我最近在一次面试中听到朋友提了一个特别有趣的问题：
“你会如何优化 10,000 个 if-else 语句？有什么好的解决方案吗？”
这个问题让我非常困惑。现实项目中怎么可能会有 10,000 个 if-else 语句呢？至少在我十多年的工作经验中，从未见过这样的代码。
关键问题在于编写这 10,000 行的 if-else 代码。如果你每天写 100 行代码，那岂不是要 100 天才能完成？而且，每次请求都需要执行成千上万次条件检查。这不仅会使代码难以维护，还会严重影响系统性能。
显然，面试官并不期待标准的教科书式答案。这个问题可以看作是一种场景题，用来评估程序员优化复杂逻辑和应对技术挑战的能力。
虽然我的朋友提到了策略模式，但这显然既不是完美的，也不是唯一的解决方案。其他设计模式，比如责任链模式也存在一些问题，所以具体问题还需具体分析。
以下是我对这个问题的解答思路：
- 如果这 10,000 个 if-else 语句是在同一个代码块中，你需要考虑这些语句的目的。这么多 if-else 语句不仅难以维护，还会显著影响性能，需要进行详细分析以拆解和优化。
- 如果这些 10,000 个 if-else 语句是散布在同一个项目中的，那么有很多方法可以优化 if-else 语句，比如……
下面是几种优化方案。
方案一：策略模式
使用策略模式确实可以提高代码的优雅性，但也会带来以下问题：
- 如果有大量 if-else 分支，比如这 10,000 个，那么将会产生 10,000 个策略类，导致类膨胀，随着时间推移，系统会变得越来越复杂和难以管理。
- 如果有多层嵌套的 if-else 语句，策略模式可能并不适用。
策略模式的优势在于它可以方便地解耦代码，适用于各种不同逻辑和算法的 if 场景。但对于大量 if-else 语句的场景，它并不适合。
方案二：策略模式的变体
这是策略模式的变体：
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();
}这将业务逻辑代码分离，简化了单个类的代码，避免了策略类的膨胀。然而，如果条件映射过多，依然可能导致类变得臃肿且难以维护。
此示例中使用了线程异步执行，执行逻辑代码也可以存储在其他类或数据库中，然后通过反射或动态编译进行加载和执行。
方案三：多级嵌套优化
前两种方案可能无法处理嵌套结构。对于这种分层判断的情况，可以进行优化：
if(xxxOrder != null){
if(xxxOrder.getXxxShippingInfo() != null){
if(xxxOrder.getXxxShippingInfo().getXxxShipmentDetails() != null){
if(xxxOrder.getXxxShippingInfo().getXxxShipmentDetails().getXxxTrackingInfo() != null){
...
}
}
}
}这种深度嵌套的 if 语句非常不优雅。
方案四：使用三元运算符
如果条件不多，只有 2 到 3 个，可以使用三元运算符简化 if-else 分支。
例如，以下代码：
String desc;
if (condition1) {
desc = "XX1";
} else if (condition2) {
desc = "XX2";
} else {
desc = "XX3";
}可以使用三元运算符简化为一行：
String desc = condition1 ? "XX1" : (condition2 ? "XX2" : "XX3");不建议在超过 3 个条件的情况下使用三元运算符，因为这会显著降低代码的可读性。
方案五：使用枚举
枚举类型可以表示一组固定的值，比如星期、月份、颜色等。它提供了一种更简洁、可读的方式来表示一组相关的常量。
例如，以下代码：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Day today = Day.MONDAY;
System.out.println("今天是 " + today);
System.out.println("今天是" + 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;
}
}
}在这里，我只定义了一个字段。我们可以在枚举属性中定义多个字段，从而消除大量的 if-else 语句，直接通过枚举获取特定值。
解决方案6：使用Optional
Java 8引入了一个新特性，称为Optional，它是一个可能包含null值的容器对象。它可以替代对null值的检查（例如：xx != null）。
如果项目中有大量的xx != null检查，你可以使用Optional进行优化。
解决方案7：提前返回
分析业务逻辑，并根据if-else语句的执行频率按降序排列。
将最常执行的if条件放在最前面，并使用return在条件满足时提前退出，如下所示：
if (condition1) {
return;
}
if (condition2) {
return;
}
...这种简单的修改可以显著提高系统性能。但它仍然存在以下问题：
- 某些条件由于顺序或互斥关系，不能按照执行频率排序。
- 当添加新条件时，可能很难立即确定其执行频率。将其放在最后可能仍会影响性能。
- 这种方法对类膨胀或代码维护无帮助。
解决方案8：消除不必要的if-else语句
例如，考虑以下代码：
if (condition) {
...
} else {
return;
}可以优化为：
if (!condition) {
return;
}甚至可以进一步优化为：
return !condition;解决方案9：合并条件
思考这10000条if-else语句是否真的必要。是否可以将它们合并或分类？
例如，成百上千条类似的逻辑条件是否可以归入同一类，从而大大减少if-else语句的数量？
例如，以下代码：
double calculateShipping() {
if (orderAmount > 1000) {
return 0.5;
}
if (customerLoyaltyLevel > 5) {
return 0.5;
}
if (promotionIsActive) {
return 0.5;
}
}可以优化为：
double calculateShipping() {
if (orderAmount > 1000 || customerLoyaltyLevel > 5 || promotionIsActive) {
return 0.5;
}
}这样，将返回相同值的if语句归为一类，如果条件众多，这将大大减少代码量。
解决方案10：规则引擎
对于复杂的业务逻辑，特别是规则频繁变更且不依赖技术团队实施的情况，可以考虑使用像Drools这样的规则引擎。
规则引擎系统可以执行一组规则。在许多业务应用中，可以通过一系列逻辑规则来定义业务决策。
规则引擎的优点包括：
- 将业务逻辑与程序代码解耦；
- 提高业务逻辑的可管理性；
- 增强系统的灵活性和可扩展性；
- 允许业务人员参与决策过程。
总结
掌握优化if-else语句的方法至关重要。有时面试官会以不同方式提出相关问题。
例如，在这个面试场景中，你应该弄清楚这10000条if-else语句是在同一代码块中，还是分散在项目中，然后再有针对性地回答。
如果不清楚业务场景，盲目作答可能会被面试官“套路”。
本文总结了10种优化if-else语句的方法。其实根据不同场景，还有更多方法，比如使用多态、责任链模式、模板方法模式等来消除if-else语句。
总的来说，消除if-else语句没有万能的方法，也无法完全优化掉。
在实际开发中，应根据具体场景使用不同的方法，并结合多种方法。这才是正确的做法。
