Java에서 많은 if...else...를 최적화하는 방법

Strategy Pattern

각 조건부 분기를 독립적인 전략 클래스로 구현한 다음 컨텍스트 개체를 사용하여 실행할 전략을 선택합니다. 이 방법은 많은 수의 if else 문을 개체 간의 상호 작용으로 변환하여 코드의 유지 관리 및 확장성을 향상시킬 수 있습니다.

예:

먼저 모든 전략의 동작을 구현하기 위한 인터페이스를 정의합니다.

public interface PaymentStrategy {
    void pay(double amount);
}

다음으로 다양한 결제 방법을 구현하기 위한 특정 전략 클래스를 정의합니다.

public class CreditCardPaymentStrategy implements PaymentStrategy {
    private String name;
    private String cardNumber;
    private String cvv;
    private String dateOfExpiry;
 
    public CreditCardPaymentStrategy(String name, String cardNumber, String cvv, String dateOfExpiry) {
        this.name = name;
        this.cardNumber = cardNumber;
        this.cvv = cvv;
        this.dateOfExpiry = dateOfExpiry;
    }
 
    public void pay(double amount) {
        System.out.println(amount + " paid with credit card");
    }
}
 
public class PayPalPaymentStrategy implements PaymentStrategy {
    private String emailId;
    private String password;
 
    public PayPalPaymentStrategy(String emailId, String password) {
        this.emailId = emailId;
        this.password = password;
    }
 
    public void pay(double amount) {
        System.out.println(amount + " paid using PayPal");
    }
}
 
public class CashPaymentStrategy implements PaymentStrategy {
    public void pay(double amount) {
        System.out.println(amount + " paid in cash");
    }
}

이제 클라이언트 코드에 추가할 수 있습니다. 다양한 전략 개체를 생성하고 이를 통합 결제 클래스에 전달합니다. 이 결제 클래스는 들어오는 전략 개체를 기반으로 해당 결제 방법을 호출합니다.

public class ShoppingCart {
    private List<Item> items;
 
    public ShoppingCart() {
        this.items = new ArrayList<>();
    }
 
    public void addItem(Item item) {
        this.items.add(item);
    }
 
    public void removeItem(Item item) {
        this.items.remove(item);
    }
 
    public double calculateTotal() {
        double sum = 0;
        for (Item item : items) {
            sum += item.getPrice();
        }
        return sum;
    }
 
    public void pay(PaymentStrategy paymentStrategy) {
        double amount = calculateTotal();
        paymentStrategy.pay(amount);
    }
}

이제 위 코드를 사용하여 장바구니를 만들고 여기에 상품을 추가할 수 있습니다. , 그리고 다양한 전략을 사용하여 비용을 지불합니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart();
 
        Item item1 = new Item("1234", 10);
        Item item2 = new Item("5678", 40);
 
        cart.addItem(item1);
        cart.addItem(item2);
 
        // pay by credit card
        cart.pay(new CreditCardPaymentStrategy("John Doe", "1234567890123456", "786", "12/22"));
 
        // pay by PayPal
        cart.pay(new PayPalPaymentStrategy("myemail@example.com", "mypassword"));
 
        // pay in cash
        cart.pay(new CashPaymentStrategy());
 
        //--------------------------或者提前将不同的策略对象放入map当中,如下
 
        Map<String, PaymentStrategy> paymentStrategies = new HashMap<>();
 
        paymentStrategies.put("creditcard", new CreditCardPaymentStrategy("John Doe", "1234567890123456", "786", "12/22"));
        paymentStrategies.put("paypal", new PayPalPaymentStrategy("myemail@example.com", "mypassword"));
        paymentStrategies.put("cash", new CashPaymentStrategy());
 
        String paymentMethod = "creditcard"; // 用户选择的支付方式
        PaymentStrategy paymentStrategy = paymentStrategies.get(paymentMethod);
 
        cart.pay(paymentStrategy);
 
    }
}

Factory Pattern

각 조건부 분기를 독립적인 제품 클래스로 구현한 다음 팩토리 클래스를 사용하여 특정 제품 개체를 만듭니다. 이 방법을 사용하면 수많은 if else 문을 객체 생성 프로세스로 변환할 수 있으므로 코드의 가독성과 유지 관리성이 향상됩니다.

예:

// 定义一个接口
public interface StringProcessor {
    public void processString(String str);
}
 
// 实现接口的具体类
public class LowercaseStringProcessor implements StringProcessor {
    public void processString(String str) {
        System.out.println(str.toLowerCase());
    }
}
 
public class UppercaseStringProcessor implements StringProcessor {
    public void processString(String str) {
        System.out.println(str.toUpperCase());
    }
}
 
public class ReverseStringProcessor implements StringProcessor {
    public void processString(String str) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(str);
        System.out.println(sb.reverse().toString());
    }
}
 
// 工厂类
public class StringProcessorFactory {
    public static StringProcessor createStringProcessor(String type) {
        if (type.equals("lowercase")) {
            return new LowercaseStringProcessor();
        } else if (type.equals("uppercase")) {
            return new UppercaseStringProcessor();
        } else if (type.equals("reverse")) {
            return new ReverseStringProcessor();
        }
        throw new IllegalArgumentException("Invalid type: " + type);
    }
}
 
// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StringProcessor sp1 = StringProcessorFactory.createStringProcessor("lowercase");
        sp1.processString("Hello World");
        
        StringProcessor sp2 = StringProcessorFactory.createStringProcessor("uppercase");
        sp2.processString("Hello World");
        
        StringProcessor sp3 = StringProcessorFactory.createStringProcessor("reverse");
        sp3.processString("Hello World");
    }
}

아직 if...else가 있는 것 같지만 이 코드가 더 간결하고 이해하기 쉽고 나중에 유지 관리도 더 쉽습니다....

매핑 테이블(Map)

매핑 테이블을 사용하여 조건부 분기 구현을 해당 함수 또는 메서드에 매핑합니다. 이 방법은 코드의 if else 문을 줄이고 매핑 테이블을 동적으로 업데이트할 수 있으므로 코드의 유연성과 유지 관리 가능성이 향상됩니다.

예:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
 
public class MappingTableExample {
    private Map<String, Function<Integer, Integer>> functionMap;
 
    public MappingTableExample() {
        functionMap = new HashMap<>();
        functionMap.put("add", x -> x + 1);
        functionMap.put("sub", x -> x - 1);
        functionMap.put("mul", x -> x * 2);
        functionMap.put("div", x -> x / 2);
    }
 
    public int calculate(String operation, int input) {
        if (functionMap.containsKey(operation)) {
            return functionMap.get(operation).apply(input);
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid operation: " + operation);
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        MappingTableExample example = new MappingTableExample();
        System.out.println(example.calculate("add", 10));
        System.out.println(example.calculate("sub", 10));
        System.out.println(example.calculate("mul", 10));
        System.out.println(example.calculate("div", 10));
        System.out.println(example.calculate("mod", 10)); // 抛出异常
    }
}

Data-Driven Design

조건 분기의 구현과 입력 데이터를 데이터 구조에 함께 저장한 다음 공통 함수나 방법을 사용하여 이 데이터 구조를 처리합니다. 이 방법은 많은 수의 if else 문을 데이터 구조 처리로 변환하여 코드의 확장성과 유지 관리성을 향상시킬 수 있습니다.

예:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Function;
 
public class DataDrivenDesignExample {
    private List<Function<Integer, Integer>> functionList;
 
    public DataDrivenDesignExample() {
        functionList = new ArrayList<>();
        functionList.add(x -> x + 1);
        functionList.add(x -> x - 1);
        functionList.add(x -> x * 2);
        functionList.add(x -> x / 2);
    }
 
    public int calculate(int operationIndex, int input) {
        if (operationIndex < 0 || operationIndex >= functionList.size()) {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid operation index: " + operationIndex);
        }
        return functionList.get(operationIndex).apply(input);
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        DataDrivenDesignExample example = new DataDrivenDesignExample();
        System.out.println(example.calculate(0, 10));
        System.out.println(example.calculate(1, 10));
        System.out.println(example.calculate(2, 10));
        System.out.println(example.calculate(3, 10));
        System.out.println(example.calculate(4, 10)); // 抛出异常
    }
}

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