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设计模式最佳套路4 —— 愉快地使用模板模式

之叶 大淘宝技术 2022-10-28

本篇为设计模式第四篇,前三篇戳下方链接阅读:



什么是模板模式


模板模式(Template Pattern) 又叫模板方法模式,其定义了操作的流程,并将流程中的某些步骤延迟到子类中进行实现,使得子类在不改变操作流程的前提下,即可重新定义该操作的某些特定步骤。例如做菜,操作流程一般为 “准备菜”->“放油”->“炒菜”->“调味”->“装盘”,但可能对于不同的菜要放不同类型的油,不同的菜调味方式也可能不一样。

何时使用模板模式


当一个操作的流程较为复杂,可分为多个步骤,且对于不同的操作实现类,流程步骤相同,只有部分特定步骤才需要自定义,此时可以考虑使用模板模式。如果一个操作不复杂(即只有一个步骤),或者不存在相同的流程,那么应该使用策略模式。从这也可看出模板模式和策略模式的区别:策略模式关注的是多种策略(广度),而模板模式只关注同种策略(相同流程),但是具备多个步骤,且特定步骤可自定义(深度)。

愉快地使用模板模式


  背景

我们平台的动态表单在配置表单项的过程中,每新增一个表单项,都要根据表单项的组件类型(例如 单行文本框、下拉选择框)和当前输入的各种配置来转换好对应的 Schema 并保存在 DB 中。一开始,转换的代码逻辑大概是这样的:
public class FormItemConverter {
/** * 将输入的配置转变为表单项 * * @param config 前端输入的配置 * @return 表单项 */ public FormItem convert(FormItemConfig config) { FormItem formItem = new FormItem();
// 公共的表单项属性 formItem.setTitle(config.getTitle()); formItem.setCode(config.getCode()); formItem.setComponent(config.getComponent());
// 创建表单组件的属性 FormComponentProps props = new FormComponentProps(); formItem.setComponentProps(props); // 公共的组件属性 if (config.isReadOnly()) { props.setReadOnly(true); }
FormItemTypeEnum type = config.getType();
// 下拉选择框的特殊属性处理 if (type == ComponentTypeEnum.DROPDOWN_SELECT) { props.setAutoWidth(false);
if (config.isMultiple()) { props.setMode("multiple"); } }
// 模糊搜索框的特殊属性处理 if (type == ComponentTypeEnum.FUZZY_SEARCH) { formItem.setFuzzySearch(true); props.setAutoWidth(false); }
// ... 其他组件的特殊处理
// 创建约束规则 List<FormItemRule> rules = new ArrayList<>(2); formItem.setRules(rules);
// 每个表单项都可有的约束规则 if (config.isRequired()) { FormItemRule requiredRule = new FormItemRule(); requiredRule.setRequired(true); requiredRule.setMessage("请输入" + config.getTitle());
rules.add(requiredRule); }
// 文本输入框才有的规则 if (type == ComponentTypeEnum.TEXT_INPUT || type == ComponentTypeEnum.TEXT_AREA) { Integer minLength = config.getMinLength();
if (minLength != null && minLength > 0) { FormItemRule minRule = new FormItemRule(); minRule.setMin(minLength); minRule.setMessage("请至少输入 " + minLength + " 个字");
rules.add(minRule); }
Integer maxLength = config.getMaxLength();
if (maxLength != null && maxLength > 0) { FormItemRule maxRule = new FormItemRule(); maxRule.setMax(maxLength); maxRule.setMessage("请最多输入 " + maxLength + " 个字");
rules.add(maxRule); } }
// ... 其他约束规则
return formItem; }}


很明显,这份代码违反了 开闭原则(对扩展开放,对修改关闭):如果此时需要添加一种新的表单项(包含特殊的组件属性),那么不可避免的要修改 convert 方法来进行新表单项的特殊处理。观察上面的代码,将配置转变为表单项 这个操作,满足以下流程:

  1. 创建表单项,并设置通用的表单项属性,然后再对不同表单项的特殊属性进行处理
  2. 创建组件属性,处理通用的组件属性,然后再对不同组件的特殊属性进行处理
  3. 创建约束规则,处理通用的约束规则,然后再对不同表单项的特性约束规则进行处理
这不正是符合模板模式的使用场景(操作流程固定,特殊步骤可自定义处理)吗?基于上面这个场景,下面我就分享一下我目前基于 Spring 实现模板模式的 “最佳套路”(如果你有更好的套路,欢迎赐教和讨论哦)~


  方案


  • 定义出模板

即首先定义出表单项转换的操作流程,即如下的 convert 方法(使用 final 修饰,确保子类不可修改操作流程):
public abstract class FormItemConverter {
/** * 子类可处理的表单项类型 */ public abstract FormItemTypeEnum getType();
/** * 将输入的配置转变为表单项的操作流程 * * @param config 前端输入的配置 * @return 表单项 */ public final FormItem convert(FormItemConfig config) { FormItem item = createItem(config); // 表单项创建完成之后,子类如果需要特殊处理,可覆写该方法 afterItemCreate(item, config);
FormComponentProps props = createComponentProps(config); item.setComponentProps(props); // 组件属性创建完成之后,子类如果需要特殊处理,可覆写该方法 afterPropsCreate(props, config);
List<FormItemRule> rules = createRules(config); item.setRules(rules); // 约束规则创建完成之后,子类如果需要特殊处理,可覆写该方法 afterRulesCreate(rules, config);
return item; }
/** * 共用逻辑:创建表单项、设置通用的表单项属性 */ private FormItem createItem(FormItemConfig config) { FormItem formItem = new FormItem();
formItem.setCode(config.getCode()); formItem.setTitle(config.getTitle()); formItem.setComponent(config.getComponent());
return formItem; }
/** * 表单项创建完成之后,子类如果需要特殊处理,可覆写该方法 */ protected void afterItemCreate(FormItem item, FormItemConfig config) { }
/** * 共用逻辑:创建组件属性、设置通用的组件属性 */ private FormComponentProps createComponentProps(FormItemConfig config) { FormComponentProps props = new FormComponentProps();
if (config.isReadOnly()) { props.setReadOnly(true); }
if (StringUtils.isNotBlank(config.getPlaceholder())) { props.setPlaceholder(config.getPlaceholder()); }
return props; }
/** * 组件属性创建完成之后,子类如果需要特殊处理,可覆写该方法 */ protected void afterPropsCreate(FormComponentProps props, FormItemConfig config) { }
/** * 共用逻辑:创建约束规则、设置通用的约束规则 */ private List<FormItemRule> createRules(FormItemConfig config) { List<FormItemRule> rules = new ArrayList<>(4);
if (config.isRequired()) { FormItemRule requiredRule = new FormItemRule(); requiredRule.setRequired(true); requiredRule.setMessage("请输入" + config.getTitle());
rules.add(requiredRule); }
return rules; }
/** * 约束规则创建完成之后,子类如果需要特殊处理,可覆写该方法 */ protected void afterRulesCreate(List<FormItemRule> rules, FormItemConfig config) { }}
  • 模板的实现

针对不同的表单项,对特殊步骤进行自定义处理:
/** * 下拉选择框的转换器 */@Componentpublic class DropdownSelectConverter extends FormItemConverter {
@Override public FormItemTypeEnum getType() { return FormItemTypeEnum.DROPDOWN_SELECT; }
@Override protected void afterPropsCreate(FormComponentProps props, FormItemConfig config) { props.setAutoWidth(false);
if (config.isMultiple()) { props.setMode("multiple"); } }}
/** * 模糊搜索框的转换器 */@Componentpublic class FuzzySearchConverter extends FormItemConverter {
@Override public FormItemTypeEnum getType() { return FormItemTypeEnum.FUZZY_SEARCH; }
@Override protected void afterItemCreate(FormItem item, FormItemConfig config) { item.setFuzzySearch(true); }
@Override protected void afterPropsCreate(FormComponentProps props, FormItemConfig config) { props.setAutoWidth(false); }}
/** * 通用文本类转换器 */public abstract class CommonTextConverter extends FormItemConverter {
@Override protected void afterRulesCreate(List<FormItemRule> rules, FormItemConfig config) { Integer minLength = config.getMinLength();
if (minLength != null && minLength > 0) { FormItemRule minRule = new FormItemRule(); minRule.setMin(minLength); minRule.setMessage("请至少输入 " + minLength + " 个字");
rules.add(minRule); }
Integer maxLength = config.getMaxLength();
if (maxLength != null && maxLength > 0) { FormItemRule maxRule = new FormItemRule(); maxRule.setMax(maxLength); maxRule.setMessage("请最多输入 " + maxLength + " 个字");
rules.add(maxRule); } }}
/** * 单行文本框的转换器 */@Componentpublic class TextInputConverter extends CommonTextConverter {
@Override public FormItemTypeEnum getType() { return FormItemTypeEnum.TEXT_INPUT; }}
/** * 多行文本框的转换器 */@Componentpublic class TextAreaConvertor extends FormItemConverter {
@Override public FormItemTypeEnum getType() { return FormItemTypeEnum.TEXT_AREA; }}
  • 制作简单工厂

@Componentpublic class FormItemConverterFactory {
private static final EnumMap<FormItemTypeEnum, FormItemConverter> CONVERTER_MAP = new EnumMap<>(FormItemTypeEnum.class);
/** * 根据表单项类型获得对应的转换器 * * @param type 表单项类型 * @return 表单项转换器 */ public FormItemConverter getConverter(FormItemTypeEnum type) { return CONVERTER_MAP.get(type); }
@Autowired public void setConverters(List<FormItemConverter> converters) { for (final FormItemConverter converter : converters) { CONVERTER_MAP.put(converter.getType(), converter); } }}
  • 投入使用

@Componentpublic class FormItemManagerImpl implements FormItemManager {
@Autowired private FormItemConverterFactory converterFactory;
@Override public List<FormItem> convertFormItems(JSONArray inputConfigs) { return IntStream.range(0, inputConfigs.size()) .mapToObj(inputConfigs::getJSONObject) .map(this::convertFormItem) .collect(Collectors.toList()); }
private FormItem convertFormItem(JSONObject inputConfig) { FormItemConfig itemConfig = inputConfig.toJavaObject(FormItemConfig.class); FormItemConverter converter = converterFactory.getConverter(itemConfig.getType());
if (converter == null) { throw new IllegalArgumentException("不存在转换器:" + itemConfig.getType()); }
return converter.convert(itemConfig); }}

Factory 只负责获取 Converter,每个 Converter 只负责对应表单项的转换功能,Manager 只负责逻辑编排,从而达到功能上的 “低耦合高内聚”。

  • 设想一次扩展

此时要加入一种新的表单项 —— 数字选择器(NUMBER_PICKER),它有着特殊的约束条件:最小值和最大值,输入到 FormItemConfig 时分别为 minNumer 和 maxNumber。
@Componentpublic class NumberPickerConverter extends FormItemConverter {
@Override public FormItemTypeEnum getType() { return FormItemTypeEnum.NUMBER_PICKER; }
@Override protected void afterRulesCreate(List<FormItemRule> rules, FormItemConfig config) { Integer minNumber = config.getMinNumber(); // 处理最小值 if (minNumber != null) { FormItemRule minNumRule = new FormItemRule();
minNumRule.setMinimum(minNumber); minNumRule.setMessage("输入数字不能小于 " + minNumber);
rules.add(minNumRule); }
Integer maxNumber = config.getMaxNumber(); // 处理最大值 if (maxNumber != null) { FormItemRule maxNumRule = new FormItemRule();
maxNumRule.setMaximum(maxNumber); maxNumRule.setMessage("输入数字不能大于 " + maxNumber);
rules.add(maxNumRule); } }}

此时,我们只需要添加对应的枚举和实现对应的 FormItemConverter,并不需要修改任何逻辑代码,因为 Spring 启动时会自动帮我们处理好 NUMBER_PICKER 和 NumberPickerConverter 的关联关系 —— 完美符合 “开闭原则”。



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作者|之叶

编辑|橙子君

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