3 tehokasta koodausmenetelmää sotkuisten ehtojen poistamiseen

Ohjelmistokehityksessä törmäämme usein koodilogiikkaan, joka tarvitsee käsitellä useita skenaarioita. Jos niitä ei hallita kunnolla, nämä logiikat voivat helposti kehittyä pitkiä if-else-ketjuiksi tai massiivisiksi switch-lauseiksi. Tämä artikkeli esittelee useita tehokkaita tekniikoita näiden rakenteiden optimoimiseksi, parantaen koodin laatua ja ylläpidettävyyttä.

1. Defensiivinen ohjelmointi: varhainen palautus#

Oletetaan, että kehitämme käyttäjän todennusjärjestelmää joka tarvitsee tarkistaa erilaiset käyttäjän tilat ennen pääsyn sallimista:

Tällä koodilla on ilmeisiä rakenneongelmia. Se käyttää syvälle sisennettyjä if-else-rakenteita, mikä tekee koodista vaikeasti luettavaa ja ylläpidettävää. Kun ehtojen tarkistusten määrä kasvaa, koodin sisennystaso syvenee muodostaen niin kutsutun "nuolen muotoisen" koodin. Virheenkäsittelylogiikka on hajautettu eri sisennystasoille, mikä ei suosi yhtenäistä hallintaa. Tärkeämpää on, että koodin ydinlogiikka—tilanne, jossa pääsy sallitaan—on haudattu syvälle monikerroksisiin ehtoihin, mikä puuttuu intuitiivisuutta. Tämä koodityyli vähentää paitsi koodin luettavuutta myös lisää virheriskiä ja tekee koodin laajentamisesta vaikeaa.

Voimme optimoida tämän koodin käyttämällä "varhainen palautus" -lähestymistapaa:

Adoptoimalla "varhainen palautus" strategian olemme onnistuneesti optimoineet alkuperäisen koodirakenteen.

Tämä menetelmä tuo useita parannuksia:

• Se vähentää huomattavasti koodin sisennyskompleksisuutta. Jokainen ehtotarkistus käsitellään erikseen, mikä tekee yleislogiikasta selvemmän ja ymmärrettävämmän. Tämä litistyvä rakenne parantaa paitsi koodin luettavuutta myös vähentää huomattavasti ylläpidon vaikeutta.
• Tämä optimointimenetelmä saavuttaa virheenkäsittelylogiikan keskitetyn hallinnan. Palauttamalla tulokset heti jokaisen ehtotarkistuksen jälkeen, vältetään tarpeetonta koodin suorittamista samalla kun keskitetään erilaisten virhetilanteiden käsittely, tehden koko virheenkäsittelyprosessista järjestelmällisemmän.
• Koodin ydinlogiikka—ehdot pääsyn sallimiseksi—tulee näkyvämmäksi. Tämä rakenne tekee koodin päämäärästä heti selkeämmän, parantaen huomattavasti koodin ilmaisukykyä ja ymmärrettävyyttä.

2. Hakutaulukkomenetelmä#

Kohtaamme usein skenaarioita, joissa tarvitaan palauttaa erilaisia tuloksia eri syötteiden perusteella. Jos niitä ei käsitellä kunnolla, nämä logiikat voivat helposti kehittyä pitkiä if-else-ketjuiksi tai massiivisiksi switch-lauseiksi. Esimerkiksi, verkkokauppa-alustalla meidän täytyy palauttaa vastaavat tilat kuvaukset eri tilausten tilojen perusteella:

Tämä on tyypillinen skenaario, jossa eri tapausten perusteella palautetaan erilaisia tuloksia. Kuten tapausten määrä kasvaa, switch-lause tai if-else arvioinnit pitenevät. Lisäksi tässä skenaariossa, jos käyttäjien täytyy kääntää nämä tilasisällöt muille kielille, se vaatisi funktion rungon muokkaamista tai uusien funktioiden lisäämistä, mikä toisi merkittäviä ylläpitokustannuksia.

Tässä tapauksessa voimme käyttää hakutaulukkomenetelmää koodin optimoimiseksi:

Ensinnäkin käyttämällä Map-objektia tallentamaan tilojen ja kuvausten välinen kartoitussuhde, koodi muuttuu tiiviimmäksi. Olemme myös tehneet helpoksi siirtää tilakuvaukset konfiguraatiotiedostoihin, tarjoten mukavuutta kansainvälistämiselle ja dynaamisille päivityksille. Kun uusia tiloja lisätään, meidän ei tarvitse muokata ydinlogiikkakoodia; tarvitsemme vain lisätä vastaavat avainarvoparit konfiguraatioon.

3. Rajapintaorientoitunut ohjelmointi#

Kun kehitämme suuria ohjelmistojärjestelmiä, meidän täytyy usein tukea useita palveluntarjoajia tai toiminnallisia moduuleja. Voimme harkita rajapintaorientoituneen ohjelmoinnin käyttöä ohjelmistosuunnittelun vaiheessa helpottaaksemme myöhempiä laajennuksia, eliminoiden siten monimutkaisista ehtojen arvioinneista johtuvan monimutkaisuuden, joka syntyy kovakoodauksessa monimutkaisissa järjestelmissä.

Oletetaan, että kehitämme monikielistä käännösjärjestelmää, joka tarvitsee tukea eri käännöspalveluntarjoajia. Jos emme harkitse rajapintaorientoitunutta ohjelmointia suunnitteluvaiheesta lähtien, myöhemmät laajennukset tulevat erittäin vaikeiksi:

Tämä toteutus käyttää yksinkertaista ja karkeaa if-else-rakennetta valitakseen käännöstarjoajat, mikä tekee koodista vaikeahoitoista ja laajennettavaa. Kun lisätään uusia käännospalveluntarjoajia tulevaisuudessa, nykyistä koodia tarvitsee muokata, ja kun tarvitaan tukea useammille käännöspalveluntarjoajille, koodi tulee paisutetuksi ja vaikeaksi ylläpitää. Samalla, tämä monimutkainen menetelmä on myös vaikea yksikkötestata, koska ei ole helppoa simuloida eri käännöstarjoajia.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi voimme käyttää rajapintaorientoitunutta ohjelmointia koodin optimoimiseksi. Rajapintaorientoitunut ohjelmointi on tärkeä tapa toteuttaa polymorfismi, jolloin eri objektit voivat vastata eri tavalla samaan viestiin.

Toteutusprosessi:

1. Määritä käännösstrategian rajapinta:

2. Toteuta tämä rajapinta jokaiselle käännöspalveluntarjoajalle:

3. Uudelleenkirjoita TranslationService-luokka, välittäen strategian parametrina:

4. Käytä optimoitua koodia:

Määrittämällä TranslationStrategy -rajapinnan ja ottamalla käyttöön rajapintaorientoituneen ohjelmoinnin, olemme saavuttaneet seuraavat hyödyt:

• TranslationService voi käyttää eri käännösstrategioita jokaisessa kutsussa.
• Uusien käännöspalveluntarjoajien lisääminen on yksinkertaista, luo vain uusi strategialuokka ja toteuta rajapinta.
• Asiakaskoodi voi joustavasti valita strategian jokaiselle käännökselle muuttamatta TranslationService -luokan ydintä.
• Jokainen käännösstrategia voidaan testata itsenäisesti, parantaen koodin testattavuutta.
• Vältetään tilan ylläpito TranslationService -luokassa, jolloin palvelu on enemmän tilaton ja langattomampi.

Yhteenveto#

Ehtolausekkeiden rakenteiden optimointi on tärkeä tapa parantaa koodin laatua. Tässä artikkelissa esitellyt kolme menetelmää—defensiivinen ohjelmointi, hakutaulukkomenetelmä ja rajapintaorientoitunut ohjelmointi (yhdistettynä polymorfismiin)—kukin niillä on omat sovellusalueensa:

1. Defensiivinen ohjelmointi soveltuu käsittelemään useita itsenäisiä ehtotarkistuksia ja voi tehokkaasti vähentää koodin sisennystä.
2. Hakutaulukkomenetelmä soveltuu käsittelemään vaatimuksia, jotka reagoivat eri tavoin eri tapauksiin, tehden koodista tiiviimpää ja helpommin ylläpidettävää.
3. Rajapintaorientoitunut ohjelmointi yhdistettynä polymorfismiin sopii rakentamaan monimutkaisia mutta joustavia järjestelmiä, parantaen koodin joustavuutta ja skaalautuvuutta.

Todellisessa kehityksessä tarvitsemme usein valita sopivat menetelmät perustuen tiettyihin tilanteisiin ja joskus jopa tarvitsemme kokonaisvaltaisesti soveltaa useita tekniikoita. Tärkeää on tasapainottaa koodin yksinkertaisuus, luettavuus ja ylläpidettävyys, valita ratkaisu, joka parhaiten vastaa nykyistä ongelmaa.

Muista, että ylioptimointi voi johtaa liian monimutkaiseen koodiin. Pidä koodi yksinkertaisena ja luettavana, on aina ensisijainen periaate. Kun sovelletaan näitä tekniikoita, tulee tehdä viisaita valintoja projektin erityistarpeiden ja tiimin teknisen tason perusteella.