Java程式設計技巧：if-else優化實踐總結歸納

朱季謙發表於2021-06-22
Java程式設計優化

文/朱季謙

說實話，其實我很討厭在程式碼裡大量使用if-else，一是因為該類程式碼執行方式屬於程式導向的，二嘛，則是會顯得程式碼過於冗餘。這篇筆記，主要記錄一些自己在工作實踐當中針對if-else的優化心得，將會不定期地長期更新。


一、使用策略列舉來優化if-else

看到網上蠻多人推薦使用策略模式來優化if-else，但我總覺得，搞一堆策略類來優化大批量if-else，雖然想法很好，但無意之中很可能又會創造出很多類物件，就顯得過於繁重了。若想使用策略模式來優化大批量if-else，其實有一種更好的方式，這是策略模式+列舉方式的改良，我以前寫過這樣一篇優化文章，詳細直接點選該文了解：《策略列舉：消除在專案裡大批量使用if-else的優雅姿勢》


二、使用三目運算子來優化if-else

1、根據if-else條件來判斷賦值的，如：

String id="";
if(flag){
    id="a";
}else{
    id="b";
}

利用三目運算子，可以直接優化成一行程式碼：

id=flag?"a":"b";

2、利用if-else條件來判斷呼叫方法，如:

Set<String> set1=new HashSet<>();
Set<String> set2=new HashSet<>();

if(flag){
    set1.add(id);
}else{
    set2.add(id);
}

利用三目運算子，可以直接優化成：

Set<String> set1=new HashSet<>();
Set<String> set2=new HashSet<>();
(flag?set1:set2).add(id);

三、使用Stream優化if中判斷條件過多情況

Jdk1.8新特性Stream流有三個這樣API，anyMatch，allMatch，noneMatch，各自的作用如下：
  • anyMatch：判斷條件裡任意一個滿足條件，則返回true；
  • allMatch：判斷條件裡所有都滿足條件，則返回true；
  • noneMatch：判斷條件裡所有都不滿足條件，則返回true;

它們的使用方式其實很簡單：

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c","d", "");
//任意一個字串判斷不為空則為true
boolean anyMatch = list.stream().anyMatch( s->StringUtils.isEmpty(s));
//所有字串判斷都不為空則為true
boolean allMatch = list.stream().allMatch( s->StringUtils.isEmpty(s));
//沒有一個字元判斷為空則為true
boolean noneMatch = list.stream().noneMatch( s->StringUtils.isEmpty(s));

可見，根據以上三種實現方式，可以在某種程度上優化if裡判斷條件過多的情況，那麼，在哪種場景裡比較合適利用其優化呢？

在日常實際開發當中，我們可能會看到過這樣存在很多判斷條件的程式碼：

 if(StringUtils.isEmpty(str1) || StringUtils.isEmpty(str2) ||
    StringUtils.isEmpty(str3) || StringUtils.isEmpty(str4) ||
    StringUtils.isEmpty(str5) || StringUtils.isEmpty(str6)
   ){
 .....
}

這時，就可以考慮到，使用stream流來優化，優化後的程式碼如下：

 if(Stream.of(str1, str2, str3, str4,str5,str6).anyMatch(s->StringUtils.isEmpty(s))){
 .....
 }

這樣優化後，是不是就比那堆if裡堆積到一塊的條件更為優雅了？

當然，這只是針對或條件的，若是遇到與條件時，同樣可以用Stream來優化，例如：

if(StringUtils.isEmpty(str1) && StringUtils.isEmpty(str2) &&
   StringUtils.isEmpty(str3) && StringUtils.isEmpty(str4) &&
   StringUtils.isEmpty(str5) && StringUtils.isEmpty(str6)
){
   .....
}

使用Stream優化後：

if(Stream.of(str1, str2, str3, str4,str5,str6).allMatch(s->StringUtils.isEmpty(s))){
  .....
}

四、使用Map優化if-else

優化量比較多的程式導向的if-else語句，還可以考慮使用Map來優化，雖然在一定程度上，建立一個額外map會佔用記憶體，但那丁點記憶體對於現階段計算機而言，可以說不足掛齒。 下面使用一個案例來介紹下————

在一些祖傳老程式碼當中，可能遇到過類似這樣又臭又冗餘的if-else寫法：

public String getDay(String day){
    if("Monday".equals(day)){
       return "今天上英語課";
    }else if("Tuesday".equals(day)){
       return "今天上語文課";
    }else if("Wednesday".equals(day)){
       return "今天上數學課";
    }else if("Thursday".equals(day)){
       return "今天上音樂課";
    }else if("Sunday".equals(day)){
       return "今天上程式設計課";
    }else{
       ......
    }
}

這時，可以根據具體場景，來考慮是否可以利用Map優化，使用Map優化的方式，是先在該類中定義一個static的map，類似這樣：

public static final  Map<String,String> dayMap=  ImmutableMap.<String, String>builder()
    .put("Monday","今天上英語課")
    .put("Tuesday","今天上語文課")
    .put("Wednesday","今天上數學課")
    .put("Thursday","今天上音樂課")
    .put("Sunday","今天上程式設計課")
    .build();

定義完後，就直接在先前使用if-else的方法裡，進行這樣優化：

public String getDay(String day){
    return dayMap.get(day);
}

這樣優化後，業務方法裡的判斷獲取值的處理，是不是就清爽了很多，當然，這只是針對量比較多的if-else而言，若是比較少的判斷語句，再額外定義一個map來搞，隱約有畫蛇添足的嫌疑。

細心的讀者可能會發現， 我在定義map的時候，使用到了一個ImmutableMap的東西，這是Google Guava裡的一個類，可生成一個不可變的Map物件，這就意味著，初始化定義後，後續就無法再put修改了，它的這個特性可以保證執行緒的安全。一般用來替換if-else的map，我們就是要求在初始化定義後，就不會再允許修改了，因此，這個ImmutableMap生成的map，可以很好地幫我們實現這一點。另外，最重要一點是，使用這個ImmutableMap，可以實現鏈式程式設計，就像上面定義的鏈式寫法，若是用傳統的map定義，就每次都要map.put()、map.put()地賦值。

關於ImmutableMap的使用與原理，後續我會專門寫一篇文章來介紹。


五、使用列舉優化if-else

前面提到過可使用策略列舉來優化大批量的if-else，當然，若只是判斷獲不同條件來取值的程式碼，可以考慮直接使用列舉來優化，其效果與map的處理效果類似。

還是用前面判斷課程的if-else為案例來優化。

首先，先在類中定義一個列舉：

public enum dayEnum {
    Monday("今天上英語課"),
    Tuesday("今天上語文課"),
    Wednesday("今天上數學課"),
    Thursday("今天上音樂課"),
    Sunday("今天上程式設計課");

    public String value;

    dayEnum(String value){
      this.value=value;
    }
}

定義完後，就可以類似前面map的方式，直接將判斷值去列舉裡獲取，然後直接返回獲取到的值，這樣寫法是不是也比較優雅了。

public String getDay(String day){
    return dayEnum.valueOf(day).value;
}

六、使用Optional類優化if-else

在實際工作中，我曾經遇到類似這樣的程式碼，看起來像沒什麼問題，但如果其中某個屬性值不幸為null，那麼，恭喜你，你將會喜提一個NullPointerException異常。

String name=school.getGrades().getStuendt().getName();

若要處理這個可能出現的空指標異常，傳統寫法，可以寫一堆if-else語句來處理，就像這樣子——

String name=null;
if(school!=null){
    Grades grade=school.getGrades();
    if(grade!=null){
        Student student=grade.getStuendt();
        if(student!=null){
          name = student.getName();
        }
    }
}

作為一個極度討厭if-else的人士，怎麼能容忍這一堆層層巢狀的程式碼存在呢！

在遇到這種層層巢狀的if-else判斷時，可以考慮使用jdk1.8新特性Optional 類來優化，優化後的效果如下，頓時又優雅了很多。

String name = Optional.ofNullable(school)
  .flatMap(School::getGrades)
  .flatMap(Grades::getStuendt)
  .map(Student::getName)
  .orElse(null);

本文屬於if-else優化程式設計技巧總結，後續若在實踐中有新收穫，將持續更新......

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