今天你设计了吗?

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背景

在开发过程中你是否有遇到过这样的苦恼?产品发来一个需求,没做过,但是看完需求感觉应该处理起来很简单,然后找到对应的业务代码,发现代码像打乱的毛线一样理不清楚,各种逻辑嵌套,各种特殊判断处理,想要拓展维护个内容却无从下手,一边看着代码,一边用手拨动着本就为数不多的秀发,然后口吐芬芳 。

design2.png

有没发现一个问题,为什么业务不复杂,但是随着产品迭代,经过不断拓展和维护,慢慢的代码就越做越乱,你可以说产品想法天马星空,人员流动大,多人参与慢慢的就被做乱了,这可能是个不错的借口,但是其中本质的问题还是前期思考的太少,没有进行合理的抽象设计,没有去前瞻性的去预埋一些未来可拓展性的内容,所以最终导致了后来的局面。

经常听到有经验的开发者说开发前多思考,不要一拿到需求就习惯性的一顿操作,反手就定义一个function根据需求逻辑一条龙写到底。

所以面对相对复杂的需求我们需要进行抽象思考,尽可能做到设计出来的东西是解决一类问题,而不是单单解决当前问题,然后在代码实现上也要面向抽象开发,这样才能做到真正的高质量代码,可维护性和可拓展性高,才能沉淀出可复用,健壮性强的系统。

那么我们要如何去抽象呢?面对需求的抽象思维这个需要平时多锻炼,拿到需求多想多思考,不要急于求成,主要围绕着这几大要素:可维护性、可拓展性、可复用性,安全性去设计解决方案,至于代码上的抽象就可以使用下面的方式。

不卖关子了,是时候请出今天的主角:《设计模式》,简单的说设计模式就是开发者们的经验沉淀,通过学习设计模式并在业务开发过程中加以使用,可以让代码的实现更容易拓展和维护,提高整体代码质量,也可以作为开发之间沟通的专业术语,提到某个模式,可以马上get到代码设计,减少沟通的成本。

这里就不一一介绍23种设计模式和设计模式的6个原则,可以google回顾下

推荐:学习设计模式地址

下面就将结合当前项目的bad case,手把手的使用设计模式进行重构,其中会用到多种设计模式的使用,并且体现了设计模式的中的几个原则,做好准备,发车了。

举例

需求背景概要:

APP首页功能,用模块化的方式去管理配置,后台可以配置模块标识和模块排序,展示条件等,首页API接口获取当前用户的模块列表,并构造模块数据展示。

API Response Data

伪响应数据,忽略掉不重要或者重复的数据

{
	"code": 0,
	"data": {
		"tools": {
			// -- 模块信息 --
			"id": 744,
			"icon": "",
			"name": "",
			"sub_title": "",
			"module": "lm_tools",
			"sort": 1,
			"is_lock": true,
			"is_show": true,
			"more_text": "",
			"more_uri": "xxx:///tools/more",
			"list": [
				// -- 模块展示数据 --
			]
		},
		"my_baby": {
			// ... ...
		},
		"knowledge_parenting": {
			// ... ...
		},
		"early_due": {
			// ... ...
		},

		// ... ...

		"message": ""
}

Before Code

伪代码,忽略掉一些不重要的code

func (hm *HomeModule) GetHomeData() map[string]interface{} {
  result := make(map[string]interface{})
	// ... ...

	// 获取模块列表
	module := lm.GetHomeSortData()

	// ... ...

	// 构造每个模块的数据
	for _, module := range moduleList {
		// ... ...
		switch module.Module {
		case "my_baby":
			// ... ...
			result["my_baby"] = data
		case "lm_tools":
			// ... ...
			result["lm_tools"] = data
		case "weight":
			// ... ...
			result["weight"] = data
		case "diagnose":
				result["diagnose"] = data
		case "weather":
			// ... ...
			result["weather"] = data
		case "early_edu":
			// ... ...
			result["early_edu"] = data
		case "today_knowledge":
			// ... ...
			data["tips"]=list
			// ... ...
			data["life_video"]=lifeVideo
			// ... ...
			result["today_knowledge"] = data
		default:
			result[module.Module] = module
		}
		// ... ...
		return result
	}

看完这个代码,是否有一种要坏起来的味道,随着模块不断增加,case会越来越多,而且每个case里面又有一些针对版本、针对AB、一些特殊处理等,让代码变得又臭又长,越来越难去拓展和维护,并且每次维护或者拓展都可能在GetHomeData() 方法里在不断往里面添油加醋,不小心就会对整个接口产生影响。

那么我们要如何去重构呢,这就要抽象起来,这个业务本身就已经有模块相关抽象设计,这里就不进行调整,主要是针对代码上的抽象,结合设计模式进行改造。

以下就是重构的过程。

刚开始的时候,看到这种case 判断,然后做模块数据的聚合,我第一反应是,能否可以使用工厂模式,定义一个 interface,每个模块定义一个struct 实现接口ExportData() 方法,通过工厂方法去根据模块标识创建对象,然后调用导出数据方法进行数据上的聚合 。

但是在评估的过程中,发现有些模块数据里又聚合了多个不同业务知识内容的数据,单纯的工厂模式又不太合适,最后决定使用组合模式,结构型设计模式,可以将对象进行组合,实现一个类似层级对象关系,如:

# 首页模块
home
	- my_baby
	- weight
	- early_edu
	- today_knowledge
		- tips
		- life_video
	- weather
	- ... ...

这里我重新定义了下名词,后台配置的是模块,在代码实现上我把每个模块里展示的数据定义成 组件,组件又可以分成 单一组件 和 复合组件,复合组件就是使用了多个单一组件组成。

UML结构图:

Refactor After Code:

定义组件接口 IElement :

// IElement 组件接口
type IElement interface {
	// Add 添加组件,单一组件,可以不用实现具体方法内容
	Add(compUni string, compo IElement)
	// ExportData 输出组件数据
	ExportData(parameter map[string]interface{}) (interface{}, error)
}

定义组件类型枚举

// EElement 组件类型
type EElement string

const (
	EElementTips             EElement = "tips"            // 贴士
	EElementLifeVideo        EElement = "life_video"      // 生命一千天
	EElementEarlyEdu         EElement = "early_edu"       // 早教
	EElementBaby              EElement = "baby"             // 宝宝
	ECompositeTodayKnowledge EElement = "today_knowledge" // 今日知识
	// ....
)

func (ec EElement) ToStr() string {
	return string(ec)
}

单一组件的实现

// ElemTips 贴士组件
type ElemTips struct {
}

func NewCompoTips() *ElementTips {
	return &ElementTips{}
}

func (c *ElementTips) Add(compoUni string, comp IElement) {
}

func (c ElementTips) ExportData(parameter map[string]interface{}) (interface{}, error) {
	tips := []map[string]interface{}{
		{
			"id":    1,
			"title": "贴士1",
		},
		{
			"id":    2,
			"title": "贴士2",
		},
		{
			"id":    3,
			"title": "贴士3",
		},
		{
			"id":    4,
			"title": "贴士4",
		},
	}

	return tips, nil
}

// ElemLifeVideo 生命一千天组件
type ElemLifeVideo struct {
}

func NewCompoLifeVideo() *ElementLifeVideo {
	return &ElementLifeVideo{}
}

func (c ElementLifeVideo) Add(compoUni string, comp IElement) {
}

func (c ElementLifeVideo) ExportData(parameter map[string]interface{}) (interface{}, error) {
	lifeVideos := []map[string]interface{}{
		{
			"id":    1,
			"title": "生命一千天1",
		},
		{
			"id":    2,
			"title": "生命一千天2",
		},
		{
			"id":    3,
			"title": "生命一千天3",
		},
		{
			"id":    4,
			"title": "生命一千天4",
		},
	}
	return lifeVideos, nil
}

// ... ...

复合组件:

// 今日知识,组合多个dan'yi组件
type ElemTodayKnowledge struct {
	Composite map[string]IElement
}

func NewCompoTodayKnowledge() *ElemTodayKnowledge {
	factory := NewElementFactory()
	c := new(ElemTodayKnowledge)
	c.Add(EElementTips.ToStr(), factory.CreateElement(EElementTips.ToStr()))
	c.Add(EElementEarlyEdu.ToStr(), factory.CreateElement(EElementEarlyEdu.ToStr()))
	return c
}

func (c *ElemTodayKnowledge) Add(compoUni string, comp IElement) {
	if c.Composite == nil {
		c.Composite = map[string]IElement{}
	}
	c.Composite[compoUni] = comp
}

func (c ElemTodayKnowledge) ExportData(parameter map[string]interface{}) (interface{}, error) {
	data := map[string]interface{}{}
	for uni, compo := range c.Composite {
		data[uni], _ = compo.ExportData(parameter)
	}
	return data, nil
}

因为有些知识数据的内容已经有相关实现,并且可以构造对象进行调用,我们需要做的是根据组件需求适配成组件需要的数据结构进行输出,这里又引入了适配器模式,可以使用适配器模式,将其适配成当前组件需要的数据结构输出。

// ElemEarlyDduAdapter 早教组件 - 适配
type ElemEarlyDduAdapter struct {
	edu earlyEdu.ThemeManager
}

func NewElementLifeVideoAdapter(edu earlyEdu.ThemeManager) *ElemEarlyDduAdapter {
	return &ElemEarlyDduAdapter{edu: edu}
}

func (c ElemEarlyDduAdapter) Add(compoUni string, comp IElement) {
}

func (c ElemEarlyDduAdapter) ExportData(parameter map[string]interface{}) (interface{}, error) {
	age, ok := parameter["age"].(uint32)
	if !ok {
		return nil, errors.New("缺少age")
	}
	birthday, ok := parameter["birthday"].(string)
	if !ok {
		return nil, errors.New("缺少birthday")
	}
	list := c.edu.GetList(age, birthday)
	return list, nil
}

对象的创建需要进行统一管理,便于后续的拓展和替换,这里引入工厂模式,封装组件的对象创建,通过工厂方法去创建组件对象。

// ElemFactory 组件工厂
type ElemFactory struct {
}

func NewElementFactory() *ElemFactory {
	return &ElemFactory{}
}

// CreateElement 内容组件对象工厂
func (e ElemFactory) CreateElement(compType string) IElement {
	switch compType {
	case EElementBaby.ToStr():
		return NewCompoBaby()
	case EElementEarlyEdu.ToStr():
		return NewElementLifeVideoAdapter(earlyEdu.ThemeManager{})
	case EElementLifeVideo.ToStr():
		return NewCompoLifeVideo()
	case EElementTips.ToStr():
		return NewCompoTips()
	case ECompositeTodayKnowledge.ToStr():
		return NewCompoTodayKnowledge()
	default:
		return nil
	}
}

辣妈首页模块数据聚合:

type HomeModule struct {
	GCtx *gin.Context
}

func NewHomeModule(ctx *gin.Context) *HomeModule {
	// 构建模块对象
	lh := &HomeModule{
		GCtx: ctx,
	}
	return lh
}

func (lh HomeModule) GetHomeModules() interface{} {

	// 请request context 上文获取请求参数
	parameter := map[string]interface{}{
		"baby_id":  22000025,
		"birthday": "2021-12-11",
		"age":      uint32(10),
		// ... ...
	}

	// 从db获取模块列表
	compos := []string{
		"early_edu",
		"baby",
		"tips",
		"today_knowledge",
	}

	// 组装组件
	elements := map[string]element.IElement{}
	elementFactory := element.NewElementFactory()
	for _, compoUni := range compos {
		comp := elementFactory.CreateElement(compoUni)
		if comp == nil {
			continue
		}
		elements[compoUni] = comp
	}

	// 聚合数据
	data := map[string]interface{}{}
	for uni, compo := range elements {
		data[uni], _ = compo.ExportData(parameter)
	}

	return data
}

改造相关内容,over ~

经过改造,后续再拓展或者维护首页模块数据的时候,基本不需要动到获取数据的方法:GetHomeModules() ,拓展的时候只需要去拓展一个组件枚举类型,然后定义组件 struct 实现 组件接口 IElement 方法,在组件工厂 ElemFactory 中拓展对象创建,维护组件的时候也只需要对ExportData() 修改。

这次的重构方案中体现了设计模式的几个原则,我们抽象了组件接口,针对接口编程,不针对实现编程,满足接口隔离原则,并且对修改关闭,对拓展开放,满足了开闭原则。

总结:

最后,为了减少重复的代码开发,避免做添油加醋的事情,为了项目的可维护性,可拓展性,也避免成为后人口吐芬芳的对象,我们需要设计起来,实现可以应对变化,有弹性的系统。