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作者:Java技术栈
最近做 Java 面试辅导,有个兄弟面试美团,遇到一个特别有意思的问题:
一万个 if else 如何优化,有好的解决方案吗?
![美团一面:项目中有10000个 if else 如何优化?想了半天,被问懵了 第1张 美团一面:项目中有10000个 if else 如何优化?想了半天,被问懵了 第1张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240601203122171724508238468.jpg)
我看到这问题都有点懵逼,现实项目中怎么可能会有 10000 个 if else 的代码,至少我工作 10 余年没见过样的代码。
关键要写完这 10000 行的 if else 代码,如果每天写 100 个,是不是意味着也要 100 天才能写完,并且每次请求都要执行几千上万次的判断,代码难以维护不说,还会严重影响系统性能。
很显然,面试官考察的不是一般的八股文,这个问题可以看作是一道场景题,它考察一个程序员在面对复杂逻辑判断时的优化能力,也是在考察一个程序员临场发挥技术能力。
这兄弟虽然说上了策略模式,但显然不是完美和唯一的解决方案,另外像责任链模式等其他设计模式都会存在这样的问题,所以具体的问题还得具体分析。
所以这题可以这样回答:
- 如果这 1 万个 if else 是在同一个代码块流程里面,这就要考虑这 1 万 if else 存在的意义了,因为这么量极的 if else 会很难维护,也会极其影响性能,需要具体分析然后再去分析如何去分解和优化。
- 如果这 1 万个 if else 分散在同一个项目里面,那么优化 if else 的方式有很多种,包括.……
下面我说说几种方案,欢迎大家拍砖。
if else 优化方案
方案1:策略模式
这个兄弟也说到了策略模式,策略模式介绍及实战看这篇:
别在再满屏的 if/ else 了,试试策略模式,真香!!
使用策略模式确实可以提升代码的优雅性,但也会存在以下问题:
- 如果是大量的 if else 分支,比如这 1 万个,那就会有 1 万个策略类,此时就会造成类膨胀,并且随着时间的推移逐渐变得更加庞大而复杂。
- 如果是多层的 if else 嵌套,策略模式可能也无法派上用场了。
策略模式的优点是可以很方便的解耦,适用于有多种不同逻辑和算法的 if 场景,但不适用于大量的 if else 场景。
方案2:策略模式变体
这是策略模式的一种变体:
Map<Integer, Runnable> actionMap = new HashMap<>();actionMap.put("condition1", () -> { /* 分支1的执行逻辑 */ });actionMap.put("condition2", () -> { /* 分支2的执行逻辑 */ });actionMap.put("conditionN", () -> { /* 分支N的执行逻辑 */ });// 根据条件获取执行逻辑Runnable action = actionMap.get("condition1");if (action != null) { action.run();}
这种把业务逻辑代码分离出去了,简化了单个类的代码,也省去了策略实现类,让策略类不会得到膨胀,但如果有大量的条件映射,依然会造成单个类的膨胀和难以维护。
这里使用的是线程异步执行的案例,还可以把要执行的逻辑代码存储在其他类、数据库中,然后再用反射或者动态编译的方式加载进去并执行。
方案3:多级嵌套优化
上面说的两种方案嵌套可能无法解决,如果是这种带层级的判断是可以优化的:
/** 来源公众号:Java技术栈 */if(xxxOrder != null){ if(xxxOrder.getXxxShippingInfo() != null){ if(xxxOrder.getXxxShippingInfo().getXxxShipmentDetails() != null){ if(xxxOrder.getXxxShippingInfo().getXxxShipmentDetails().getXxxTrackingInfo() != null){ ... } } }}
这种 if 嵌套层级太多,极不优雅,怎么优化见我之前写的这篇:
if else 太多?看我用 Java 8 轻松干掉!
方案4:使用三目运算符
如果判断条件不多,只有 2、3 个的情况下可以使用三目运算符简化 if else 分支。
比如以下代码:
String desc;if (condition1) { desc = "XX1";} else if (condition2) { desc = "XX2";} else { desc = "XX3";}
使用三目运算符一行搞定:
String desc = condition1 ? "XX1" : (condition2 ? "XX2" : "XX3");
超过 3 个条件就不建议使用了,不然代码可读性会大大降低。
方案5:使用枚举
枚举类型可以用来表示一组固定的值,例如星期几、月份、颜色等,它提供了一种更简洁、可读性更高的方式来表示一组相关的常量。
如以下示例代码:
/** * 公众号:Java技术栈 */public class Test { public static void main(String[] args) { Day today = Day.MONDAY; System.out.PRintln("Today is " + today); System.out.println("Today is " + today.getChineseName()); } enum Day { MONDAY("星期一"), TUESDAY("星期二"), WEDNESDAY("星期三"), THURSDAY("星期四"), FRIDAY("星期五"), SATURDAY("星期六"), SUNDAY("星期日"); private String chineseName; Day(String chineseName) { this.chineseName = chineseName; } public String getChineseName() { return chineseName; } } }
这里我只写了一个字段,我们可以在枚举属性里面定义多个字段,这样就无需大量的 if else 判断,直接通过枚举来获取某个某一组固定的值了。
方案6:使用 Optional
Java 8 提供了一个 Optional 新特性,它是一个可以包含 null 值的容器对象,可以用来代替 xx != null 的判断。
参考我之前写的这篇:
JDK 8 新特性之 Optional
如果项目中存在大量 xx != null 的判断,可以使用 Optional 来优化。
方案7:尽快返回
分析业务,根据 if else 的执行次数按降序排,把执行次数较多的 if 放在最前面,如果符合条件,就使用 return 返回,如下面代码:
if (条件1) { return}if (条件2) { return}...
这样改可能是比较简单的方式,在很大程度上可以提升系统的性能,但是还存在以下问题:
- 有的条件不能按执行次数排序,存在先后或者互斥关系。
- 如果新增一个条件,可能无法马上判定它的执行次数,如果放在后面可能也还会影响性能。
- 对类的继续膨胀和代码维护没有任何帮助。
方案8:去除没必要的 if else
比如这种:
if (condition) { ...} else { return;}
优化后:
if(!condition){ return;}
或者是这样:
return !condition
方案9:合并条件
考虑这 1 万 if else 是不是真的每个都有必要,是不是可以合并归类,比如是不是可以把几百、几千个相似逻辑的归为一类,这样也能大大简化 if else 数量。
比如以下代码:
double calculateShipping() { if (orderAmount > 1000) { return 0.5; } if (customerLoyaltyLevel > 5) { return 0.5; } if (promotionIsActive) { return 0.5; }}
优化后:
double calculateShipping() { if (orderAmount > 1000 || customerLoyaltyLevel > 5 || promotionIsActive) { return 0.5; }}
这样就把返回相同值的 if 归为一类了,如果 if 较大就能大大简化代码量。
方案10:规则引擎
对于复杂的业务逻辑,业务规则经常变化,规则制定不依赖于技术团队,需要实现可配置的逻辑处理,此时可以考虑使用规则引擎来处理,比如 Drools。
规则引擎系统可用于执行一组规则,在许多业务应用程序中,业务决策可以通过一系列的逻辑规则来定义,规则引擎允许这些规则在运行时执行,而无需硬编码在应用程序之中。
规则引擎的好处是:
- 业务逻辑可以和程序代码解耦;
- 提高业务逻辑的可管理性;
- 提高系统的灵活性和可扩展性;
- 业务人员可参与决策过程;
总结
掌握优化 if else 的方法很重要,有时候面试官可能会换着法子问你,比如我们面试辅导这位兄弟遇到的这个面试官,你可以问清楚这一万个 if else 是在一个代码块中,还是在一个项目中,然后再去解答,如果不了解清楚业务场景,盲目回答又会被面试官绕进去。
本文我也总结了 10 种优化 if else 的方法,其实还不止,根据不同的场景还可以使用多态、责任链模式、模板方法模式等更多方法来消除 if else。
总之,消除 if else 并没有万能的方法,也不可能全部优化掉,在实际开发中需要根据实际场景使用不同的方法,以及多种方法组合使用,这样才是正确的方式。
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