ("alia".equals(code)) {
aliaPay.pay();
} else if ("weixin".equals(code)) {
weixinPay.pay();
} else if ("jingdong".equals(code)) {
jingDongPay.pay();
} else {
System.out.println("找不到支付方式");
}
}
}
PayService类的toPay方法主要是为了发起支付，根据不同的code，决定调用用不同的支付类（比如：aliaPay）的pay方法进行支付。
这段代码有什么问题呢？也许有些人就是这么干的。
试想一下，如果支付方式越来越多，比如：又加了百度支付、美团支付、银联支付等等，就需要改toPay方法的代码，增加新的else...if判断，判断多了就会导致逻辑越来越多？
很明显，这里违法了设计模式六大原则的：开闭原则 和 单一职责原则。
❝开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。就是说增加新功能要尽量少改动已有代码。
❞
❝单一职责原则：顾名思义，要求逻辑尽量单一，不要太复杂，便于复用。
❞
那有什么办法可以解决这个问题呢？
二、消除if...else的锦囊妙计
1、使用注解
代码中之所以要用code判断使用哪个支付类，是因为code和支付类没有一个绑定关系，如果绑定关系存在了，就可以不用判断了。
我们先定义一个注解。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface PayCode {
String value();
String name();
}
在所有的支付类上都加上该注解
@PayCode(value = "alia", name = "支付宝支付")
@Service
public class AliaPay implements IPay {
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起支付宝支付===");
}
}
@PayCode(value = "weixin", name = "微信支付")
@Service
public class WeixinPay implements IPay {
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起微信支付===");
}
}
@PayCode(value = "jingdong", name = "京东支付")
@Service
public class JingDongPay implements IPay {
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起京东支付===");
}
}
然后增加最关键的类：
@Service
public class PayService2 implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
private static Map payMap = null;
@Override
public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {
ApplicationContext applicationContext = contextRefreshedEvent.getApplicationContext();
Map beansWithAnnotation = applicationContext.getBeansWithAnnotation(PayCode.class);
if (beansWithAnnotation != null) {
payMap = new HashMap<>();
beansWithAnnotation.forEach((key, value) ->{
String bizType = value.getClass().getAnnotation(PayCode.class).value();
payMap.put(bizType, (IPay) value);
});
}
}
public void pay(String code) {
payMap.get(code).pay();
}
}
PayService2类实现了ApplicationListener接口，这样在onApplicationEvent方法中，就可以拿到ApplicationContext的实例。我们再获取打了PayCode注解的类，放到一个map中，map中的key就是PayCode注解中定义的value，跟code参数一致，value是支付类的实例。
这样，每次就可以每次直接通过code获取支付类实例，而不用if...else判断了。如果要加新的支付方法，只需在支付类上面打上PayCode注解定义一个新的code即可。
注意：这种方式的code可以没有业务含义，可以是纯数字，只有不重复就行。
2、动态拼接名称
该方法主要针对code是有业务含义的场景。
@Service
public class PayService3 implements ApplicationContextAware {
private ApplicationContext applicationContext;
private static final String SUFFIX = "Pay";
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
}
public void toPay(String payCode) {
((IPay) applicationContext.getBean(getBeanName(payCode))).pay();
}
public String getBeanName(String payCode) {
return payCode + SUFFIX;
}
}
我们可以看到，支付类bean的名称是由code和后缀拼接而成，比如：aliaPay、weixinPay和jingDongPay。这就要求支付类取名的时候要特别注意，前面的一段要和code保持一致。调用的支付类的实例是直接从ApplicationContext实例中获取的，默认情况下bean是单例的，放在内存的一个map中，所以不会有性能问题。
特别说明一下，这种方法实现了ApplicationContextAware接口跟上面的ApplicationListener接口不一样，是想告诉大家获取ApplicationContext实例的方法不只一种。
3、模板方法判断
当然除了上面介绍的两种方法之外，spring的源码实现中也告诉我们另外一种思路，解决if...else问题。
我们先一起看看spring AOP的部分源码，看一下DefaultAdvisorAdapterRegistry的wrap方法
public Advisor wrap(Object adviceObject) throws UnknownAdviceTypeException {
if (adviceObject instanceof Advisor) {
return (Advisor) adviceObject;
}
if (!(adviceObject instanceof Advice)) {
throw new UnknownAdviceTypeException(adviceObject);
}
Advice advice = (Advice) adviceObject;
if (advice instanceof MethodInterceptor) {
return new DefaultPointcutAdvisor(advice);
}
for (AdvisorAdapter adapter : this.adapters) {
if (adapter.supportsAdvice(advice)) {
return new DefaultPointcutAdvisor(advice);
}
}
throw new UnknownAdviceTypeException(advice);
}
重点看看supportAdvice方法，有三个类实现了这个方法。我们随便抽一个类看看
class AfterReturningAdviceAdapter implements AdvisorAdapter, Serializable {
@Override
public boolean supportsAdvice(Advice advice) {
return (advice instanceof AfterReturningAdvice);
}
@Override
public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) {
AfterReturningAdvice advice = (AfterReturningAdvice) advisor.getAdvice();
return new AfterReturningAdviceInterceptor(advice);
}
}
该类的supportsAdvice方法非常简单，只是判断了一下advice的类型是不是AfterReturningAdvice。
我们看到这里应该有所启发。
其实，我们可以这样做，定义一个接口或者抽象类，里面有个support方法判断参数传的code是否自己可以处理，如果可以处理则走支付逻辑。
public interface IPay {
boolean support(String code);
void pay();
}
@Service
public class AliaPay implements IPay {
@Override
public boolean support(String code) {
return "alia".equals(code);
}
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起支付宝支付===");
}
}
@Service
public class WeixinPay implements IPay {
@Override
public boolean support(String code) {
return "weixin".equals(code);
}
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起微信支付===");
}
}
@Service
public class JingDongPay implements IPay {
@Override
public boolean support(String code) {
return "jingdong".equals(code);
}
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起京东支付===");
}
}
每个支付类都有一个support方法，判断传过来的code是否和自己定义的相等。
@Service
public class PayService4 implements ApplicationContextAware, InitializingBean {
private ApplicationContext applicationContext;
private List payList = null;
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
if (payList == null) {
payList = new ArrayList<>();
Map beansOfType = applicationContext.getBeansOfType(IPay.class);
beansOfType.forEach((key, value) -> payList.add(value));
}
}
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
}
public void toPay(String code) {
for (IPay iPay : payList) {
if (iPay.support(code)) {
iPay.pay();
}
}
}
}
这段代码中先把实现了IPay接口的支付类实例初始化到一个list集合中，返回在调用支付接口时循环遍历这个list集合，如果code跟自己定义的一样，则调用当前的支付类实例的pay方法。
4.策略+工厂模式
这种方式也是用于code是有业务含义的场景。
策略模式定义了一组算法，把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。工厂模式用于封装和管理对象的创建，是一种创建型模式。
public interface IPay {
void pay();
}
@Service
public class AliaPay implements IPay {
@PostConstruct
public void init() {
PayStrategyFactory.register("aliaPay", this);
}
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起支付宝支付===");
}
}
@Service
public class WeixinPay implements IPay {
@PostConstruct
public void init() {
PayStrategyFactory.register("weixinPay", this);
}
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起微信支付===");
}
}
@Service
public class JingDongPay implements IPay {
@PostConstruct
public void init() {
PayStrategyFactory.register("jingDongPay", this);
}
@Override
public void pay() {
System.out.println("===发起京东支付===");
}
}
public class PayStrategyFactory {
private static Map PAY_REGISTERS = new HashMap<>();
public static void register(String code, IPay iPay) {
if (null != code && !"".equals(code)) {
PAY_REGISTERS.put(code, iPay);
}
}
public static IPay get(String code) {
return PAY_REGISTERS.get(code);
}
}
@Service
public class PayService3 {
public void toPay(String code) {
PayStrategyFactory.get(code).pay();
}
}
这段代码的关键是PayStrategyFactory类，它是一个策略工厂，里面定义了一个全局的map，在所有IPay的实现类中注册当前实例到map中，然后在调用的地方通过PayStrategyFactory类根据code从map获取支付类实例即可。
5.责任链模式
这种方式在代码重构时用来消除if...else非常有效。
责任链模式：将请求的处理对象像一条长链一般组合起来，形成一条对象链。请求并不知道具体执行请求的对象是哪一个，这样就实现了请求与处理对象之间的解耦。
常用的filter、spring aop就是使用了责任链模式，这里我稍微改良了一下，具体代码如下：
public abstract class PayHandler {
@Getter
@Setter
protected PayHandler next;
public abstract void pay(String pay);
}
@Service
public class AliaPayHandler extends PayHandler {
@Override
public void pay(String code) {
if ("alia".equals(code)) {
System.out.println("===发起支付宝支付===");
} else {
getNext().pay(code);
}
}
}
@Service
public class WeixinPayHandler extends PayHandler {
@Override
public void pay(String code) {
if ("weixin".equals(code)) {
System.out.println("===发起微信支付===");
} else {
getNext().pay(code);
}
}
}
@Service
public class JingDongPayHandler extends PayHandler {
@Override
public void pay(String code) {
if ("jingdong".equals(code)) {
System.out.println("===发起京东支付===");
} else {
getNext().pay(code);
}
}
}
@Service
public class PayHandlerChain implements ApplicationContextAware, InitializingBean {
private ApplicationContext applicationContext;
private PayHandler header;
public void handlePay(String code) {
header.pay(code);
}
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
}
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
Map beansOfTypeMap = applicationContext.getBeansOfType(PayHandler.class);
if (beansOfTypeMap == null || beansOfTypeMap.size() == 0) {
return;
}
List handlers = beansOfTypeMap.values().stream().collect(Collectors.toList());
for (int i = 0; i < handlers.size(); i++) {
PayHandler payHandler = handlers.get(i);
if (i != handlers.size() - 1) {
payHandler.setNext(handlers.get(i + 1));
}
}
header = handlers.get(0);
}
}
这段代码的关键是每个PayHandler的子类，都定义了下一个需要执行的PayHandler子类，构成一个链式调用，通过PayHandlerChain把这种链式结构组装起来。
6、其他的消除if...else的方法
当然实际项目开发中使用if...else判断的场景非常多，上面只是其中几种场景。下面再列举一下，其他常见的场景。
1.根据不同的数字返回不同的字符串
public String getMessage(int code) {
if (code == 1) {
return "成功";
} else if (code == -1) {
return "失败";
} else if (code == -2) {
return "网络超时";
} else if (code == -3) {
return "参数错误";
}
throw new RuntimeException("code错误");
}
其实，这种判断没有必要，用一个枚举就可以搞定。
public enum MessageEnum {
SUCCESS(1, "成功"),
FAIL(-1, "失败"),
TIME_OUT(-2, "网络超时"),
PARAM_ERROR(-3, "参数错误");
private int code;
private String message;
MessageEnum(int code, String message) {
this.code = code;
this.message = message;
}
public int getCode() {
return this.code;
}
public String getMessage() {
return this.message;
}
public static MessageEnum getMessageEnum(int code) {
return Arrays.stream(MessageEnum.values()).filter(x -> x.code == code).findFirst().orElse(null);
}
}
再把调用方法稍微调整一下
public String getMessage(int code) {
MessageEnum messageEnum = MessageEnum.getMessageEnum(code);
return messageEnum.getMessage();
}
完美。
2.集合中的判断
上面的枚举MessageEnum中的getMessageEnum方法，如果不用java8的语法的话，可能要这样写
public static MessageEnum getMessageEnum(int code) {
for (MessageEnum messageEnum : MessageEnum.values()) {
if (code == messageEnum.code) {
return messageEnum;
}
}
return null;
}
对于集合中过滤数据，或者查找方法，java8有更简单的方法消除if...else判断。
public static MessageEnum getMessageEnum(int code) {
return Arrays.stream(MessageEnum.values()).filter(x -> x.code == code).findFirst().orElse(null);
}
3.简单的判断
其实有些简单的if...else完全没有必要写，可以用三目运算符代替，比如这种情况：
public String getMessage2(int code) {
if(code == 1) {
return "成功";
}
return "失败";
}
改成三目运算符：
public String getMessage2(int code) {
return code == 1 ? "成功" : "失败";
}
修改之后代码更简洁一些。
4.spring中的判断
对于参数的异常，越早被发现越好，在spring中提供了Assert用来帮助我们检测参数是否有效。
public void save(Integer code，String name) {
if(code == null) {
throw Exception("code不能为空");
} else {
if(name == null) {
throw Exception("name不能为空");
} else {
System.out.println("doSave");
}
}
}
如果参数非常多的话，if...else语句会很长，这时如果改成使用Assert类判断，代码会简化很多：
public String save2(Integer code，String name) {
Assert.notNull(code,"code不能为空");
Assert.notNull(name,"name不能为空");
System.out.println("doSave");
}
当然，还有很多其他的场景可以优化if...else，我再这里就不一一介绍了，感兴趣的朋友可以给我留言，一起探讨和研究一下。
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