1、前言
在实际的编程中，我们经常会使用到switch..case语句，这通常也是对一长串if..else if语句的优化。对于一些简单的情况（只每个case代码中代码长度不会很长，而且case分之并不多的情况），用switch..case语句即可，此时代码的可读性并不会很差，结构也算是清晰。但是一旦case分支数目众多，每个case语句块中代码长度也很长，这时对于维护这段代码的同学则是个噩梦了（本人就遇到过一段代码，case分支有近20个，每个case语句块中，代码长度均有几十上百行，有的甚至有几百行之多。看到这段代码时，我也是醉了，果断对它进行重构）。
对于switch..case语句有几种常用的方式，下面我一一为大家介绍。在正式介绍之前，我们优化的目标代码如下所示：
struct param
{
...//待传入functooptimal函数的参数
}
enum edatatype
{
avg,
min,
max,
ti,
tab ,
... //更多其他的枚举值
};
double functooptimal(edatatype edatatypetocompute, const param& inparam)
{
double dretvalue = 0;
... //局部变量定义
switch (edatatypetocompute)
{
case avg:
for (...)
{
do
{
... //(1)avg情况下的计算内容
} while (...);
}
break;
case min:
for (...)
{
do
{
... //(2)min情况下的计算内容
} while (...);
}
break;
case max:
for (...)
{
do
{
... //(3)max情况下的计算内容
} while (...);
}
break;
case ti:
for (...)
{
do
{
... //(4)ti情况下的计算内容
} while (...);
}
break;
case tab:
for (...)
{
do
{
... //(5)tab情况下的计算内容
} while (...);
}
break;
case ...: //更多其他的case
...
break;
default:
for (...)
{
do
{
... //(6)default情况下的计算内容
} while (...);
}
break;
}
return dretvalue;
}以上只是示例代码，在实际中有可能会比这个更为复杂，一个函数就有可能数千行。对于一个对于业务不熟悉的人，看到这样的代码自然是没有兴趣或者是没有勇气继续往下看的，因为这种代码的可读性是非常差的，后期维护成本会很高，在实际的工作中我们应该尽可能的避免这种代码的出现。对于以上示例代码，有以下三种优化方式：抽取法、继承与多态、跳表法，以下分别进行介绍：
2、抽取法
所谓抽取法，即我们将每个case语句中的计算内容抽取为一个函数，然后在每个case中只需要进行函数调用即可，如我们将“avg”这条分之抽取为如下函数：
void computeavg(const param& inparam)
{
double davg = 0;
... //应用于avg分之的局部变量
... //实际的计算工作
return davg;
}然后在functooptimal函数中，每个case分支调用对应的函数即可，那么functooptimal就简化为：
double functooptimal(edatatype edatatypetocompute, const param& inparam)
{
double dretvalue = 0;
switch (edatatypetocompute)
{
case avg:
dretvalue = computeavg(inparam);
break;
case min:
dretvalue = computemin(inparam);
break;
case max:
dretvalue = computemax(inparam);
break;
case ti:
dretvalue = computeti(inparam);
break;
case tab:
dretvalue = computetab(inparam);
break;
case ...:
... //其他情况
break;
default:
dretvalue = computedefault(inparam);
break;
}
return dretvalue;
}这样最明显的好处就是，functooptimal函数不再冗长，它函数的代码行数会大大缩减，使得代码的可读性增强。并且每个case分之的实现都单独在一个接口中实现，这也更能满足一个函数只做一件事的原则。除此之外，这种方法还避免了在函数入口定义所有case分支所需要的局部变量。
尽管如此，但是用这种方法重构之后，functooptimal的函数实现仍然较长，尤其是当edatatype枚举有十几个甚至几十个枚举值的情况。另外，这个函数也违背了一个函数只做一件事的原则（严格来讲，有多少种case分支，它就做了多少件事情)。
3、跳表法
经过抽取法优化之后，虽然函数的可读性增强了，但是函数依然违背了单一原则以及对修改封闭的原则，因为当增加新的枚举值时，我们仍然需要来对函数进行修改。
为继续修改代码，使之满足单一原则和对修改封闭原则，我们可以使用 跳表法，它需要结合之前所讲的抽取法，首先将每个case分支的实现抽取到单独的函数中，然后用一个数组来存储对应的case分支实现的函数地址，这个数组即为跳表。如：
typedef double (*dataretriver)(const param& inparam); //定义函数指针
dataretirver dataretriever[20] = {&computeavg, &computemin, ...}; //假设总共有20个分支定义好跳表之后，对functooptimal的优化如下：
double functooptimal(edatatype edatatocompute, const param& inparam)
{
double dtabvalue = 0;
dataretriever * pretriever = dataretriever[edatatocompute];
if(pretriever != nullptr)
{
dtabvalue = pretriever(inparam);
}
return dtabvalue;
}经过优化之后，functooptimal就同时满足了单一原则和对修改封闭原则。但是跳表法有几个明显的缺点：
1）跳表中，每一个位置的函数指针必须与枚举值严格对应；
2）当枚举值调整之后，跳表必须做相应的调整；
3）对于有些不用实现的case分支，跳表中也必须要为其对应的枚举值留空位
4、继承与多态
所谓继承与多态，即利用c 中的多态性质。优化主要有以下几个步骤：
1）创建一个基类
class dataretriever
{
public:
dataretriver() = default;
~dataretirver() = default;
double retrievedata(const param& inparam) = 0;
}2）每一种需要计算的case分支均创建一个类，继承至dataretriever，如avg分支：
class avgretriever : public dataretirever
{
public:
avgretriever() = default；
~avgretriever() = default;
double retrievedata(const param& inparam);
}3）实现retrievedata接口，如avg分支的实现：
double avgretirever::retrievedata(const param& inparam)
{
double davg = 0;
... //应用于avg分之的局部变量
... //实际的计算工作
return davg;
}4）创建一个工厂方法（当然也可以作为dataretriever的静态函数方法，此处仅为示例之用），根据不同的枚举值获取相应的对象
dataretriever* getretriever(edatatype edatatypetocompute)
{
switch(edatatypetocompute）
{
case avg:
return new avgretriever();
case ...:
return new ...; //其它情况
}
return nullptr;
}注：返回值此处直接返回指针，仅仅为示例之用，实际工作中尽量使用智能指针
5）对functooptimal进行优化，优化后函数实现变为：
double functooptimal(edatatype edatatocompute, const param& inparam)
{
double dtabvalue = 0;
dataretriever * pretriever = getretriever(edatatocompute);
if(pretriever != nullptr)
{
dtabvalue = pretriever->retrievedata(inparam);
delete pretriever;
pretirever = nullptr;
}
return dtabvalue;
}经过以上5个步骤即可完成对functooptimal函数的重构，重构后函数会缩短到几行。并且代码的结构清晰，可读性强。当任何一个分支的实现改变，或者新增了新的分支，我们都无需对functooptimal进行修改，只需要修改对应分支的类或者为新的分支实现一个类，并在getretriever工厂方法中增加对新的分支的处理即可。
5、总结
在本为中，我们针对switch...case语句的优化给出了以下3中解决方法：
1）抽取法
这种方法最为简单，它能够有效的减少代码行数，并增强代码可读性，降低维护成本。但这种方法后，函数仍然不符合单一原则以及对修改封闭原则，并且函数对修改不封闭。
2）跳表法
这种方法是在抽取法之上对函数进行进一步的优化。它能够使得优化后的代码满足单一原则和对修改封闭原则，但它不够灵活。
3）继承与多态
这种方法是三种方法中，对函数优化最为彻底的方法，对于复杂的switch...case语句，我们通常建议使用这种方法。
最后，并不是所有的switch...case语句都需要优化，只有case分支较多，且分支中处理比较复杂的情况才需要进行优化。在优化的时候，也不是一定要选择继承与多态的方法，这需要根据具体情况而定。