嘁,都2020了,你咋还在单纯的使用if-else

在高级语言中，基本上都提供了像if-else 和switch-case 这样的条件语句，方便大伙进行判断——引导程序走向。我们在写程序时，常常需要指明两条或者更多的执行路径，使得程序执行时，能够选择其中一条路径，去执行相应的语句，产生对应的结果 —— 这也是条件语句在程序中的作用。

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if-else的例子

各位在初学c语言时，应该都写过这样一个程序：输出每个月的天数：

//c语言代码片段
int days(int months, int years){
	int days;
	if(months==1 || months==3 || months==5 || months==7 || months==8 || months==10 || months==12){
		days=31;
	}else if(months==2){
		if((years%4==0 && years%100!=0) || years%400==0){
			days=29;
		}else{
			days=28;
		}
	}else if(months==4 || months==6 || months==9 || months==11){
		days=30;
	}else{
		printf("输入错误！请重新输入：\n");
		days(months,years);
	}
	return days;
}

这个程序虽是“耳熟能详”的，但后来看着未免感觉有些【繁琐】，多层if-else的嵌套不仅使得可读性降低，还会大大影响程序运行的效率。。。

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if-else的问题

从上面就可以看出，if-else判断语句使用起来非常简单，但是在稍微复杂的逻辑场景下，对if-else的频繁使用（或说：滥用）就会容易导致整个项目的可读性和可维护性大大降低。

我们可以试想一下，如果项目中出现了一种新的情况，那么我们要在原有的代码基础上继续增加if-else。但是需求是不会减少的。这样恶性循环下去，原本的几个if-else可能在更新了几个版本后变成了几十个，这可真是令人哭笑不得的事。
（当然，现在也许你的公司会有硬性要求，或者开发模板，那就恭喜你了…）

从设计模式的角度考虑，if-else简直具有了“坏”代码具有的一切：

• 数据和实现逻辑强耦合
• 扩展麻烦，维护性低

改善if-else

if-else并非是需要全部被代替的，确切的说，我们现在只能去不断的改善它，使他运行的更为【流畅】。

短路符号和三元表达式
前几天笔者还在群里说这两个：短路符号，又叫“逻辑运算符”，在一些简单的场景下，我们完全可以用它来代替if-else（尤其是那些需要“几个条件同时满足”的场景下）：
比如这个——判断一个数是不是2的幂：

//c++代码片段
class solution {
public:
  bool ispoweroftwo(int n) {
  	//如果一个数是 2 的次方数的话，那么它的二进数必然是最高位为1，其它都为 0 ，
  	//那么如果此时我们减 1 的话，则最高位会降一位，其余为 0 的位现在都为变为 1，
  	//那么我们把两数相与，就会得到 0
    return (n > 0) && (!(n & (n - 1)));
  } 
};

我们也可以用三元符号来代替if-else，它是几乎最合适的计算机判断符号（笔者自认为！），尤其适用于多条件复合判断（一层嵌套一层）。不过需要注意的是，大量的三元运算符却容易影响代码的可读性：

比如——判断 n! 结果尾数中零的数量：

//java代码片段
public class solution {
  public int trailingzeroes(int n) {
  	//不断递归
    return n == 0 ? 0 : n / 5 + trailingzeroes(n / 5);
  }
}

当然，我们还有一种改进方法：如果每种条件下代码逻辑比较多，也可以考虑提前跳出来结束函数——这是借鉴了for循环。

说说switch-case

switch-case是语言自身提供的另一种条件语句，它和if在本质上并没有什么区别，只是代码看上去会更简洁。比如——判断年龄：

goodswitch(age){
	case 10:
		break;
	case 20:
		break;
	case 30:
		break;
	//...
}

但是switch-case无法从根本上解决多个相似条件下需要多次重复的问题。

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表驱动法

这个是笔者最为推崇的一种写法，它几乎在大数据量判断、范围区别处理等问题上都有解决方案！

现在让我们再来看文章开头那道题：输出每个月有多少天
我们不妨转换一下思路，每个月份对应一个数字，而月份都是按顺序排列的，所以我们是否可以用一个数组来存储天数，然后用下标来访问？

//javascript 语法片段
const month=new date().getmonth(),
	year=new date().getfullyear(),
	isleapyear=year%4==0 && year%100!=0 || year%400==0;

const monthdays=[31,isleapyear ? 29 : 28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31];
const days=monthdays[month];

哦，这个代码运行起来可简单多了——至少看起来是这样。

还有上面判断年龄的代码，我们也可以这样写：

//javascript 语法片段
ages=[10,20,...];
funs=['a1','a2',...];
for(let i in ages){
	if(age==ages[i]){
		funs[i]();
	}
}
function a1(){
}
function a2(){
}
//...

看了两个例子，想必你对【表驱动法】有了了解：

表驱动法就是一种编程模式，从表里面查找信息而不使用逻辑语句。事实上，凡是能通过逻辑语句来选择的事物，都可以通过查表来选择。对简单的情况而言，使用逻辑语句更为容易和直白。但随着逻辑链的越来越复杂，查表法也就愈发显得更具吸引力。——《代码大全》

使用表驱动可不像if-else那样“轻松”，我们需要先思考两个问题：

如何从表中查询数据？如果if-else判断的是范围，该怎么查？查什么？（数据？索引？）

基于这两个问题，有人将依据表驱动的查询分为三种：

直接访问索引访问阶梯访问

1、直接访问表
笔者最近按照母亲的“旨意”跑了一趟保险公司，发现这个保险费率非常麻烦——它会根据年龄、性别、婚姻状态等不同情况变化。看着上面输出日期的程序想一下，如果你用逻辑控制解构（if or switch）来表示不同费率，那会有多麻烦！（事实上，你的代码可能会像八爪鱼一样…）

我们能够知道，这里的【年龄】是个范围！没法用数组或者对象来做映射。这有两种解决方案：直接访问表 or 阶梯访问表。笔者决定先试试“直接访问表”的方式，并找到了两种方法：

复制信息从而能够直接使用键值：我们可以给 1-17 年龄范围的每个年龄都复制一份信息，然后直接用 age 来访问，同理对其他年龄段的也都一样。这种方法在于操作很简单，表的结构也很简单。但有个缺点就是会浪费空间，毕竟生成了很多冗余信息。（不建议使用）转换键值，如果我们把年龄范围转换成键呢？这样就可以直接来访问了，唯一需要考虑的问题就是有些情境下年龄如何转换为键值。

对于第二种方法，有人可能疑惑了：还要用if-else转换？ 当然。前面已经说过：简单的if-else不会有什么问题的，表驱动只是为了优化复杂的逻辑判断，使其更灵活、易扩展。

//typescript 语法片段
const age={
	0:"unadult",
	1:"adult"
}
const gender={
	0:"female",
	1:"male"
}
const marry={
	0:"unmarried",
	1:"married"
}

const ratemap={
	[age[0]+gender[0]+marry[0]]:0.1,
	[age[0]+gender[0]+marry[1]]:0.2,
	[age[0]+gender[1]+marry[1]]:0.3,
	[age[0]+gender[1]+marry[0]]:0.4,
	[age[1]+gender[0]+marry[0]]:0.5,
	[age[1]+gender[0]+marry[1]]:0.6,
	[age[1]+gender[1]+marry[1]]:0.7,
	[age[1]+gender[1]+marry[0]]:0.8
}
const isadult=(age:number)=>age>=18 ? 1: 0
const getdate=(age,hasmarried,gender)=>{
	age=isadult(age)
	return ratemap[age[age]+gender[gender]+marry[marry]]
}

这样才是正确的打开方式嘛！

哦对，刚刚好像还说了一种方法：
2、阶梯访问表
同样是为了解决上面那个年龄范围的问题，阶梯访问没有索引访问直接，但是会更节省空间。
为了使用阶梯方法，你需要把每个区间的上限写入一张表中，然后通过循环来检查年龄所在的区间，所以在使用阶梯访问的时候一定要注意检查区间的端点。

//typescript 语法片段
const ageranges:number[]=[17,65,100],
	keys:string[]=['<18','18-65','>65'];
const getkey=(age:number):string=>{
	for(let i in keys){
		//console.log(i);
		//console.log(ageranges[i]);
		if(age<=ageranges[i]){
			return keys[i];
		}
	}
	return keys[keys.length-1];
}

3、索引访问表

实际中的保险费率问题，在处理年龄范围的时候很头疼，这种范围往往不像上面第一种方法中那么容易得到 ‘key'。
我们当时提到了复制信息从而能够直接使用键值，但是这种方法浪费了很多空间，因为每个年龄都会保存着一份数据。
但是如果我们只是保存索引，通过这个索引来查询数据呢？
假设人刚出生是0岁，最多能活到 100 岁，那么我们需要创建一个长度为 101 的数组，数组的下标对应着人的年龄，这样在 0-17 的每个年龄我们都储存 ‘<18'，在18-65储存 ‘18-65', 在65以上储存 ‘>65'。这样我们通过年龄就可以拿到对应的索引，再通过索引来查询对应的数据。
看起来这种方法要比上面的直接访问表更复杂，但是在一些很难通过转换键值、数据占用空间很大的场景下可以试试通过索引来访问：

//typescript 代码片段
const ages:string[]=['<18','<18','<18',...'18-65','18-65','18-65',...'>65','>65','>65',...'>65'];
const agekey:string=ages[age];

这样虽然在造表的时候稍有些麻烦，但是在处理数据时却是异常简便！

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表驱动的典型应用

表驱动最大的意义就是将条件判断（数据）和逻辑剥离分开，将条件用可配置的表（对象 or 数组）来管理

将0-360°划分为8个不同的空间，但不要总是用if-else实现：

//javascript 代码片段
const keys=['a','b','c','d','e','f','g','h'],
	range=[45,90,135,180,225,270,315,360];
const degreetkey=(rage)=>{
	for(let i in range){
		if(rage<=range[i]){
			return keys[i];
		}
	}
}
const map={
	'a':()=>{
		//...
	},
	'b':()=>{
		//...
	},
	//...
}

//调用如：
map[degreetkey(46)]();

枚举解决if-else对应关系复杂的问题

啥角色干啥事，这是一个很明显的对应关系，所以学过的“枚举”为啥不用？
其实枚举和上面提到的【表搜索】很像：我们举一个“系统管理员操作权限”的问题
首先定义一个公用接口 roleoperation，表示不同角色所能做的操作：

public interface roleoperation {
  string op();//表示某个角色可以做哪些op操作
}

接下来我们将不同角色的情况全部交由枚举类来做，定义一个不同角色有不同权限的枚举类 roleenum：

public enum roleenum implements role0peration {
  //系统管理员(有a操作权限)
	role_ root_ _admin {
		@override
		public string op() {
			return "role_ root_ admin:" + " has aaa permission";
		}
	},
	//订单管理员(有b操作权限)
	role_ order_ admin {
		@override
		public string op() {
			return "role_ order_ _admin:" + " has bbb permission";
		}
	},
	//普通用户(有c操作权限)
	role_ normal {
	@override
		public string op() {
			return "role_ normal:" + "has ccc permission";
		}
	};
}

而且这样一来，以后假如我想扩充条件，只需要去枚举类中加代码即可，而不是去改以前的代码，这岂不很稳！

public class judgerole {
	public string judge( string rolename ) {
		//一行代码搞定!之前的if/else没了!
		return roleenum.va1ue0f(rolename).op();
	}
}

工厂模式解决if-else“分支过多”问题

不同分支做不同的事情，很明显就提供了使用工厂模式的契机，我们只需要将不同情况单独定义好，然后去工厂类里面聚合即可。

首先，针对不同的角色，可以单独定义其业务类：

//系统管理员(有a操作权限)
public class rootadminrole implements role0peration {
	private string rolename ;
	public rootadminrole( string rolename){
		this.rolename = rolename ;
	}
	@override
	public string op() {
		return rolename + "has aaa permission" ;
	}
}

//订单管理员(有b操作权限)
public class orderadminrole implements roleoperation {
	private string rolename ;
	public orderadminrole( string rolename ) {
		this.rolename = rolename ;
	} 
	@override
	public string op() {
		return rolename + "has bbb permission";
	}
}

//普通用户(有c操作权限)
public class normalrole implements roleoperation {
	private string rolename ;
	public normalrole( string rolename){
		this.rolename = rolename;
	}
	@override
	public string op() {
		return rolename + "has ccc permission";
	}
}

接下来再写一个工厂类 rolefactory对上面不同角色进行聚合：

public class rolefactory {
	static map<string, role0peration> roleoperationmap = new hashmap<>();
	//在静态块中先把初始化工作全部做完
	static {
		role0perationmap.put( "role_ root_ admin", new rootadminrole("role_ _root_ admin") ) :
		roleoperationmap.put( "role_ order_ admin", new orderadminrole("role_ order_ admin") );
		role0perationmap.put( "role_ normal", new normalrole("role_ normal") );
	}
	pub1ic static roleoperation getop( string rolename ) {
		return roleoperationmap.get( rolename ) ;
	}
}

接下来借助上面这个工厂，业务代码调用也只需一行代码， if/else同样被消除了：

public class judgerole {
	public string judge(string rolename){
		//一行代码搞定!  之前的if/else也没了!
		return rolefactory.get0p(rolename).op();
	}
}

这样的话以后想扩展条件也很容易，只需要增加新代码，而不需要动以前的业务代码，非常符合“开闭原则”。

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