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美团一面:项目中有 10000 个 if else 如何优化?想了半天,被问懵了!

时间:2024-05-21 09:29:14浏览次数:24  
标签:逻辑 return 美团 else 10000 null 优化 代码

大家好,我是R哥。

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?

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。

像这样的面试题,我的小程序「Java面试库」还有许多,比如:

  • 如果把线程池 corePoolSize 设置为 0,会出现什么情况?
  • 线程池中的线程抛出了异常,如何处理?
  • MySQL 索引为什么选用 B+Tree 作为数据结构?
  • MySQL 的自增 ID 如果用完了,会怎么样?
  • 有了多线程,为什么还要消息队列?
  • ......

共 2800+,都是平时我面试别人,或者学员面试复盘积累下来的真题,不要在网上找乱七八糟的面试题了,浪费时间还容易被误导。

最后,推荐一波我们的「面试辅导」,有在看机会的,离职的、迷茫的,都可以加入,大厂导师 1 v 1 辅导,帮你全面提升面试综合实力,少走很多弯路,最大化提升职场收益。

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标签:逻辑,return,美团,else,10000,null,优化,代码
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