详解Java如何简化条件表达式

在复杂的实际业务中，往往会出现各种嵌套的条件判断逻辑。我们需要考虑所有可能的情况。随着需求的增加，条件逻辑会变得越来越复杂，判断函数会变的相当长，而且也不能轻易修改这些代码。每次改需求的时候，都要保证所有分支逻辑判断的情况都改了。

面对这种情况，简化判断逻辑就是不得不做的事情，下面介绍几种方法。

一个实际例子

@GetMapping("/exportOrderRecords")
public void downloadFile(User user, HttpServletResponse response) {
    if (user != null) {
        if (!StringUtils.isBlank(user.role) && authenticate(user.role)) {
            String fileType = user.getFileType(); // 获得文件类型
            if (!StringUtils.isBlank(fileType)) {
                if (fileType.equalsIgnoreCase("csv")) {
                    doDownloadCsv(); // 不同类型文件的下载策略
                } else if (fileType.equalsIgnoreCase("excel")) {
                    doDownloadExcel(); // 不同类型文件的下载策略
                } else {
                    doDownloadTxt(); // 不同类型文件的下载策略
                }
            } else {
                doDownloadCsv();
           }
        }
    }
}
    
public class User {
    private String username;
    private String role;
    private String fileType;
}

上面的例子是一个文件下载功能。我们根据用户需要下载Excel、CSV或TXT文件。下载之前需要做一些合法性判断，比如验证用户权限，验证请求文件的格式。

使用断言

在上面的例子中，有四层嵌套。但是最外层的两层嵌套是为了验证参数的有效性。只有条件为真时，代码才能正常运行。可以使用断言Assert.isTrue()。如果断言不为真的时候抛出RuntimeException。（注意要注明会抛出异常，kotlin中也一样）

@GetMapping("/exportOrderRecords")
public void downloadFile(User user, HttpServletResponse response) throws Exception {
    Assert.isTrue(user != null, "the request body is required!");
    Assert.isTrue(StringUtils.isNotBlank(user.getRole()), "download file is for");
    Assert.isTrue(authenticate(user.getRole()), "you do not have permission to download files");

    String fileType = user.getFileType();
    if (!StringUtils.isBlank(fileType)) {
        if (fileType.equalsIgnoreCase("csv")) {
            doDownloadCsv();
        } else if (fileType.equalsIgnoreCase("excel")) {
            doDownloadExcel();
        } else {
            doDownloadTxt();
        }
    } else {
        doDownloadCsv();
    }
}

可以看出在使用断言之后，代码的可读性更高了。代码可以分成两部分，一部分是参数校验逻辑，另一部分是文件下载功能。

表驱动

断言可以优化一些条件表达式，但还不够好。我们仍然需要通过判断filetype属性来确定要下载的文件格式。假设现在需求有变化，需要支持word格式文件的下载，那我们就需要直接改这块的代码，实际上违反了开闭原则。

表驱动可以解决这个问题。

private HashMap<String, Consumer> map = new HashMap<>();

public Demo() {
    map.put("csv", response -> doDownloadCsv());
    map.put("excel", response -> doDownloadExcel());
    map.put("txt", response -> doDownloadTxt());
}

@GetMapping("/exportOrderRecords")
public void downloadFile(User user, HttpServletResponse response) {
    Assert.isTrue(user != null, "the request body is required!");
    Assert.isTrue(StringUtils.isNotBlank(user.getRole()), "download file is for");
    Assert.isTrue(authenticate(user.getRole()), "you do not have permission to download files");

    String fileType = user.getFileType();
    Consumer consumer = map.get(fileType);
    if (consumer != null) {
        consumer.accept(response);
    } else {
        doDownloadCsv();
    }
}

可以看出在使用了表驱动之后，如果想要新增类型，只需要在map中新增一个key-value就可以了。

使用枚举

除了表驱动，我们还可以使用枚举来优化条件表达式，将各种逻辑封装在具体的枚举实例中。这同样可以提高代码的可扩展性。其实Enum本质上就是一种表驱动的实现。（kotlin中可以使用sealed class处理这个问题，只不过具实现方法不太一样）

public enum FileType {
    EXCEL(".xlsx") {
        @Override
        public void download() {
        }
    },
    
    CSV(".csv") {
        @Override
        public void download() {
        }
    },
    
    TXT(".txt") {
        @Override
        public void download() {
        }
    };

    private String suffix;

    FileType(String suffix) {
        this.suffix = suffix;
    }

    public String getSuffix() {
        return suffix;
    }

    public abstract void download();
}

@GetMapping("/exportOrderRecords")
public void downloadFile(User user, HttpServletResponse response) {
    Assert.isTrue(user != null, "the request body is required!");
    Assert.isTrue(StringUtils.isNotBlank(user.getRole()), "download file is for");
    Assert.isTrue(authenticate(user.getRole()), "you do not have permission to download files");

    String fileType = user.getFileType();
    FileType type = FileType.valueOf(fileType);
    if (type!=null) {
        type.download();
    } else {
        FileType.CSV.download();
    }
}

策略模式

我们还可以使用策略模式来简化条件表达式，将不同文件格式的下载处理抽象成不同的策略类。

public interface FileDownload{
    boolean support(String fileType);
    void download(String fileType);
}
    
public class CsvFileDownload implements FileDownload{

    @Override
    public boolean support(String fileType) {
        return  "CSV".equalsIgnoreCase(fileType);
    }

    @Override
    public void download(String fileType) {
        if (!support(fileType)) return;
        // do something
    }
}
    
public class ExcelFileDownload implements FileDownload {

    @Override
    public boolean support(String fileType) {
        return  "EXCEL".equalsIgnoreCase(fileType);
    }

    @Override
    public void download(String fileType) {
        if (!support(fileType)) return;
        //do something
    }
}

@Autowired
private List<FileDownload> fileDownloads;

@GetMapping("/exportOrderRecords")
public void downloadFile(User user, HttpServletResponse response) {
    Assert.isTrue(user != null, "the request body is required!");
    Assert.isTrue(StringUtils.isNotBlank(user.getRole()), "download file is for");
    Assert.isTrue(authenticate(user.getRole()), "you do not have permission to download files");

    String fileType = user.getFileType();
    for (FileDownload fileDownload : fileDownloads) {
        fileDownload.download(fileType);
    }
}

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