《重构 改善既有代码的设计》第9章 简化条件表达式

前言

条件逻辑有可能十分复杂,本章提供一些重构手法,专门用来简化它们。

1. Decompose Conditional(分解条件表达式)

概要:针对复杂的条件(if-then-else)语句

做法:从if、then、else三个段落中分别提炼出独立函数

2. Consolidate Conditional Expression(合并条件表达式)

一系列条件检查,都得到相同的结果。

合并为一个条件表达式,并将这个条件表达式提炼成一个独立函数。

重构前


double disabilityAmount() {

  if(seniority < 2) return 0;

  if(monthsDisabled > 12) return 0;

  if(isPartTime) return 0;

  // compute the disability amount

}

重构后


double disabilityAmount() {

  if(seniority < 2 || monthsDisabled > 12 || isPartTime)

      return 0;

  // compute the disability amount

}

注意不适用条件:这些检查的确彼此独立。

3. Consolidate Duplicate Conditional Fragments(合并重复的条件片段)

重构前


if(isSpecialDeal()) {

    total = price * 0.95;

    send();

}

else {

    total = price * 0.98;

    send();

}

重构后


if(isSpecialDeal()) {

    total = price * 0.95;

}

else {

    total = price * 0.98;

}

send();

一组条件表达式的所有分支都执行了相同的代码段,此时应该把这个代码段移到条件表达式的外面,才能更清楚地看到哪些东西随条件变化,哪些不变。

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’的作用。

以break或return语句取代控制标记。

动机:在一系列条件表达式中,常常会看到用以判断何时停止条件检查的控制标记。这样的标记带来的麻烦超过了它所带来的便利。人们之所以会使用这样的控制标记,因为结构化编程原则告诉他们:每个子程序只能有一个入口和出口。“单一出口“原则会让你在代码中加入让人讨厌的控制标记,大大降低条件表达式的可读性。这就是编程语言提供break和continue语句的原因:用它们跳出复杂的条件语句。去掉控制标记所产生的效果往往让你大吃一惊:条件语句真正的用途会清晰得多。

做法:

  • 1、对控制标记的处理,最显而易见的办法就是使用break或continue语句。

  • 2、找出让你跳出这段逻辑的控制标记值。

  • 3、找出对标记变量赋值的语句,代以恰当的break或continue语句。

  • 4、每次替换后,编译并测试。

重构前


void checkSecurity(String[] people) {

  boolean found = false;

  for(int i=0;i < people.length; i++) {

      if(!found) {

          if(people[i].equals("Don")) {

              sendAlert();

              found = true;

          }

          if(people[i].equals("John")) {

              sendAlert();

              found = true;

          }

      }

  }

}

重构后


void checkSecurity(String[] people) {

  for(int i=0;i < people.length; i++) {

      if(people[i].equals("Don")) {

        sendAlert();

        break;

      }

      if(people[i].equals("John")) {

        sendAlert();

        break;

      }

  }

}

5. Replace Nested Conditional with Cuard Clauses(以卫语句取代嵌套条件表达式)

重构前


double getPayAmount() {

    double result;

    if(isDead) result = deadAmount();

    else {

      if(isRetired) result = retiredAmount();

      else result = normalAmount();

    }

    return result;

}

重构后


double getPayAmount() {

    if(isDead) return deadAmount();

    if(isRetired) return retiredAmount();

    return normalAmount();

}

6. Replace Conditional with Polymorphism(以多态取代嵌套条件表达式)

重构前


public class Employee {

    private EmployeeType type;

    private int monthlySalary = 3000;

    private int commission = 2000;

    private int bonus = 5000;

    public Employee(EmployeeType employeeType) {

        this.type = employeeType;

    }

    int payAmount() {

        switch (getType()) {

            //根据不同员工类型,返回不同的薪水

            case EmployeeType.ENGINEER:

                return monthlySalary;

            case EmployeeType.SALESMAN:

                return monthlySalary + commission;

            case EmployeeType.MANAGER:

                return monthlySalary + bonus;

            default:

                throw new RuntimeException("Incorrect Employee");

        }

    }

    int getType() {

        return type.getTypeCode();

    }

    abstract class EmployeeType {

        public static final int ENGINEER = 1;

        public static final int SALESMAN = 2;

        public static final int MANAGER = 3;

        abstract int getTypeCode();

    }

    class Engineer extends EmployeeType {

        @Override

        int getTypeCode() {

            return ENGINEER;

        }

    }

    class Salesman extends EmployeeType {

        @Override

        int getTypeCode() {

            return SALESMAN;

        }

    }

    class Manager extends EmployeeType {

        @Override

        int getTypeCode() {

            return MANAGER;

        }

    }

}

重构后


public class Employee {

    private EmployeeType type;

    public Employee(EmployeeType employeeType) {

        this.type = employeeType;

    }

    int payAmount() {

        return type.payAmount(this);

    }

    abstract class EmployeeType {

        public static final int ENGINEER = 1;

        public static final int SALESMAN = 2;

        public static final int MANAGER = 3;

        abstract int payAmount(Employee employee);

    }

    class Engineer extends EmployeeType {

        @Override

        int payAmount(Employee employee) {

            return employee.getMonthlySalary();

        }

    }

    class Salesman extends EmployeeType {

        @Override

        int payAmount(Employee employee) {

            return employee.getMonthlySalary() + employee.getCommission();

        }

    }

    class Manager extends EmployeeType {

        @Override

        int payAmount(Employee employee) {

            return employee.getMonthlySalary() + employee.getBonus();

        }

    }

    public int getMonthlySalary() {

        return 3000;

    }

    public int getCommission() {

        return 2000;

    }

    public int getBonus() {

        return 5000;

    }

}

优化动机:

根据对象的不同类型而采取不同的行为,多态可以使你不必编写明显的条件表达式。

获得的收益:

类的用户不需要了解这个子类,大大降低了系统各部分之间的依赖,易扩展。

7. Introduce Null Object(引入Null对象)

你需要再三检查某对象是否为null

一家公用事业公司的系统以Site表示地点,庭院宅第house和集体公寓apartment都使用该公司的服务。任何时候每个地点都拥有一个顾客,顾客信息以Customer表示。

重构前


public class Site {

    private Customer customer;

    Customer getCustomer() {

        return customer;

    }

    class Customer {

        private String name, plan;

        public String getName() {

            return name;

        }

        public String getPlan() {

            return plan;

        }

    }

}

上面的各种取值函数允许客户取得各种数据。


Customer customer = site.getCustomer();

String plan;

if (customer == null) {

    plan = "nullPlan";

} else {

    plan = customer.getPlan();

}

String name;

if (customer == null) {

    name = "nullName";

} else {

    name = customer.getName();

}

但有时候一个地点的顾客搬走了,新顾客还没搬进了,此时这个地点就没有顾客。由于这种情况有可能发生,所以我们必须保证Customer的所有用户都能处理“Customer对象等于null”的情况。

此时就是使用空对象的时候了。

重构后


public class Site {

    private Customer customer;

    //这是重点

    Customer getCustomer() {

        return customer == null ? new NullCustomer() : customer;

    }

    class Customer {

        private String name, plan;

        public String getName() {

            return name;

        }

        public String getPlan() {

            return plan;

        }

    }

    class NullCustomer extends Customer {

        public String getName() {

            return "nullName";

        }

        public String getPlan() {

            return "nullPlan";

        }

    }

}

接下来在访问Customer对象的地方,直接调用对应方法即可。


Customer customer = site.getCustomer();

String plan = customer.getPlan();

String name = customer.getName();

8. Introduce Assertion(引入断言)

某一段代码需要对程序状态做出某种假设

重构前


double getExpenseLimit() {

    return expenseLimit != NULL_EXPENSE ? expenseLimit : primaryProject.getMemeberExpenseLimit();

}

重构后


double getExpenseLimit() {

    Assert.isTrue (expenseLimit != NULL_EXPENSE || primaryProject != null);

    return expenseLimit != NULL_EXPENSE ? expenseLimit : primaryProject.getMemeberExpenseLimit();

}

优化动机

常常会有这样一段代码:只有当某个条件为真时,该段代码才能正常运行。例如平方根计算只对正值才能进行,又例如某个对象可能假设其字段至少有一个不等于null。这样的假设通常并没有在代码中明确表现出来,使用断言能够明确标明这些假设。

获得的收益

断言可以作为交流与调试的辅助(实际上,程序最后的成品往往将断言统统删除)

交流角度,断言可以帮助程序阅读者理解代码所做的假设。

调试角度,断言可以在距离bug最近的地方抓住他们。

做法

如果程序员不犯错,断言就应该不会对系统运行造成任何影响,所以加入断言永远不会影响程序的行为。

如果你发现代码假设某个条件始终为真,就加入一个断言明确说明这种情况

注意,不要滥用断言。

请不要使用它来检查“你认为应该为真”的条件,请只使用它来检查“一定必须为真”的条件。你应该常常问自己:如果断言所指示的约束条件不能满足,代码是否仍能够正常运行?如果可以,就把断言拿掉。

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