Go if流程控制与快乐路径原则
一、流程控制基本介绍
流程控制是每种编程语言控制逻辑走向和执行次序的重要部分，流程控制可以说是一门语言的“经脉”。
那么 Go 语言对分支与循环两种控制结构的支持是怎么样的呢？针对程序的分支结构，Go 提供了 if 和 switch-case 两种语句形式；我们就先从 Go 语言分支结构之一的 if 语句开始讲起。
二、if 语句
2.1 if 语句介绍
if 语句是 Go 语言中提供的一种分支控制结构，它也是 Go 中最常用、最简单的分支控制结构。它会根据布尔表达式的值，在两个分支中选择一个执行。
2.2 单分支结构的 if 语句形式
单分支结构的if语句包含一个条件表达式和一个要执行的代码块。如果条件表达式的值为true，则执行代码块。如果条件表达式的值为false，则代码块将被跳过。以下是单分支结构的if语句的一般形式：
if boolean_expression {
// 新分支
}
// 原分支
这个 if 语句中的代码执行流程就等价于下面这幅流程图：
boolean_expression是一个布尔表达式，通常返回true或false。- 如果
boolean_expression的值为true，则执行// 当条件为真时执行的代码部分的代码块。 - 如果
boolean_expression的值为false，则代码块将被跳过，继续执行下一个语句。
2.3 Go 的 if 语句的特点
2.3.1 分支代码块左大括号与if同行
if 语句的分支代码块的左大括号与 if 关键字在同一行上，这是 Go 代码风格的统一要求，gofmt 工具会帮助我们实现这一点；
2.3.2 条件表达式不需要括号
if 语句的布尔表达式整体不需要用括号包裹，这使得代码更加简洁。而且，if 关键字后面的条件判断表达式的求值结果必须是布尔类型，即要么是 true，要么是 false：
if runtime.GOOS == "darwin" {
println("we are on MacOS")
}
如果判断的条件比较多，我们可以用多个逻辑操作符连接起多个条件判断表达式，比如这段代码就是用了多个逻辑操作符 && 来连接多个布尔表达式：
if (runtime.GOOS == "darwin") && (runtime.GOARCH == "amd64") &&
(runtime.Compiler != "gccgo") {
println("we are using standard go compiler on Mac os for amd64")
}
上面示例代码中的每个布尔表达式都被小括号括上了，这是为了降低你在阅读和理解这段代码时，面对操作符优先级的心智负担。
三、操作符
3.1 逻辑操作符
逻辑操作符除了上面的 && 之外，Go 还提供了另外两个逻辑操作符，如下表：
| 逻辑操作符 | 含义 | 表达式求值举例 |
|---|---|---|
&& |
逻辑与 | a &&b:当a和b都为true时,该表达式的求值 结果为true |
| ` | ` | |
| ` | ` | 逻辑非 |
3.2 操作符的优先级
一元操作符，比如上面的逻辑非操作符，具有最高优先级，其他操作符的优先级如下：
| 优先级(从高到低) | 操作符列表 |
|---|---|
| 5 | *, /, %, <<, >>, &, &^ |
| 4 | +, - |
| 3 | !=, ==, <, <=, >, >= |
| 2 | && |
| 1 | || |
- 优先级5的是乘、除、取模和位操作符
- 优先级4的是加法和减法运算符
- 优先级3的是关系和相等运算符
- 优先级2的是逻辑与
- 优先级最低的是逻辑或
操作符优先级决定了操作数优先参与哪个操作符的求值运算，我们以下面代码中 if 语句的布尔表达式为例：
func main() {
a, b := false,true
if a && b != true {
println("(a && b) != true")
return
}
println("a && (b != true) == false")
}
这段代码会输出得到的是 a && (b != true) == false。这是为什么呢？
这段代码的关键就在于，if 后面的布尔表达式中的操作数 b 是先参与 && 的求值运算，还是先参与!= 的求值运算。根据前面的操作符优先级表，我们知道，!= 的优先级要高于 &&，因此操作数 b 先参与的是!= 的求值运算，这样 if 后的布尔表达式就等价于 a && (b != true) 。
针对以上问题，推荐在 if 布尔表达式中，使用带有小括号的子布尔表达式来清晰地表达判断条件。
这样做不仅可以消除了自己记住操作符优先级的学习负担，当其他人阅读你的代码时，也可以很清晰地看出布尔表达式要表达的逻辑关系，这能让我们代码的可读性更好，更易于理解，不会因记错操作符优先级顺序而产生错误的理解。
三、if 多（N）分支结构
3.1 if else(分支结构)
Go语言中if else(分支结构)条件判断的格式如下：
if boolean_expression {
// 分支1
} else {
// 分支2
}
3.2 if（N）分支结构(if ... else if ... else)
if条件（N）分支结构格式如下：
if boolean_expression1 {
// 分支1
} else if boolean_expression2 {
// 分支2
... ...
} else if boolean_expressionN {
// 分支N
} else {
// 分支N+1
}
以下面是一个四分支的wei伪代码示例：
if boolean_expression1 {
// 分支1
} else if boolean_expression2 {
// 分支2
} else if boolean_expression3 {
// 分支3
} else {
// 分支4
}
以下是一个示例，演示如何使用if-else结构来判断一个分数的等级：
package main
import "fmt"
func main() {
score := 85
if score >= 90 {
fmt.Println("A")
} else if score >= 80 {
fmt.Println("B")
} else if score >= 70 {
fmt.Println("C")
} else {
fmt.Println("D")
}
}
四、if 语句的自用变量
无论是单分支、二分支还是多分支结构，我们都可以在 if 后的布尔表达式前，进行一些变量的声明，在 if 布尔表达式前声明的变量，叫 if 语句的自用变量。顾名思义，这些变量只可以在 if 语句的代码块范围内使用，比如下面代码中的变量 a、b 和 c：
func main() {
if a, c := f(), h(); a > 0 {
println(a)
} else if b := f(); b > 0 {
println(a, b)
} else {
println(a, b, c)
}
}
我们可以看到自用变量声明的位置是在每个 if 语句的后面，布尔表达式的前面，而且，由于声明本身是一个语句，所以我们需要把它和后面的布尔表达式通过分号分隔开。
在 if 语句中声明自用变量是 Go 语言的一个惯用法，这种使用方式直观上可以让开发者有一种代码行数减少的感觉，提高可读性。同时，由于这些变量是 if 语句自用变量，它的作用域仅限于 if 语句的各层隐式代码块中，if 语句外部无法访问和更改这些变量，这就让这些变量具有一定隔离性，这样你在阅读和理解 if 语句的代码时也可以更聚焦。
五、if 语句的“快乐路径”原则
上面我们已经学了 if 分支控制结构的三种形式了，从可读性上来看，单分支结构要优于二分支结构，二分支结构又优于多分支结构。那么显然，我们在日常编码中要减少多分支结构，甚至是二分支结构的使用，这会有助于我们编写出优雅、简洁、易读易维护且不易错的代码。
首先,我们来看一段伪代码段1:
//伪代码段1：
func doSomething() error {
if errorCondition1 {
// some error logic
... ...
return err1
}
// some success logic
... ...
if errorCondition2 {
// some error logic
... ...
return err2
}
// some success logic
... ...
return nil
}
我们看到单分支控制结构的伪代码段 1 有这几个特点：
- 没有使用 else 分支，失败就立即返回；
- “成功”逻辑始终“居左”并延续到函数结尾，没有被嵌入到 if 的布尔表达式为 true 的代码分支中；
- 整个代码段布局扁平，没有深度的缩进；
- 代码的可读性很高
我们来看一段伪代码段2:
// 伪代码段2：
func doSomething() error {
if successCondition1 {
// some success logic
... ...
if successCondition2 {
// some success logic
... ...
return nil
} else {
// some error logic
... ...
return err2
}
} else {
// some error logic
... ...
return err1
}
}
伪代码段 2 实现了同样逻辑码段 1，就使用了带有嵌套的二分支结构，它的特点如下：
- 整个代码段呈现为“锯齿状”，有深度缩进；
- “成功”逻辑被嵌入到
if的布尔表达式为true的代码分支中；
很明显，伪代码段 1 的逻辑更容易理解，也更简洁。Go 社区把这种 if 语句的使用方式称为 if 语句的“快乐路径（Happy Path）”原则，所谓“快乐路径”也就是成功逻辑的代码执行路径，它的特点是这样的：
-
仅使用单分支控制结构；
-
当布尔表达式求值为
false时，也就是出现错误时，在单分支中快速返回； -
正常逻辑在代码布局上始终“靠左”，这样读者可以从上到下一眼看到该函数正常逻辑的全貌；
-
函数执行到最后一行代表一种成功状态。
Go 社区推荐 Gopher 们在使用 if 语句时尽量符合这些原则，如果你的函数实现代码不符合“快乐路径”原则，你可以按下面步骤进行重构：
-
尝试将“正常逻辑”提取出来，放到“快乐路径”中；
-
如果无法做到上一点，很可能是函数内的逻辑过于复杂，可以将深度缩进到 else 分支中的代码析出到一个函数中，再对原函数实施“快乐路径”原则。