表驱动法，逻辑控制优化利器

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 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

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 岁的费率。

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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