删掉编程中的 Switch 语句
Posted 刘星石
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了删掉编程中的 Switch 语句相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
多重方法是一种有趣的方式,可以帮你摆脱令人讨厌的 switch。而且,这也有助于提升代码的可读性。所以,在决定继续坚持使用 switch 之前,一定要先试一试。
本文最初发布于 Bits and Pieces。
很多开发者都讨厌switch
语句,包括我。并不是因为这个语句没用,也不是因为它太难了。
理解switch
语句的工作原理非常简单,问题是当你真的遇到它时,就必须停下手头的一切工作,集中精力阅读它,以确保不会遗漏任何东西,比如,缺少break
语句可能会导致一些意想不到的行为,或者一个case
中大约有 20 行代码。
关键是,原谅我使用一个花哨的术语:理解switch
语句(在现实世界中)所需要的认知负荷相当重。我相信,作为开发人员,我们的目标是编写方便人类阅读的代码。在这方面,这个语句提供不了什么帮助。
但是,我写这篇文章不是为了对它进行抨击,我是要向你(之前也包括我)展示三个关于如何避免使用switch
语句的示例,让我们来看一种函数式编程技术:多重方法。
什么是多重方法?
我第一次听到这个词,还是在播客“20 MinJS”中采访 Yehonathan Sharvit 时。当时的采访是关于他即将由 Manning 出版的著作《面向数据的编程》。
他提出这一概念是为了从功能上取代继承,这无疑是可行的。在这个过程中,他展示了switch
语句是如何被取代的。因此,让我们暂时把 OOP 放在一边,只关注第二部分:消除代码中丑陋的switch
。
什么是多重方法?它只是一个能够根据接收到的参数选择最佳实现的函数。换句话说,想象一下,如果你把丑陋的switch
语句放在函数中,然后对所有人隐藏实现。
唯一的区别是,你的解决方案只适用于一个函数。今天我们将讨论如何在运行中生成多个多重方法。
多重方法是什么样子?
当然,每种语言都有自己的变体,但我今天主要讲 javascript。
在这种语言中,多重方法的使用方法如下:
//我们将使用的数据
const myDog =
type: "dog",
name:"Robert"
const myCat =
type: "cat",
name: "Steffan"
//自定义函数实现
function greetDogs (dog)
console.log("Hello dear Dog, how are you today", dog.name, "?")
function greetCats(cat)
console.log("What's up", cat.name, "?")
//定义我们的多重方法
let greeter = null
greeter = multi(
animal => animal.type,
method("dog", greetDogs),
method("cat", greetCats)
)(greeter)
// 调用多重方法
greeter(myDog)
greeter(myCat)
复制代码
这个例子做了很多事,让我来说明下:
-
我定义了 2 个对象
myCat
和myDog
,我将把它们作为参数,多重方法将根据它们确定自己的行为。 -
我定义了 2 个自定义函数
greetDogs
和greetCats
,它们的实现稍有不同。它们将代表switch
中每个case
语句里的代码。 -
然后我调用一些函数,尤其是
multi
和method
,来定义多重方法greeter
。multi
函数接收 3 个属性:一个分配器(dispatcher),我们将用它返回的值来确定要执行的逻辑片段;还有两个方法,分别代表switch
的一个case
语句。请注意,每次调用method
时,要首先指定触发第二个参数的值(这是实际的逻辑所在)。 -
最后,我使用同一个函数(我的多重方法)来执行两个不同的逻辑片段,而不需要在任何地方使用
switch
或if
语句。
多重方法有什么好处?
当然,我们在这里没有施展任何类型的魔法,我们只是重写了决策逻辑的表达方式,类似下面这样的switch
语句:
switch(animal.type)
case "dog":
greetDogs(animal);
break;
case "cat":
greetCats(animal);
break;
复制代码
那么,如果我们可以直接这样做,为什么还要大费周章地使用多重方法呢?问题的关键是可读性。
switch
语句非常开放,显示了我们的决策逻辑的实现。换句话说,这个语句是命令式的。它向你展示了决策树的内部运作情况,这意味着阅读代码的人将不得不在头脑中解析代码。因此,我们又回到了认知负荷的概念。这使得开发者要阅读并在头脑中解析代码。
你要知道,大多数开发人员在遇到像上面这样的switch
时,不会有什么反应。但是,这也不是一个实际的例子。通常情况下,case
语句包含的代码更多,也更难阅读。
而多重方法隐藏了决策逻辑的内部结构,你所知道的只是你对它做了设置,它将以某种方式工作。你更关心的是功能而不是实际的实现。这被称为“声明式编程”,有助于提高代码的可读性,同时降低开发人员的认知负担。这是因为它在逻辑上增加了一层抽象,为我们提供了更接近人类语言的表达工具。
如果这还不能说服你,还有一个优点:可扩展性。
如果你需要在switch
中添加另一个选项,就必须回到代码中修改同一个switch
,如果你,比如说,碰巧忘记添加break
语句,就有可能造成问题,就像下面这样:
switch(animal.type)
case "rabbit":
greetRabbits(animal);
case "dog":
greetDogs(animal);
break;
case "cat":
greetCats(animal);
break;
复制代码
还是个非常简单的例子,但如果是真实世界中一段更长的代码,那么这种情况出现的几率就更大了。
以防你对这种行为不熟悉,请让我做个说明。第一个case
中缺失break
,会导致在动物类型为“rabbit”时也执行第二个case
下的逻辑。
然而,有了多重方法,我们就可以不断地根据需要对它进行扩展:
let extendedGreeter = multi(
animal => animal.type,
method("parrot", sayHiParrot)
)(greeter)
复制代码
现在,这个新方法extendedGreeter
对“dog”、“cat“、”parrot“就都有效了,而我们不必再回去修改已有的代码。
这是一个很大的好处,因为我们都知道,每次我们触碰可以正常工作的代码时,都有一点可能引入 Bug。在这里,我们把可能性降低到 0。
实现一个多重方法库
首先,你要知道,已经有一些库在处理这个问题了,其中一个例子是@arrows/multimethod。
尽管如此,对这些实现进行逆向工程总是很有趣,所以让我们看一看如何实现一个基本的多重方法库,以适应到目前为止所展示的例子。
理解这个问题的关键是,我们需要一个分配器函数来给提供一个实际的值,我们将用它作为判断执行哪个方法的键。而且,我们不能对switch
语句进行硬编码,因为选项的数量是不固定的。
不能光说不练,下面是实现:
function method(value, fn)
return value, fn
function multi(dispatcher, ...methods)
return (originalFn) =>
return (elem) =>
let key = dispatcher(elem)
let method = methods.find( m => m.value === key)
if(!method)
if(originalFn)
return originalFn(elem)
else
throw new Error("No sure what to do with this option!")
return method.fn(elem)
复制代码
method
函数只是把键和实际的逻辑耦合在一起,没有别的。multi
函数中的代码才有趣,它返回一个匿名函数,以原始函数为参数并返回一个新函数,后者根据分配器代码(我们的第一个参数)返回的值执行不同的东西。
让我们逐行看下:
-
首先,调用第 8 行的函数时提供一个属性(比方说
myDog
)。 -
第 9 行的分配器逻辑会获取
myDog
并返回其类型,即“dog
”。 -
然后在第 10 行,我们找到第一个与该类型匹配的方法。
-
如果没有方法匹配,但我们有一个有效的“
originalFn
”(也就是说,我们正在扩展一个原始的多重方法),我们会让它来处理这种情况。否则,我们将抛出一个异常,因为我们对此无能为力。 -
然而,如果找到了匹配的方法,就在第 18 行执行它,并将原始属性“
myDog
”传递给它。
就是这样。没那么复杂,对吗?当然,如果你想提供“默认”情况处理而不是抛出一个异常,或者你想处理多属性决策(比如根据属性type
和name
决定逻辑,而不是只根据第一个属性),就得编写更多的代码了。
不过,还是那句话,如果你打算使用多重方法,建议你使用一个现有的库,而不是自己去实现。
多重方法是一种有趣的方式,可以帮你摆脱令人讨厌的switch
。而且,这也有助于提升代码的可读性。所以,既然你已经了解了多重方法,那么在决定继续坚持使用switch
之前,一定要先试一试。
你过去尝试过重多方法吗?你有什么看法?欢迎留言交流!
查看英文原文:Drop the Switch Statement for this Functional Programming Technique
以上是关于删掉编程中的 Switch 语句的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
c语言中应用switch语句编程:输入1-7之间的任意数字,程序按照用户的输入输出相应的星期值!!