天貓精靈Sound Pro體驗(yàn)：智能音箱沒(méi)有音質(zhì)？來(lái)聽(tīng)聽(tīng)我的
這幾年除了手機(jī)作為智能生活終端最主要的核心之外，第二個(gè)可以成為中心點(diǎn)的產(chǎn)品是什么？——是智能音箱。 手機(jī)在執(zhí)行命令的時(shí)候有兩種操作方式，手和智能語(yǔ)音助手，而智能音箱只
許多學(xué)生在維護(hù)舊項(xiàng)目時(shí)遇到過(guò)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯嵌套在深層的if-else語(yǔ)句中。面對(duì)這樣的亂象，簡(jiǎn)單地增量修改通常只會(huì)增加復(fù)雜性和降低可讀性。那么，有沒(méi)有固定的套路可以整理這些代碼呢？這里分享三種簡(jiǎn)單而常見(jiàn)的重構(gòu)方法。
所謂“意大利面條代碼”在處理復(fù)雜業(yè)務(wù)過(guò)程時(shí)很常見(jiàn)。它通常具有以下特點(diǎn)：
我們知道，主流編程語(yǔ)言都有函數(shù)或方法來(lái)組織代碼。對(duì)于意大利面條代碼，我們可以將其視為滿足這些特點(diǎn)的函數(shù)。根據(jù)語(yǔ)言語(yǔ)義的不同，可以將其分為兩種基本類(lèi)型：
這種代碼結(jié)構(gòu)看起來(lái)像這樣：
function demo(a, b, c) { if (f(a, b, c)) { if (g(a, b, c)) { // ... } // ... if (h(a, b, c)) { // ... } } if (j(a, b, c)) { // ... } if (k(a, b, c)) { // ... }}其流程圖如下：
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通過(guò)自上而下嵌套 if 語(yǔ)句，單個(gè)函數(shù)內(nèi)的控制流不斷增長(zhǎng)。不要以為控制流增長(zhǎng)時(shí)，復(fù)雜性只是線性增加。我們知道，函數(shù)處理數(shù)據(jù)，每個(gè) if 內(nèi)通常都有數(shù)據(jù)處理邏輯。所以即使沒(méi)有嵌套，如果有 3 個(gè)這樣的 if 段，那么根據(jù)每個(gè) if 是否執(zhí)行，會(huì)有 2 ^ 3 = 8 種可能的數(shù)據(jù)狀態(tài)。如果有 6 段，則會(huì)有 2 ^ 6 = 64 種狀態(tài)。因此，隨著項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大，調(diào)試函數(shù)變得指數(shù)級(jí)困難！在數(shù)量級(jí)上，這與《人月神話》中分享的經(jīng)驗(yàn)一致。
這種代碼控制流也很常見(jiàn)，看起來(lái)像這樣：
function demo(a, b, c) { if (f(a, b, c)) { if (g(a, b, c)) { // ... } else if (h(a, b, c)) { // ... } // ... } else if (j(a, b, c)) { // ... } else if (k(a, b, c)) { // ... }}其流程圖如下：
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else if 最終只會(huì)進(jìn)入其中一個(gè)分支，因此不會(huì)像前面提到的那樣出現(xiàn)組合爆炸。然而，在深層嵌套中，復(fù)雜性依然很高。假設(shè)每層嵌套有 3 個(gè) else if 語(yǔ)句，有 3 層嵌套，則會(huì)有 3 ^ 3 = 27 種可能的出口。如果每個(gè)出口對(duì)應(yīng)一種處理數(shù)據(jù)的方式，那么在一個(gè)函數(shù)內(nèi)封裝這么多邏輯違背了單一職責(zé)原則。而且，這兩種類(lèi)型可以無(wú)縫結(jié)合，進(jìn)一步增加復(fù)雜性和降低可讀性。
但為什么在框架和庫(kù)如此先進(jìn)的時(shí)代，我們?nèi)匀唤?jīng)常遇到這樣的代碼？在我看來(lái)，可復(fù)用的模塊確實(shí)幫助我們減少了模板代碼；然而，不管業(yè)務(wù)邏輯封裝得多好，開(kāi)發(fā)者仍需要編寫(xiě)它。即使是簡(jiǎn)單的 if-else 語(yǔ)句，也能成倍增加控制流的復(fù)雜性。從這個(gè)角度看，如果沒(méi)有基本的編程技巧，不管多快掌握優(yōu)秀的框架和庫(kù)，你可能仍然會(huì)寫(xiě)出混亂的項(xiàng)目。
在上文中，我們討論了兩種面條代碼，并定量展示了它們?nèi)绾纬杀对黾涌刂屏鞯膹?fù)雜性。然而，在現(xiàn)代編程語(yǔ)言中，這種復(fù)雜性實(shí)際上是完全可控的。以下是列舉的幾種編程技巧來(lái)改善面條代碼的場(chǎng)景。
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基本情況
對(duì)于 if…if 類(lèi)型的面條代碼，可以通過(guò)基本函數(shù)拆分來(lái)解決復(fù)雜性增長(zhǎng)的問(wèn)題。下圖中每個(gè)綠色框代表一個(gè)拆分出的新函數(shù)：
由于現(xiàn)代編程語(yǔ)言中放棄了 goto，無(wú)論控制流多復(fù)雜，函數(shù)體內(nèi)代碼的執(zhí)行順序總是自上而下的。因此，我們完全可以從上到下逐步將單體大函數(shù)拆分為多個(gè)小函數(shù)而不改變控制流邏輯，然后一個(gè)個(gè)調(diào)用它們。這是經(jīng)驗(yàn)豐富的同事常用的技巧，具體代碼實(shí)現(xiàn)這里不再詳細(xì)闡述。
需要注意的是，這種方法中所謂的不改變控制流邏輯是指不需要改變業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行的方式，只是將代碼移出去并包裹一層函數(shù)。有些同學(xué)可能認(rèn)為這種方法只是治標(biāo)不治本——它只是將一段長(zhǎng)面條切成幾段短面條，沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。
但真的是這樣嗎？通過(guò)這種方法，我們可以將具有 64 種狀態(tài)的大函數(shù)拆分為 6 個(gè)只返回 2 種狀態(tài)的小函數(shù)，以及一個(gè)逐一調(diào)用它們的主函數(shù)。這樣，每個(gè)函數(shù)的復(fù)雜性增長(zhǎng)率從指數(shù)級(jí)降低為線性。
通過(guò)這種方式，我們解決了 if…if 類(lèi)型的面條代碼；那么else if…else if類(lèi)型的呢？
對(duì)于 “else if…else if” 類(lèi)型的面條代碼，一種最簡(jiǎn)單的重構(gòu)策略是使用所謂的查找表。它以鍵值對(duì)的形式封裝每個(gè) else if 中的邏輯：
const rules = { x: function (a, b, c) { /* ... */ }, y: function (a, b, c) { /* ... */ }, z: function (a, b, c) { /* ... */ }};function demo(a, b, c) { const action = determineAction(a, b, c); return rules[action](a, b, c);}每個(gè) else if 中的邏輯被重寫(xiě)為一個(gè)獨(dú)立的函數(shù)，然后我們可以按以下方式拆分過(guò)程：
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對(duì)于本身支持反射的腳本語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的技巧。然而，對(duì)于更復(fù)雜的 else if 條件，這種方法會(huì)將控制流復(fù)雜性重新集中到 determineAction 中，確定該走哪個(gè)分支。有沒(méi)有更好的方法來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題呢？
在上文中，查找表是通過(guò)鍵值對(duì)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)每個(gè)分支是一個(gè)簡(jiǎn)單判斷時(shí)，如 else if (x === ‘foo’)，foo 可以作為重構(gòu)集合的鍵。然而，如果每個(gè) else if 分支包含復(fù)雜的條件判斷并且需要特定的執(zhí)行順序，我們可以使用責(zé)任鏈模式來(lái)更好地重構(gòu)這種邏輯。
對(duì)于 else if，需要注意每個(gè)分支是自上而下判斷的，最終只會(huì)執(zhí)行其中一個(gè)。這意味著我們可以通過(guò)存儲(chǔ)一個(gè)“判斷規(guī)則”的數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)這種行為。如果一個(gè)規(guī)則匹配，則執(zhí)行該規(guī)則對(duì)應(yīng)的分支。我們稱(chēng)這樣的數(shù)組為“責(zé)任鏈”，其模式下的執(zhí)行過(guò)程如圖所示：
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在代碼實(shí)現(xiàn)中，我們可以通過(guò)責(zé)任鏈數(shù)組定義等價(jià)于else if的規(guī)則。
const rules = [ { match: function (a, b, c) { /* ... */ }, action: function (a, b, c) { /* ... */ } }, { match: function (a, b, c) { /* ... */ }, action: function (a, b, c) { /* ... */ } }, { match: function (a, b, c) { /* ... */ }, action: function (a, b, c) { /* ... */ } } // ...]rules 中的每項(xiàng)都具有 match 和 action 屬性。此時(shí)我們可以將原來(lái)的 else if 函數(shù)重寫(xiě)為遍歷責(zé)任鏈數(shù)組：
function demo (a, b, c) { for (let i = 0; i < rules.length; i++) { if (rules[i].match(a, b, c)) { return rules[i].action(a, b, c) } }}當(dāng)每個(gè)責(zé)任被匹配時(shí)，原函數(shù)將直接返回，這也完全符合 else if 的語(yǔ)義。這樣，我們實(shí)現(xiàn)了將復(fù)雜的 else if 邏輯拆分為單獨(dú)的部分。
面條代碼往往出現(xiàn)在無(wú)腦的“粗暴、快速、猛烈”風(fēng)格的開(kāi)發(fā)中。許多 bug 修復(fù)是通過(guò)粗暴地在這里添加一個(gè) if 并在多處返回語(yǔ)句來(lái)完成的，再加上缺乏注釋?zhuān)@很容易導(dǎo)致代碼可讀性降低和復(fù)雜性增加。
然而，解決這個(gè)問(wèn)題其實(shí)并不復(fù)雜。這些示例之所以簡(jiǎn)單，基本上是因?yàn)閺?qiáng)大的高級(jí)編程
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