面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式在數(shù)據(jù)批量處理過程中的研究與應(yīng)用

戎小群

摘要：在軟件開發(fā)過程中，隨著軟件開發(fā)的進(jìn)展，代碼的冗余已經(jīng)成為不可忽視的現(xiàn)象，這嚴(yán)重地影響軟件開發(fā)的進(jìn)度，同時(shí)也會(huì)造成系統(tǒng)維護(hù)的困難，因此代碼是否精簡(jiǎn)直接影響應(yīng)用系統(tǒng)的可維護(hù)性。該文通過具體的案例來說明，如何在恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)上，解決代碼冗余的方法，以提高應(yīng)用系統(tǒng)的可維護(hù)性。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則;模板方法模式;DAO模式;代碼冗余

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2018）36-0227-03

1 背景

軟件開發(fā)過程中，常常會(huì)伴隨著代碼冗余，它降低了軟件應(yīng)用系統(tǒng)的可維護(hù)性，從而影響軟件應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)效率。按照目前軟件迭代開發(fā)的理論，軟件開發(fā)需要首先完成初始可運(yùn)行的版本，然后逐漸迭代，最終達(dá)到面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)目標(biāo)，其中也包含了減少代碼冗余。因此，在迭代過程中，需要仔細(xì)分析可能出現(xiàn)代碼冗余的模塊，通過設(shè)計(jì)技術(shù)手段，消除代碼冗余，最終提高軟件開發(fā)效率，確保軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性。

該文就是討論如何應(yīng)用合適的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量處理過程中，消除代碼冗余的方法。

2 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)

2.1 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)目標(biāo)

可擴(kuò)展性（Extensibility）：可以將新功能添加到系統(tǒng)中。

靈活性（Flexibility）：在添加新功能代碼的過程中，盡可能地減少修改量。

可插入性（Pluggability）：能將一個(gè)組件替換具有同樣接口的另一個(gè)組件。

2.2 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則

在常用的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則中，開-閉原則（The Open-Close Principle，OCP）是面向?qū)ο蟮目蓮?fù)用設(shè)計(jì)的基石，此外還有單一職責(zé)原則（The Single Responsiblity Principle，SRP）、Liskov替換原則（The Liskov Substitution Principle，LSP）、依賴倒置原則（The Dependency Inversion Pricinple，DIP）和接口隔離原則等。這些設(shè)計(jì)原則是實(shí)現(xiàn)“開-閉原則”的手段和工具。

2.3 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的具體思路

1） 在客戶端盡量采用面向抽象或接口編程;

2） 高內(nèi)聚，低耦合;

3） 采用恰當(dāng)?shù)拿嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)模式，以提高軟件開發(fā)的效率，達(dá)到減少代碼冗余的目的。

2.4 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式

設(shè)計(jì)模式（Design pattern）是一套能被反復(fù)使用的代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。它使代碼編寫真正實(shí)現(xiàn)了工程化，是軟件工程的基石脈絡(luò)。

1） 數(shù)據(jù)訪問對(duì)象（DAO）模式：主要用于軟件架構(gòu)的數(shù)據(jù)層，其主要功能為完成數(shù)據(jù)的編輯（添加、刪除和修改）與查詢。

DAO模式通常需要VO（值對(duì)象），通常一個(gè)DAO對(duì)應(yīng)一個(gè)VO對(duì)象。

2） 模板方法模式：在父類中定義一個(gè)通用的操作，將其中一些具體功能延遲到子類中，從而在不改變?cè)僮鞫x的條件下實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展。

模版方法模式通常由一個(gè)抽象類和若干個(gè)具體子類組成，抽象類中的方法分為三種：

2.5 數(shù)據(jù)批量處理時(shí)的代碼冗余現(xiàn)象

信息管理應(yīng)用系統(tǒng)在信息處理時(shí)，均會(huì)頻繁地訪問數(shù)據(jù)庫，訪問數(shù)據(jù)庫的目的主要由如下幾種形式：

1） 往數(shù)據(jù)庫添加數(shù)據(jù);

2） 修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù);

3） 刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù);

4） 查詢數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

在應(yīng)用軟件系統(tǒng)中，常用數(shù)據(jù)層來完成與數(shù)據(jù)庫的交互，常常采用DAO（數(shù)據(jù)訪問）模式。由于數(shù)據(jù)庫的連接是一個(gè)“貴重”資源，因此，為了提高效率，常常要求一次連接能夠完成批量數(shù)據(jù)的處理。那么如何才能高效地完成數(shù)據(jù)批量的處理（即，增刪改查）？

2.6 模板方法模式在批量數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.6.1 案例

假設(shè)數(shù)據(jù)庫testdb中包含兩個(gè)roles和users兩個(gè)表對(duì)象。這兩個(gè)表對(duì)象的結(jié)構(gòu)如下：

在對(duì)數(shù)據(jù)庫中的表進(jìn)行訪問時(shí)，通常建立表與VO（值對(duì)象）類一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，如，以上兩表各自建立一個(gè)JaveBean（Role和User）類，類中的屬性分別對(duì)應(yīng)表中的字段。同時(shí)分別創(chuàng)建兩個(gè)訪問兩個(gè)表數(shù)據(jù)的DAO（RoleDAO和UserDAO）類。一旦數(shù)據(jù)庫表的數(shù)量增加，相應(yīng)的DAO也需要增加，代碼的冗余將會(huì)產(chǎn)生;另外，即使對(duì)數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)表進(jìn)行批量數(shù)據(jù)處理時(shí)（增刪改查），也會(huì)出現(xiàn)代碼的冗余。

2.6.2 設(shè)計(jì)思路

首先，解決批量數(shù)據(jù)處理時(shí)的編輯（即，增刪改）操作所引起的代碼冗余。

在對(duì)數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行編輯（增刪改）操作時(shí)，所有與表對(duì)應(yīng)的VO（值對(duì)象）類都附加一個(gè)操作碼，以代表是何種編輯（增加、刪除、修改）。由此，從VO類中抽象出一個(gè)所有VO類的共同父類AbstractData，此類為抽象類。如圖2所示。

<E：＼電腦第36期＼電腦第36期打包文件＼8.7xs201836＼Image＼image55.png>

圖2? ? VO類圖

通過應(yīng)用模板方法模式，創(chuàng)建DAO類的父類AbstractDAO，該類為抽象類。如圖3所示。

AbstractDAO中的方法說明：

1） 模板方法：

protected final int addRecords（Connection conn， ArrayList<AbstractData>datas）

protected final int deleteRecords（Connection conn， ArrayListdatas）

protected final int updateRecords（Connection conn， ArrayList<AbstractData>datas）

2） 抽象方法：

如下的三個(gè)方法分別完成返回添加、刪除和修改的SQL語句的功能。

protected abstract String getAddSQL（）

protected abstract String getDeleteSQL（）

protected abstract String getUpdateSQL（）

如下的三個(gè)方法分別完成對(duì)象轉(zhuǎn)化為記錄的功能。

protected abstract void handleAdd（PreparedStatementpstm， ArrayList<AbstractData>）

protected abstract void handleDelete（PreparedStatementpstm， ArrayList<AbstractData>）

protected abstract void handleUpdate（PreparedStatementpstm， ArrayList<AbstractData>）

以上六個(gè)抽象方法，均由DAO子類實(shí)現(xiàn)。

模板方法的代碼示例如下：

protected final int addRecords（Connection conn， ArrayList<AbstractData>datas）{

int count = 0;

String sql = getAddSQL（）;

try{

PreparedStatementpstm = conn.prepareStatement（sql）;

handleAdd（pstm， datas）;

int[] amt = pstm.executeBatch（）;

for（int i = 0; i < amt.length; i++）{

count += amt[i];

}}catch（SQLException e）{

}finally{

if（pstm ！= null）{

pstm.close（）;

}}return count;

}public String editRecords（ArrayList<AbstractData>datas）{

ArrayList<AbstractData>addList = new ArrayList<AbstractData>（）;

…

Connection conn = ConnectionFactroy.getConnection（）;

int add = addRecords（conn， addList）;

…}

DAO類的繼承關(guān)系如圖4所示。

DAO類與VO類之間的關(guān)系如圖5所示。

3 結(jié)束語

在進(jìn)行軟件開發(fā)的過程中，需要靈活恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用設(shè)計(jì)模式，并將幾種設(shè)計(jì)模式進(jìn)行組合，在應(yīng)用設(shè)計(jì)模式時(shí)，需要掌握設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用場(chǎng)合以及能解決什么開發(fā)問題。在應(yīng)用設(shè)計(jì)模式時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面的問題：

1） 不能在需求不明確時(shí)，確定設(shè)計(jì)模式;

2） 不能為了設(shè)計(jì)模式而使用設(shè)計(jì)模式;

3） 不能“生搬硬套”設(shè)計(jì)模式;

4） 在迭代開發(fā)的過程中，完善與明確設(shè)計(jì)模式。

參考文獻(xiàn)：

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[2] Alan Shalloway， James R Trott.設(shè)計(jì)模式解析[M]. 徐言聲， 譯.2版. 北京：人民郵電出版社， 2007（10）.

[3] 巴拉赫，蘭寶. UML面向?qū)ο蠼Ｅc設(shè)計(jì)[M].車皓陽，楊眉， 譯. 2版.北京：人民郵電出版社， 2006（1）.

[通聯(lián)編輯：謝媛媛]