在 Spring Boot 中实现原型设计模式

聖光之護

发布时间：2024-11-15 10:24:40

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来源于dev.to

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介绍

在应用程序开发中，管理对象创建可能很复杂，特别是在处理几乎相同但具体细节有所不同的实例时。原型设计模式提供了一种解决方案，允许我们通过复制或“克隆”现有对象来创建新对象。当对象的创建成本高昂或涉及大量初始化时，此模式特别有用。

在本文中，我们将使用实际的电子商务用例来探索如何在 spring boot 应用程序中实现原型设计模式：创建和保留产品变体。通过这个示例，您不仅可以了解原型模式的基础知识，还可以了解它如何简化实际应用程序中的对象创建。

了解原型设计模式

原型模式是一种创建型设计模式，允许您通过克隆现有对象（称为原型）来创建新实例。当您拥有具有各种属性的基础对象时，这种方法特别有用，并且从头开始创建每个变体将是多余且低效的。

在 java 中，这种模式通常使用 cloneable 接口或定义自定义克隆方法来实现。主要思想是提供一个可以通过修改进行复制的“蓝图”，保持原始对象完整。

原型模式的主要优点：

减少初始化时间：您无需从头开始创建对象，而是克隆和修改现有实例，从而节省初始化时间。
封装对象创建逻辑：您可以定义如何在对象本身内克隆对象，同时隐藏实例化详细信息。
增强性能：对于经常创建类似对象（例如产品变体）的应用程序，原型模式可以提高性能。

电子商务用例：管理产品变体

想象一个电子商务平台，其中基本产品具有各种配置或“变体” - 例如，具有不同颜色、存储选项和保修条款的智能手机。我们可以克隆基础产品，然后根据需要调整特定字段，而不是从头开始重新创建每个变体。这样，共享属性保持一致，我们只修改特定于变体的细节。

在我们的示例中，我们将构建一个简单的 spring boot 服务，以使用原型模式创建和保存产品变体。

在 spring boot 中实现原型模式

第 1 步：定义基础产品

首先定义一个产品类，其中包含产品的必要字段，例如 id、名称、颜色、型号、存储、保修和价格。我们还将添加一个 cloneproduct 方法来创建产品的副本。

public interface productprototype extends cloneable {
    productprototype cloneproduct();
}

@entity
@table(name = "products")
@data
public class product implements productprototype {

    @id
    @generatedvalue(strategy = generationtype.identity)
    private long id;

    @column(name = "product_id")
    private long productid;

    @column(name = "name")
    private string name;

    @column(name = "model")
    private string model;

    @column(name = "color")
    private string color;

    @column(name = "storage")
    private int storage;

    @column(name = "warranty")
    private int warranty;

    @column(name = "price")
    private double price;

    @override
    public productprototype cloneproduct() {
        try {
            product product = (product) super.clone();
            product.setid(null); // database will assign new id for each cloned instance
            return product;
        } catch (clonenotsupportedexception e) {
            return null;
        }
    }
}

在此设置中：

cloneproduct: 此方法创建 product 对象的克隆，并将 id 设置为 null 以确保数据库为每个克隆实例分配一个新 id。

第 2 步：创建处理变体的服务

接下来，创建一个具有保存变体方法的 productservice。此方法克隆基础产品并应用特定于变体的属性，然后将其另存为新产品。

public interface productservice {

    // for saving the base product
    product savebaseproduct(product product);

    // for saving the variants
    product savevariant(long baseproductid, variantrequest variant);
}

@log4j2
@service
public class productserviceimpl implements productservice {

    private final productrepository productrepository;

    public productserviceimpl(productrepository productrepository) {
        this.productrepository = productrepository;
    }

    /**
     * saving base product, going to use this object for cloning
     *
     * @param product the input
     * @return product object
     */
    @override
    public product savebaseproduct(product product) {
        log.debug("save base product with the detail {}", product);
        return productrepository.save(product);
    }

    /**
     * fetching the base product and cloning it to add the variant informations
     *
     * @param baseproductid baseproductid
     * @param variant       the input request
     * @return product
     */
    @override
    public product savevariant(long baseproductid, variantrequest variant) {
        log.debug("save variant for the base product {}", baseproductid);
        product baseproduct = productrepository.findbyproductid(baseproductid)
                .orelsethrow(() -> new nosuchelementexception("base product not found!"));

        // cloning the baseproduct and adding the variant details
        product variantdetail = (product) baseproduct.cloneproduct();
        variantdetail.setcolor(variant.color());
        variantdetail.setmodel(variant.model());
        variantdetail.setwarranty(variant.warranty());
        variantdetail.setprice(variant.price());
        variantdetail.setstorage(variant.storage());

        // save the variant details
        return productrepository.save(variantdetail);
    }
}

在此服务中：

savevariant：此方法通过 id 检索基本产品，克隆它，应用变体的详细信息，并将其保存为数据库中的新条目。

第 3 步：创建变体的控制器

创建一个简单的 rest 控制器来公开变体创建 api。

@restcontroller
@requestmapping("/api/v1/products")
@log4j2
public class productcontroller {

    private final productservice productservice;

    public productcontroller(productservice productservice) {
        this.productservice = productservice;
    }

    @postmapping
    public responseentity savebaseproduct(@requestbody product product) {
        log.debug("rest request to save the base product {}", product);
        return responseentity.ok(productservice.savebaseproduct(product));
    }

    @postmapping("/{baseproductid}/variants")
    public responseentity savevariants(@pathvariable long baseproductid, @requestbody variantrequest variantrequest) {
        log.debug("rest request to create the variant for the base product");
        return responseentity.ok(productservice.savevariant(baseproductid, variantrequest));
    }
}

这里：

迷你天猫商城

迷你天猫商城是一个基于Spring Boot的综合性B2C电商平台，需求设计主要参考天猫商城的购物流程：用户从注册开始，到完成登录，浏览商品，加入购物车，进行下单，确认收货，评价等一系列操作。作为迷你天猫商城的核心组成部分之一，天猫数据管理后台包含商品管理，订单管理，类别管理，用户管理和交易额统计等模块，实现了对整个商城的一站式管理和维护。所有页面均兼容IE10及以上现代浏览器。部署方式1、项目

下载

savevariant: 此端点处理 http post 请求以创建指定产品的变体。它将创建逻辑委托给 productservice。

使用原型模式的好处

通过此实施，我们看到了几个明显的优势：

代码可重用性：通过将克隆逻辑封装在 product 类中，我们避免了服务和控制器层中的代码重复。

简化维护：原型模式集中了克隆逻辑，可以更轻松地管理对象结构的更改。

高效变体创建：每个新变体都是基础产品的克隆，减少冗余数据输入并确保共享属性的一致性。

运行程序

使用 gradle 构建 spring boot 项目

./gradlew build
./gradlew bootrun

通过rest客户端执行

保存基础产品

curl --location 'http://localhost:8080/api/v1/products' \
--header 'content-type: application/json' \
--data '{
    "productid": 101,
    "name": "apple iphone 16",
    "model": "iphone 16",
    "color": "black",
    "storage": 128,
    "warranty": 1,
    "price": 12.5
}'

保存变体

curl --location 'http://localhost:8080/api/v1/products/101/variants' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--data '{
    "model": "Iphone 16",
    "color": "dark night",
    "storage": 256,
    "warranty": 1,
    "price": 14.5
}'

结果（新变体仍然存在，没有任何问题）

在 Spring Boot 中实现原型设计模式