《Java实战：机票折扣计算系统的防御式编程与代码优化》

一、案例背景：机票价格计算需求

核心业务规则

• 旺季（5-10月）
  🔹 头等舱：原价 × 90%
  🔹 经济舱：原价 × 85%
• 淡季（1-4月、11-12月）
  🔹 头等舱：原价 × 70%
  🔹 经济舱：原价 × 65%
• 输入约束
  🔸 月份：1-12的整数
  🔸 舱位类型：仅支持"头等舱"/"经济舱"
  🔸 原价：正数（支持小数）

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二、代码全景解析（优化版）

package com.insightfuture.test;

import java.util.Scanner;

public class BuyPlaneTickets {
    // 定义常量折扣率
    private static final double HIGH_SEASON_FIRST_CLASS = 0.9;
    private static final double HIGH_SEASON_ECONOMY = 0.85;
    private static final double LOW_SEASON_FIRST_CLASS = 0.7;
    private static final double LOW_SEASON_ECONOMY = 0.65;

    public static void main(String[] MakeItPossible) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int month;
        String type;
        double originalPrice;
        double price = -1;

        // 输入月份并验证
        while (true) {
            System.out.println("请输入月份（1-12）：");
            month = sc.nextInt();
            if (month >= 1 && month <= 12) break;
            System.out.println("月份无效，请重新输入！");
        }

        // 输入座位类型并验证
        while (true) {
            System.out.println("请输入座位类型（头等舱/经济舱）：");
            type = sc.next();
            if (type.equals("头等舱") || type.equals("经济舱")) break;
            System.out.println("座位类型无效，请重新输入！");
        }

        // 输入原价
        System.out.println("请输入原价：");
        originalPrice = sc.nextDouble();

        // 计算折扣价
        if (month >= 5 && month <= 10) {
            // 旺季
            price = getPrice(type, price, originalPrice, HIGH_SEASON_FIRST_CLASS, HIGH_SEASON_ECONOMY);
        } else {
            // 淡季
            price = getPrice(type, price, originalPrice, LOW_SEASON_FIRST_CLASS, LOW_SEASON_ECONOMY);
        }
        System.out.println(month + "月份" + type + "机票原价：" + originalPrice + "元，折扣后价格为：" + price);
    }

    /*
        getPrice方法：根据条件规则计算后的实际价格
     */
    private static double getPrice(String type, double price, double originalPrice, double highSeasonFirstClass, double highSeasonEconomy) {
        switch (type) {
            case "头等舱":
                price = originalPrice * highSeasonFirstClass;
                break;
            case "经济舱":
                price = originalPrice * highSeasonEconomy;
                break;
        }
        return price;
    }
}

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三、四大核心优化策略

1. 防御式输入验证体系

验证类型	实现方式	防御效果
月份验证	while循环 + 范围判断	杜绝13月等非法值
舱位验证	白名单校验(equals)	过滤"商务舱"等无效输入
价格验证	Scanner.nextDouble()	兼容小数输入

// 舱位类型验证示例
private static String validateType(Scanner sc) {
    while (true) {
        System.out.print("请输入舱位(头等舱/经济舱): ");
        String input = sc.next();
        if (input.equals("头等舱") || input.equals("经济舱")) {
            return input;
        }
        System.out.println("⚠️ 舱位类型错误！");
    }
}

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2. 魔法值消除术

优化对比表：

代码版本	折扣率代码示例	可维护性	可读性
原始版本	price * 0.9	❌	❌
优化版	price * HIGH_SEASON_FIRST	✅	✅

常量命名技巧：

• 季节标识(HIGH/LOW_SEASON)
• 舱位类型(FIRST/ECONOMY)
• 语义化组合 → 一眼看懂业务含义

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3. 计算逻辑分层封装

模块化设计图解：

               main()
                │
                ├─输入验证层───validateMonth()
                │           ├─validateType()
                │           └─validatePrice()
                │
                └─业务计算层───calculateFinalPrice()
                              ├─季节判断
                              └─舱位费率匹配

方法设计原则：

• 单一职责：每个方法只做一件事
• 开闭原则：新增舱位不改动主逻辑

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4. 专业级输出优化

// 原始输出
System.out.println("5月份经济舱价格...");

// 优化后输出
System.out.printf("[%02d月] %s 原价: ¥%.2f → 折后价: ¥%.2f%n", 
                 month, type, price, finalPrice);

优化点：

• %02d：月份统一显示为两位数（如"05月"）
• %.2f：价格强制保留两位小数
• ¥符号：符合财务规范

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四、扩展空间与高阶优化方向

1. 精度问题解决方案

金融计算致命陷阱：

// 错误示例：double计算
0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004

// 正确方案：BigDecimal
BigDecimal price = new BigDecimal("1000.00");
BigDecimal result = price.multiply(new BigDecimal("0.9"));

2. 设计模式改造

策略模式应用场景：

// 定义策略接口
interface DiscountStrategy {
    double getFirstClassRate();
    double getEconomyRate();
}

// 实现具体策略
class HighSeasonStrategy implements DiscountStrategy {
    public double getFirstClassRate() { return 0.9; }
    public double getEconomyRate() { return 0.85; }
}

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五、新手常见误区指南

误区1：过度信任用户输入

反面教材：

// 直接使用未验证的输入
int month = sc.nextInt(); 
calculatePrice(month, type, price); // 若month=13会怎样？

正确认知：所有外部输入都可能是恶意的！

误区2：复制粘贴的代价

代码坏味道：

if (month >=5 && month <=10) {
    // 计算旺季价格
} else {
    // 计算淡季价格（重复相同switch结构）
}

重构建议：提取费率配置到Map结构

Map<String, Double> rates = isHighSeason ? highSeasonRates : lowSeasonRates;
return price * rates.get(type);

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六、实战总结

关键收获清单

• 🛡️ 防御式编程：输入验证是系统的第一道防线
• 🧩 模块化设计：拒绝意大利面条式代码
• 📚 常量管理：让魔法数字无处遁形
• 💡 可扩展思维：写出适应变化的代码

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