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表驱动法,逻辑控制优化利器

2022-01-12 12:00 https://my.oschina.net/jiagoujingjin/blog/5395759 架构精进之路 次阅读 条评论

hello,大家好,我是张张,「架构精进之路」公号作者。

最近好多同学在开发过程中谈到设计表结构的一些idea,为了让大家少走一些弯路,今天就计划聊聊表驱动法吧~



1、概念介绍

表驱动法 是一种编程模式,从表里查找信息而不使用逻辑语句(if/else)

事实上,凡是能通过逻辑语句来选择的事物,都可以通过查表来选择。

对简单的情况而言,使用逻辑语句更为容易和直白,但随着逻辑链的越来越复杂,查表法也就愈发显得更具有吸引力。

 

应用原则

适当的情况下,采用表驱动法,所生成的代码会比复杂的逻辑代码更简单,更容易修改,而且效率更高。

 

2、应用实践

2.1 直接访问

 

2.1.1 今天周几?

传统写法:

String today = "周日";Switch( dayForMonth % 7 ){    case 0 :         today = "周日";    case 1 :         today = "周一";       case 2 :        today = "周二";       case 3 :        today = "周三";       case 4 :        today = "周四";       case 5 :        today = "周五";       default:        today = "周六";   }


表驱动法:


   
   
   


String [] weekday = new String[]{"周日","周一","周二","周三","周四","周五","周六"};

String today = weekday [ dayForMonth % 7 ];



   
   
   

 

2.1.2 每个月多少天?

传统写法:

if(1 == iMonth) {  iDays = 31;} else if(2 == iMonth) {  iDays = 28;} else if(3 == iMonth) {  iDays = 31;} else if(4 == iMonth) {  iDays = 30;} else if(5 == iMonth) {  iDays = 31;} else if(6 == iMonth) {  iDays = 30;} else if(7 == iMonth) {  iDays = 31;} else if(8 == iMonth) {  iDays = 31;} else if(9 == iMonth) {  iDays = 30;} else if(10 == iMonth) {  iDays = 31;} else if(11 == iMonth) {  iDays = 30;} else if(12 == iMonth) {  iDays = 31;}


表驱动法:

把逻辑写成 map 或是 list,一目了然,可以搞个2维数组还加上了闰年的逻辑。

const monthDays = [  [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31],  [31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]]
function getMonthDays(month, year) { let isLeapYear = (year % 4 === 0) && (year % 100 !== 0 || year % 400 === 0) ? 1 : 0 return monthDays[isLeapYear][(month - 1)];}
console.log(getMonthDays(2, 2000))


2.2 索引访问

有时只用一个简单的数学运算还无法把 age 这样的数据转换成为表键值,这种情况可以通过索引访问的方法加以解决。

 

索引应用:先用一个基本类型的数据从一张索引表中查出一个键值,然后在用这一键值查出需要的主数据。

举例:

有100件商品,商店物品编号(范围 0000-9999)

创建两张表:索引表(0-9999),物品(查询)表(0-100)

 

 

索引访问有两个优点:

  • 如果主查询表的每条记录都很大,那创建一个浪费了很多空间的数组所用的空间,要比建立主查询表所用的空间小得多。

  • 操作索引中的记录比操作主查询表的的记录更方便,编写到表里面的数据比嵌入代码的数据更容易维护。


2.3 阶梯访问

这种访问方法不像索引结构那样直接,但是它要比索引访问方法节省空间。

阶梯结构的基本思想:表中的记录对于不同数据范围有效,而不是对不同的数据点有效。

 

 

举例:

一个等级评定的应用程序,其中“B”记录所对应的范围是 75.0%-90.0%

>= 90.0%   A

<90.0%     B

<75.0%     C

<65.0%     D

<50.0%     F

 

这种划分范围用在查询表中是不合适的,因为你不能用简单的数据转换函数来把表键值转换成 A-F 字母所代表的等级。用索引也不合适,因为这里用的是浮点数。

 

在应用阶梯方法的时候,必须谨慎的处理范围的端点。

Dim rangeLimit() As Double = {50.0, 65.0, 75.0, 90.0, 100.0}Dim grade() As String={"F", "D", "C", "B", "A"}maxGradeLevel = grade.Length - 1
// assign a grad to a student based on the student's scoregradeLevel= 0 studentGrade = ”A" while( studentGrade = "A" and gradeLevel < maxGradeLevel ) if( studentScore < rangeLimit( gradeLevel ) ) then studentGrade = grade ( gradeLevel) end if gradeLevel = gradeLevel + 1 wend

 与其他表驱动法相比,这种方法的优点在于它很适合处理那些无规则的数据。


在使用阶梯访问时需要注意的一些细节:

1)留心边界端点

注意边界:< 与 <=,确认循环能够在找出最高一级区间后恰当地终止。

2)考虑用二分查找取代顺序查找

如果列表很大,可以把它替换成一个准二分查找法,从头查找是很耗费性能的

3)考虑用索引访问来取代阶梯访问

阶梯访问中的查找操作可能会比较耗时,如果执行速度很重要,那可以考虑用索引访问来取代阶梯查找,即以牺牲存储空间来换取速度。

 

2.4 构造查询键值

如上述例子,我们希望能够将数据作为键值直接访问表,这样既简单又快速。

但是问题或者数据通常并不是这样友好,那就需要引出 构造查询键值 的方法。

费率与年龄、性别、婚姻及交费年数等不同情况而变动。

 

1)复制信息从而能够直接使用键值

age补齐:50 岁以上的年龄都复制一份 50的费率

这样优点在于表自身结构非常简单那,访问表的逻辑也很简单;

缺点在于复制生成的冗余信息会浪费空间,也即是利用空间换效率。


2)转换键值以使其能够直接使用

费率表查询时,用一个函数将 age 转换为另一个数值。

在此例子中,该函数必须把所有介于 0-5 直接的年龄转换成一个键值,例如 5,同时把所有超过 50 的年龄都转换成另一个键值,例如 50。 

这样在检索前可以用 min()和 max()函数来做这一转换。

例如,你可以用下述表达式:max(min(50, age), 17) 来生成一个介于 17-50 之间的表键值。


3)把键值转换提取城独立子程序

  如果你必须要构造一些数据来让它们像表键值一样使用,那就把数据到键值的转换操作提取成独立的子程序。这样可避免在不同位置执行了不同的转换,也使得转换操作修改起来更加容易。

任务是个方法,不再是数值了,这里我们可以利用 Dart 这样的支持高阶函数的语言特性,把方法当做一个对象存储在表中。
var data = <String, Map>{    "A": {      "name": "AA",      "action": (name) => print(name + "/AA"),    },    "B": {      "name": "BB",      "action": (name) => print(name + "/BB"),    },  };    var action = data["A"]["action"];  action("kk");

 

3、总结

1)如何从表中查数据?

  • List item

  • 直接访问

  • 索引访问

  • 阶梯访问

2)在表里存些什么?

  • 数据

  • 动作(action)-描述该动作的代码/该动作的子程序的引用。

 

表驱动法提供了一种复杂的逻辑和继承结构的替换方案。如果你发现自己对某个应用程序的逻辑或者继承关系感到困惑,那是否可以通过一个查询表来加以简化。

  • 使用表的关键决策是决定如何去访问表,可以采取直接访问、索引访问或阶梯访问

  • 使用表的另一项关键决策是决定如何去把什么内容放入表中

  • 需要保存浮点数和范围数时,使用阶梯访问的形式。


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本文分享自微信公众号 - 架构精进之路(jiagou_jingjin)。
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