表驅動法，邏輯控制優化利器
本文轉載自微信公眾號「架構精進之路」，作者張張。轉載本文請聯系架構精進之路公眾號。
最近好多同學在開發過程中談到設計表結構的一些idea，為了讓大家少走一些彎路，今天就計劃聊聊表驅動法吧~
1、概念介紹
表驅動法 是一種編程模式，從表里查找信息而不使用邏輯語句(if/else)
事實上，凡是能通過邏輯語句來選擇的事物，都可以通過查表來選擇。
對簡單的情況而言，使用邏輯語句更為容易和直白，但隨著邏輯鏈的越來越復雜，查表法也就愈發顯得更具有吸引力。
應用原則
適當的情況下，采用表驅動法，所生成的代碼會比復雜的邏輯代碼更簡單，更容易修改，而且效率更高。
2、應用實踐
2.1 直接訪問
2.1.1 今天周幾?
傳統寫法：
- 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";
- }
表驅動法：
- 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 每個月多少天?
傳統寫法：
- 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;
- }
表驅動法：
把邏輯寫成 map 或是 list，一目了然，可以搞個2維數組還加上了閏年的邏輯。
- 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 索引訪問
有時只用一個簡單的數學運算還無法把 age 這樣的數據轉換成為表鍵值，這種情況可以通過索引訪問的方法加以解決。
索引應用：先用一個基本類型的數據從一張索引表中查出一個鍵值，然后在用這一鍵值查出需要的主數據。
舉例：
有100件商品，商店物品編號(范圍 0000-9999)
創建兩張表：索引表(0-9999)，物品(查詢)表(0-100)
索引訪問有兩個優點：
- 如果主查詢表的每條記錄都很大，那創建一個浪費了很多空間的數組所用的空間，要比建立主查詢表所用的空間小得多。
- 操作索引中的記錄比操作主查詢表的的記錄更方便，編寫到表里面的數據比嵌入代碼的數據更容易維護。
2.3 階梯訪問
這種訪問方法不像索引結構那樣直接，但是它要比索引訪問方法節省空間。
階梯結構的基本思想：表中的記錄對于不同數據范圍有效，而不是對不同的數據點有效。
舉例：
一個等級評定的應用程序，其中“B”記錄所對應的范圍是 75.0%-90.0%
>= 90.0% A
<90.0% B
<75.0% C
<65.0% D
<50.0% F
這種劃分范圍用在查詢表中是不合適的，因為你不能用簡單的數據轉換函數來把表鍵值轉換成 A-F 字母所代表的等級。用索引也不合適，因為這里用的是浮點數。
在應用階梯方法的時候，必須謹慎的處理范圍的端點。
- 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 score
- gradeLevel= 0
- studentGrade = ”A"
- while( studentGrade = "A" and gradeLevel < maxGradeLevel )
- if( studentScore < rangeLimit( gradeLevel ) ) then
- studentGrade = grade ( gradeLevel)
- end if
- gradeLevel = gradeLevel + 1
- wend
與其他表驅動法相比，這種方法的優點在于它很適合處理那些無規則的數據。
在使用階梯訪問時需要注意的一些細節：
1)留心邊界端點
注意邊界：< 與 <=，確認循環能夠在找出最高一級區間后恰當地終止。
2)考慮用二分查找取代順序查找
如果列表很大，可以把它替換成一個準二分查找法，從頭查找是很耗費性能的
3)考慮用索引訪問來取代階梯訪問
階梯訪問中的查找操作可能會比較耗時，如果執行速度很重要，那可以考慮用索引訪問來取代階梯查找，即以犧牲存儲空間來換取速度。
2.4 構造查詢鍵值
如上述例子，我們希望能夠將數據作為鍵值直接訪問表，這樣既簡單又快速。
但是問題或者數據通常并不是這樣友好，那就需要引出 構造查詢鍵值 的方法。
費率與年齡、性別、婚姻及交費年數等不同情況而變動。
1)復制信息從而能夠直接使用鍵值
age補齊：50 歲以上的年齡都復制一份 50 歲的費率。
這樣優點在于表自身結構非常簡單那，訪問表的邏輯也很簡單;
缺點在于復制生成的冗余信息會浪費空間，也即是利用空間換效率。
2)轉換鍵值以使其能夠直接使用
費率表查詢時，用一個函數將 age 轉換為另一個數值。
在此例子中，該函數必須把所有介于 0-5 直接的年齡轉換成一個鍵值，例如 5，同時把所有超過 50 的年齡都轉換成另一個鍵值，例如 50。
這樣在檢索前可以用 min()和 max()函數來做這一轉換。
例如，你可以用下述表達式：max(min(50, age), 17) 來生成一個介于 17-50 之間的表鍵值。
3)把鍵值轉換提取城獨立子程序
如果你必須要構造一些數據來讓它們像表鍵值一樣使用，那就把數據到鍵值的轉換操作提取成獨立的子程序。這樣可避免在不同位置執行了不同的轉換，也使得轉換操作修改起來更加容易。
任務是個方法，不再是數值了，這里我們可以利用 Dart 這樣的支持高階函數的語言特性，把方法當做一個對象存儲在表中。
- 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、總結
1)如何從表中查數據?
- List item
- 直接訪問
- 索引訪問
- 階梯訪問
2)在表里存些什么?
- 數據
- 動作(action)-描述該動作的代碼/該動作的子程序的引用。
表驅動法提供了一種復雜的邏輯和繼承結構的替換方案。如果你發現自己對某個應用程序的邏輯或者繼承關系感到困惑，那是否可以通過一個查詢表來加以簡化。
- 使用表的關鍵決策是決定如何去訪問表，可以采取直接訪問、索引訪問或階梯訪問
- 使用表的另一項關鍵決策是決定如何去把什么內容放入表中
- 需要保存浮點數和范圍數時，使用階梯訪問的形式。
