設計模式在業務系統中的應用

来源:https://www.cnblogs.com/88223100/archive/2022/09/20/Application-of-Design-Pattern-in-Business-System.html
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本文的重點在於說明工作中所使用的設計模式，為了能夠更好的理解設計模式，首先簡單介紹一下業務場景。使用設計模式，可以簡化代碼、提高擴展性、可維護性和復用性。有哪些設計模式，這裡就不再介紹了，網上很多，本文只介紹所用到設計模式。 ...


 

 本文的重點在於說明工作中所使用的設計模式，為了能夠更好的理解設計模式，首先簡單介紹一下業務場景。使用設計模式，可以簡化代碼、提高擴展性、可維護性和復用性。有哪些設計模式，這裡就不再介紹了，網上很多，本文只介紹所用到設計模式。
一  線路檢查工具
1  意義
為什麼需要線路檢查工具呢，有以下幾個方面的原因：

  • 每逢大促都需要進行各網路和各行業的線路調整，調整完成之後，是否得到期望狀態，需要檢查確認。

 

  • 上下游應用之間數據的一致性檢查，如果存在不一致，可能會在訂單履行時造成卡單。

 

  • 有些問題發生後，業務同學需要全面檢查一遍線路數據，判斷是否符合預期。

 

  • 各領域之間的數據變更缺乏聯動性，導致資源和線路出現不一致。


為什麼要把線路檢查工具產品化呢，考慮如下：

  • 以前每次大促，都是技術同學現場編寫代碼撈數據給到業務同學，而且因為人員流動性較大，代碼可復用性較低，導致重覆勞動。產品化後，可以方便地傳承下去，避免不必要的重覆勞動。

 

  • 每次因為時間緊急，現場寫的代碼都比較簡單，經常是直接將數據列印到標準輸出，然後複製出來，人工拆分轉成Excel格式；這樣的過程要進行多次，占用太多技術同學的時間。產品化後，解放了技術同學，業務同學可以自己在頁面操作。

 

  • 很多數據檢查，是每次大促都會進行的，業務同學與技術同學之間來回溝通的成本較高。產品化後，可以避免這些耗時耗力的溝通，大家可以把更多的時間放在其他的大促保障工作上。


2  檢查項
根據2020年D11進行的數據檢查，本次共實現8項，下麵列舉了4項，如下：

  • 時效對齊檢查：確保履行分單正常。

 

  • 弱控線路與表達網路一致性：確保履行和路由不會因為線路缺失而卡單。

 

  • 資源映射和編碼映射一致：前者是表達線路時所用，後者是訂單履約時所用，確保表達和履約能夠一致。

 

  • 檢查線路數量：統計現存線路的情況。


好了，瞭解了背景知識，下麵開始介紹所用到的設計模式，以及為什麼要用、怎麼用。
二  設計模式
1  模板方法模式+泛型
上述8項數據檢查工具，大致的處理流程是類似的，如下：

 

 

 針對不同的檢查工具，只有“線路數據檢查”這一步是不一樣的邏輯，其他步驟都是相同的，如果每個檢查工具都實現這麼一套邏輯，必定造成大量的重覆代碼，維護性較差。

模板方法模式能夠很好地解決這個問題。模板方法設計模式包含模板方法和基本方法，模板方法包含了主要流程；基本方法是流程中共用的邏輯，如創建檢查任務，結果輸出等等。

下圖是所實現的模板方法模式的類繼承關係：

 

 

 分析如下：

1）DataCheckProductService介面為對外提供的服務，dataCheck方法為統一的數據檢查介面。


2）AbstractDataCheckProductService是一個抽象類，設定模板，即在dataCheck方法中設定好流程，包括如下：

  • commonParamCheck方法：進行參數合法性檢查，不合法的情況下，直接返回。

 

  • createFileName方法：創建文件名稱。

 

  • createTaskRecord方法：創建檢查任務。

 

  • runDataCheck方法：進行數據檢查，這是一個抽象方法，所有檢查工具都要實現此方法，以實現自己的邏輯。

 

  • uploadToOSS方法：將檢查結果上傳到OSS，便於下載。

 

  • updateRouteTask方法：結束時更新任務為完成。


dataCheck方法為模板方法，runDataCheck方法由各個子類去實現，其他方法是基本方法。還有一些其他方法，是各個檢查工具都需要使用的，所以就放在了父類中。
3）CheckSupplierAndCodeMappingService類、CheckLandingCoverAreaService類和CheckAncPathNoServiceService類為具體的檢查工具子類，必須實現runDataCheck方法。
因為不同檢查項檢的查結果的格式是不一樣的，所以使用了泛型，使得可以相容不同的檢查結果。
簡化的代碼如下：

/**
 * 數據檢查工具產品化對外服務介面
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public interface DataCheckProductService {
    /**
     * 數據檢查
     * @param requestDTO 請求參數
     * */
  <T> BaseResult<Long> dataCheck(DataCheckRequestDTO requestDTO);
}

/**
 * 數據檢查工具產品化服務
 *
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public abstract class AbstractDataCheckProductService implements DataCheckProductService {
    /**
     * 數據檢查
     * @param requestDTO 請求參數
     * @return
     * */
    @Override
    public <T> BaseResult<Long> dataCheck(DataCheckRequestDTO requestDTO){
        try{
            //1. 參數合法性檢查
            Pair<Boolean,String> paramCheckResult = commonParamCheck(requestDTO);
            if(!paramCheckResult.getLeft()){
                return BaseResult.ofFail(paramCheckResult.getRight());
            }
            
            //2. 創建導出任務
            String fileName = createFileName(requestDTO);
            RouteTaskRecordDO taskRecordDO = createTaskRecord(fileName, requestDTO.getUserName());

            //3. 進行數據檢查
            List<T> resultList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
            runDataCheck(resultList, requestDTO);

            //4. 寫入文件
            String ossUrl = uploadToOSS(fileName,resultList);
            //5. 更新任務為完成狀態
            updateRouteTask(taskRecordDO.getId(),DDportTaskStatus.FINISHED.intValue(), resultList.size()-1,"",ossUrl);

            return BaseResult.ofSuccess(taskRecordDO.getId());
        }catch (Exception e){
            LogPrinter.errorLog("dataCheck-error, beanName="+getBeanName(),e);
            return BaseResult.ofFail(e.getMessage());
        }
    }

     /**
     * 進行數據檢查
     * @param resultList 存放檢查結果
     * @param requestDTO 請求參數
     * @return
     * */
    public abstract <T> void runDataCheck(List<T> resultList, DataCheckRequestDTO requestDTO);
}

/**
 * 檢查資源映射和編碼映射一致
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class CheckSupplierAndCodeMappingService extends AbstractDataCheckProductService{
    @Override
    public <T> void runDataCheck(List<T> resultList, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        //自己的檢查邏輯
    }
}

/**
 * 檢查區域內落地配必須三級全覆蓋
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class CheckLandingCoverAreaService extends AbstractDataCheckProductService{
    @Override
    public <T> void runDataCheck(List<T> resultList, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        //自己的檢查邏輯
    }
}

/**
 * 檢查資源映射和編碼映射一致
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class CheckAncPathNoServiceService extends AbstractDataCheckProductService{
    @Override
    public <T> void runDataCheck(List<T> resultList, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        //自己的檢查邏輯
    }
}

使用模板方法模式的好處是：

  • 簡化了代碼，每個工具只需要關心自己的核心檢查邏輯，不需要關註前置和後置操作。

 

  • 提高了擴展性，可以方便地增加新的檢查工具。

 

  • 統一的異常捕獲和處理邏輯，子類有異常，儘管往外拋出。


2  策略模式
之所以會用到策略模式，是因為一些檢查工具寫完之後，發現跑出來的結果數據太多，有幾萬、幾十萬等等，一方面，檢查比較耗時，結果文件會很大，下載耗時；另一方面，這麼多數據給到業務同學，他們也很難處理和分析，也許他們只是想看一下總體情況，並不想看具體的到哪個地方的線路。為此，在原先方案設計的基礎上，增加了“統計信息”的選項，讓用戶可以自行選擇“詳細信息”還是“統計信息”，對應到頁面上就是一個單選框，如下：

 

 

 現在增加了一種檢查方式，今後是否還會有其他的檢查方式？完全有可能的。所以得考慮到擴展性，便於後面同學增加新的檢查方式。
此外，還有一種場景也可以使用策略模式，那就是業務系統中有很多業務網路，不同網路之間有一些差異；本次所實現的檢查工具，有幾個涉及到多個網路，今後可能會涉及到所有網路。
綜合以上兩種場景，最合適的就是策略模式了。“詳細信息”和“統計信息”各採用一種策略，不同網路使用不同的策略，既便於代碼理解，又便於後續擴展。
 “詳細信息”和“統計信息”兩種檢查結果的策略類圖如下：

 

 

 解析：

  • CompareModeStrategy對外提供統一的結果處理介面doHandle，策略子類必須實現此介面。

 

  • SupplierAndCodeMappingStatisticsStrategy和SupplierAndCodeMappingDetailStrategy是檢查配送資源和編碼映射一致性的兩種結果信息方式，前者為統計方式，後者為詳細方式。

 

  • LandingCoverAreaStatisticsStrategy和LandingCoverAreaDetailStrategy是檢查落地配覆蓋範圍的兩種結果信息方式，前者為統計方式，後者為詳細方式。

 

  • 那AbstractCompareModeStrategy是乾什麼用的？它是一個抽象類，負責承接所有策略子類共用的一些方法。


簡化的代碼如下：

/**
 * 檢查結果策略對外介面
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public interface CompareModeStrategy {
    /**
     * 具體操作
     *
     * @param list
     * @param requestDTO
     * @return 結果集
     * */
    <T> List<T> doHandle(List<CompareBO> list, DataCheckRequestDTO requestDTO);
}

/**
 * 策略公共父類
 *
 * @author xxx
 * @since xxx
 * @apiNote 主要是將子類共用方法和成員抽離出來
 * */
public abstract class AbstractCompareModeStrategy implements CompareModeStrategy {
    //子類的共用方法，可以放在此類中
}

/**
 * 檢查落地配覆蓋範圍 詳細信息 策略類
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class LandingCoverAreaDetailStrategy extends AbstractCompareModeStrategy{
    @Override
    public <T> List<T> doHandle(List<CompareBO> list, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        List<T> resultList = new ArrayList<>();
    //檢查結果處理邏輯
        return resultList;
    }
}

/**
 * 檢查落地配覆蓋範圍 統計信息 策略類
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class LandingCoverAreaStatisticsStrategy extends AbstractCompareModeStrategy{
    @Override
    public <T> List<T> doHandle(List<CompareBO> list, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        List<T> resultList = new ArrayList<>();
    //檢查結果處理邏輯
        return resultList;
    }
}

/**
 * 檢查配送資源和編碼映射一致 詳細信息 策略類
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class SupplierAndCodeMappingDetailStrategy extends AbstractCompareModeStrategy{
    @Override
    public <T> List<T> doHandle(List<CompareBO> list, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        List<T> resultList = new ArrayList<>();
    //檢查結果處理邏輯
        return resultList;
    }
}

/**
 * 檢查配送資源和編碼映射一致 統計信息 策略類
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
public class SupplierAndCodeMappingStatisticsStrategy extends AbstractCompareModeStrategy{
    @Override
    public <T> List<T> doHandle(List<CompareBO> list, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        List<T> resultList = new ArrayList<>();
    //檢查結果處理邏輯
        return resultList;
    }
}

同樣，不同網路的處理策略類圖如下：

 

 

 代碼與上面類似，就不展示了。
使用策略模式的好處是：

  • 提高代碼擴展性，後續增加別的結果格式或別的網路處理邏輯，可以在不修改其他策略的情況下直接新增。

 

  • 提高代碼可讀性，取代了if...else，條理清晰。

 

  • 不同系列採用不同的策略，策略與策略之間可以嵌套使用，形成策略的疊加效用。


3  工廠模式
工廠模式解決的是bean的生產問題，簡單工廠模式根據入參生產不同的bean，普通工廠模式針對每個bean都構建一個工廠，此兩者各有優劣，看需要。本方案採用的是簡單工廠模式。
之所以使用工廠模式，是因為有太多的bean需要構造，如果在業務邏輯中構造各種bean，則會顯得凌亂和分散，所以需要一個統一生成bean的地方，更好地管理和擴展。
本方案中主要有三類bean需要工廠來生成：

  • 模板方法模式中所用到的子類。

 

  • 檢查結果格式策略中所用到的子類。

 

  • 不同網路處理策略中所用到的子類。


所以，使用三個工廠分別構造這三種類型的bean。另外，因為每個bean主要的功能都在方法中，不涉及類變數的使用，所以可以利用spring容器生成的bean，而不是我們自己new出來，這樣就使得bean可以重覆使用。因此，這裡的工廠只是bean的決策（根據參數決定使用哪個bean），不用自己new了。
三個工廠分別如下：

  • DataCheckProductFatory：由getDataCheckProductService方法根據輸入參數決策使用哪個數據檢查工具。

 

  • CompareModeStrategyFactory：用於決策使用哪種格式輸出，因為將輸出策略分為了2類（詳細信息和統計信息），所以需要傳入兩個參數才能決定使用哪種策略。

 

    • DataCheckNetworkStrategyFactory：用於決策使用哪種網路處理策略，因為將策略分為了2類（4PL網路和其他網路），所以需要傳入兩個參數才能決定使用哪種策略。

       

       

       

       

       這三個工廠的代碼類似，這裡就以CompareModeStrategyFactory為例，簡化的代碼如下：

      /**
 * 比對結果集方式
 * @author xxx
 * @since xxx
 * */
@Service
public class CompareModeStrategyFactory {

    /************************ 詳細結果的bean  **************************/
    @Resource
    private LandingCoverAreaDetailStrategy landingCoverAreaDetailStrategy;
    @Resource
    private SupplierAndCodeMappingDetailStrategy supplierAndCodeMappingDetailStrategy;

    /************************ 統計結果的bean  **************************/
    @Resource
    private LandingCoverAreaStatisticsStrategy landingCoverAreaStatisticsStrategy;
    @Resource
    private SupplierAndCodeMappingStatisticsStrategy supplierAndCodeMappingStatisticsStrategy;

    /**
     * 獲取比對結果的策略
     * */
    public CompareModeStrategy getCompareModeStrategy(DataCheckProductEnum productEnum, DataCompareModeEnum modeEnum){
        CompareModeStrategy compareModeStrategy = null;
        switch (modeEnum){
            case DETAIL_INFO:
                compareModeStrategy = getDetailCompareModeStrategy(productEnum);
                break;
            case STATISTICS_INFO :
                compareModeStrategy = getStatisticsCompareModeStrategy(productEnum);
                break;
            default:;
        }
        return compareModeStrategy;
    }
    /**
     * 獲取 信息信息 策略對象
     * */
    private CompareModeStrategy getDetailCompareModeStrategy(DataCheckProductEnum productEnum){
        CompareModeStrategy compareModeStrategy = null;
        switch (productEnum){
            case CHECK_LANDING_COVER_AREA:
                compareModeStrategy = landingCoverAreaDetailStrategy;
                break;
            case CHECK_SUPPLIER_AND_CODE_MAPPING:
                compareModeStrategy = supplierAndCodeMappingDetailStrategy;
                break;
            default:;
        }
        return compareModeStrategy;
    }
    /**
     * 獲取 統計信息 策略對象
     * */
    private CompareModeStrategy getStatisticsCompareModeStrategy(DataCheckProductEnum productEnum){
        CompareModeStrategy compareModeStrategy = null;
        switch (productEnum){
            case CHECK_LANDING_COVER_AREA:
                compareModeStrategy = landingCoverAreaStatisticsStrategy;
                break;
            case CHECK_SUPPLIER_AND_CODE_MAPPING:
                compareModeStrategy = supplierAndCodeMappingStatisticsStrategy;
                break;
            default:;
        }
        return compareModeStrategy;
    }
}

      使用工廠模式的好處是：

      • 便於bean的管理，所有的bean都在一處創建（或決策）。

       

      • 條理清晰，便於閱讀和維護。


      4  “代理模式”
      這個代理模式是打著雙引號的，因為不是真正的代理模式，只是從實現方式上來說，具有代理模式的意思。為什麼需要用到代理模式？是因為類太多了，業務邏輯分散在各個類中，有的在模板子類中，有的在網路策略中，有的在結果輸出格式策略中，而這些業務邏輯都需要多線程執行和異常捕獲。如果有個代理類，能夠收口這些處理邏輯，只需增加前置多線程處理和後置異常處理即可。
      Java語言中的函數式編程，具備這種能力。所謂函數式編程，是指能夠將方法當做參數傳遞給方法，前面“方法”是業務邏輯，後面“方法”是代理，將業務邏輯傳遞給代理，就實現了統一收口的目的。

      能夠實現此功能的介面有四個，分別是：Consumer、Supplier、Predicate與Function，怎麼使用可以網上查詢。本方案使用的是Consumer，因為它是用來消費的，即需要傳入一個參數，沒有返回值，符合本方案的設計。

      簡化後的代碼如下：

      @Service
public class CheckLandingCoverAreaService extends AbstractDataCheckProductService {
    @Override
    public <T> void runDataCheck(List<T> resultList, DataCheckRequestDTO requestDTO){
        dataCheckUtils.parallelCheckByFromResCodes(requestDTO,requestDTO.getFromResCodeList(),fromResCode->{
            ExpressNetworkQuery query = new ExpressNetworkQuery();
            query.setNs(NssEnum.PUB.getId());
            query.setStatus(StatusEnum.ENABLE.getId());
            query.setGroupNameList(requestDTO.getGroupNameList());
            query.setBrandCodeList(requestDTO.getBrandCodeList());
            query.setFromResCode(fromResCode);
            List<TmsMasterExpressNetworkDO> masterExpressNetworkDOS = tmsMasterExpressNetworkService.queryExpressNetworkTimeList(query);
            startCompareWithAnc(resultList,requestDTO,masterExpressNetworkDOS,fromResCode,solutionCodeMap);
        });
    }
}

@Service
public class DataCheckUtils {
    /**
     * 並行處理每個倉
     * @param requestDTO 請求參數
     * @param fromResCodeList 需要檢查的倉列表
     * @param checkOperation 具體的業務處理邏輯
     * */
    public <T> void parallelCheckByFromResCodes(DataCheckRequestDTO requestDTO, List<String> fromResCodeList, Consumer<String> checkOperation){
        List<CompletableFuture> futureList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        fromResCodeList.forEach(fromResCode->{
            CompletableFuture future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
                try{
                    checkOperation.accept(fromResCode);
                }catch (Exception e){
                    LogPrinter.errorLog("parallelCheckByFromResCodes-error, taskId="+requestDTO.getTaskId(),e);
                    recordErrorInfo(requestDTO.getTaskId(),e);
                }
            }, DATA_CHECK_THREAD_POOL);
            futureList.add(future);
        });
        //等待所有線程結束
        futureList.forEach(future->{
            try{
                future.get();
            }catch (Exception e){
                LogPrinter.errorLog("parallelCheckByFromResCodes-future-get-error",e);
            }
        });
    }
}

      可以看出，Consumer所代表的就是一個方法，將此方法作為parallelCheckByFromResCodes方法的一個參數，在parallelCheckByFromResCodes中進行多線程和異常處理，既能統一收口，又大大減少了重覆代碼。
      代理模式的好處是：

      • 統一收口多種不同的業務邏輯，統一做日誌和異常處理。

       

      • 減少重覆代碼，提高了代碼質量。

       

      • 可維護性較強。


      5  其他
      像結果輸出格式策略模式那樣，雖然AbstractCompareModeStrategy沒有實際的業務邏輯，但仍然把它作為一個基類，目的是所有子類共用的邏輯或方法，能夠放在此類中，減少代碼量，提升維護性。

      但是有的時候，不是繼承自同一個基類的子類們，仍然要共用一些邏輯或方法（如parallelCheckByFromResCodes方法），但Java語言限制一個類只能繼承一個基類，怎麼辦呢？簡單的辦法就是把這些共用邏輯或方法放到一個工具類（如DataCheckUtils）中。

三  思考&感悟
在做這個項目的過程中，剛開始沒有很好的設計，也沒有想的很全面，導致代碼改了又改，雖然耽誤點時間，但覺得是值得的。總結以下幾點：

  • 將提升代碼可讀性、可擴展性和可維護性的意識註入到平時的項目中，便於自己，利於他人。如果項目緊急沒時間考慮很多，希望之後有時間時能夠改善和優化。

    • 工作不僅是為了完成任務，更是提升自己的過程。能力要用將來進行時。

 

作者：興亮

本文來自博客園，作者：古道輕風，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/88223100/p/Application-of-Design-Pattern-in-Business-System.html


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  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
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