抽象文档模式-笔者诠释

清水河畔
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抽象文档模式应用

  • 抽象文档模式（Abstract Document Pattern）是一种设计模式，它使用特征的概念来实现类型安全，并将不同类的属性分离为一组接口。抽象文档模式可以在许多不同的领域中使用，包括金融、制造业、传媒行业和电子商务等领域。

  • 在金融领域中，抽象文档模式可用于建模股票、债券和其他金融工具。例如，可以使用抽象文档模式来描述股票的代码、价格、交易量等属性，以及债券的发行人、到期日、票面利率等属性。

  • 在制造业领域中，抽象文档模式可用于描述不同的产品和零部件。例如，可以使用抽象文档模式来描述汽车的制造商、型号、引擎规格、轮胎尺寸等属性，以及零部件的生产日期、供应商、材料等属性。

  • 在传媒行业中，抽象文档模式可用于建模各种类型的媒体内容。例如，可以使用抽象文档模式来描述电影的演员、导演、发行日期、时长等属性，以及新闻文章的标题、作者、发布时间等属性。

  • 在电子商务领域中，抽象文档模式可用于描述商品的不同属性。例如，可以使用抽象文档模式来描述商品的名称、描述、价格、尺寸、重量等属性，以及其它可选属性，如颜色、材质等。

在使用Java进行开发时，抽象文档模式可以应用于领域驱动设计（DDD）中。该模式可以用于描述实体和值对象的属性，并将其与业务规则分离。使用抽象文档模式可以帮助开发人员更好地理解业务领域中的概念和规则，并且可以使代码更易于维护和扩展。

抽象文档模式可以在许多不同的应用场景中使用，包括金融、制造业、传媒行业、电子商务等领域。该模式可以帮助我们更好地建模不同类型的实体，并将其属性分离为一组接口，以实现更好的类型安全和代码复用。

以下是使用Java代码实现抽象文档模式的例子，包括金融、制造业、传媒和电子商务等领域。代码中使用接口和抽象类来描述不同类的属性，以实现类型安全和代码复用。另外，为了实现动态扩展，代码中使用了反射机制来添加新属性。

传媒领域

假设我们要为一家新闻媒体公司创建一个系统，用于管理他们的新闻文章。我们可以使用抽象文档模式来设计这个系统。

首先，我们定义一个接口 Article，它包含了新闻文章的属性和操作：

   public interface Article {
    String getTitle();
    void setTitle(String title);
    String getContent();
    void setContent(String content);
    String getAuthor();
    void setAuthor(String author);
    Date getPublishDate();
    void setPublishDate(Date publishDate);
    Map<String, Object> getProperties();
    void addProperty(String key, Object value);
    Object getProperty(String key);
    void removeProperty(String key);
}

接口中定义了文章的一些基本属性，比如标题、内容、作者、发布时间等，同时也包含了一个名为 getProperties() 的方法，用于返回其他非静态属性，以及一些动态的方法，如 addProperty()、getProperty()、removeProperty() 等，用于对其他属性进行操作。 接下来，我们实现一个抽象类 AbstractArticle，它实现了接口 Article，并将属性和操作分离成了一组接口 ArticleProperties：

   public abstract class AbstractArticle implements Article {
    private String title;
    private String content;
    private String author;
    private Date publishDate;
    private Map<String, Object> properties;

    public AbstractArticle(String title, String content, String author, Date publishDate) {
        this.title = title;
        this.content = content;
        this.author = author;
        this.publishDate = publishDate;
        this.properties = new HashMap<>();
    }

    @Override
    public String getTitle() {
        return title;
    }

    @Override
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }

    @Override
    public String getContent() {
        return content;
    }

    @Override
    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    @Override
    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    @Override
    public Date getPublishDate() {
        return publishDate;
    }

    @Override
    public void setPublishDate(Date publishDate) {
        this.publishDate = publishDate;
    }

    @Override
    public Map<String, Object> getProperties() {
        return properties;
    }

    public void addProperty(String key, Object value) {
        properties.put(key, value);
    }

    public Object getProperty(String key) {
        return properties.get(key);
    }

    public void removeProperty(String key) {
        properties.remove(key);
    }
}

抽象类中实现了接口中的方法，并将属性和操作分离成了一组接口 ArticleProperties，以便于动态地添加其他非静态属性。AbstractArticle 还包含存储其他非静态属性。

最后，我们可以定义一个具体的类 NewsArticle，它继承了抽象类 AbstractArticle，并扩展了一些特定于新闻文章的属性和操作：

   public class NewsArticle extends AbstractArticle {
    private String category;
    private List<String> tags;

    public NewsArticle(String title, String content, String author, Date publishDate, String category, List<String> tags) {
        super(title, content, author, publishDate);
        this.category = category;
        this.tags = tags;
    }

    public String getCategory() {
        return category;
    }

    public void setCategory(String category) {
        this.category = category;
    }

    public List<String> getTags() {
        return tags;
    }

    public void setTags(List<String> tags) {
        this.tags = tags;
    }
}

这个具体类 NewsArticle 继承了抽象类 AbstractArticle，并扩展了两个属性 category 和 tags，它们表示新闻文章的分类和标签。此外，具体类中也可以根据需要扩展其他特定的属性和操作。

这样，我们就可以通过抽象文档模式，设计出一个灵活、易于扩展的新闻文章管理系统，同时也可以根据具体的行业和应用场景，使用类似的设计模式来设计和实现其他的系统。

金融领域

   // 定义交易类型接口
interface ITransaction {
    String getTransactionId();
    double getTransactionAmount();
    Date getTransactionTime();
}

// 定义购买交易接口
interface IBuy extends ITransaction {
    String getStockCode();
    double getPurchasePrice();
    int getPurchaseQuantity();
}

// 定义销售交易接口
interface ISell extends ITransaction {
    String getStockCode();
    double getSalePrice();
    int getSaleQuantity();
}

// 抽象交易类，实现交易公共属性和方法
abstract class AbstractTransaction implements ITransaction {
    private final String transactionId;
    private final double transactionAmount;   
   private final Date transactionTime; 
   private final String transactionType;
 public AbstractTransaction(String transactionId, double transactionAmount, Date transactionTime, String transactionType) {
    this.transactionId = transactionId;
    this.transactionAmount = transactionAmount;
    this.transactionTime = transactionTime;
    this.transactionType = transactionType;
}

@Override
public String getTransactionId() {
    return transactionId;
}

@Override
public double getTransactionAmount() {
    return transactionAmount;
}

@Override
public Date getTransactionTime() {
    return transactionTime;
}

public String getTransactionType() {
    return transactionType;
}
}
// 股票交易类，继承抽象交易类并实现购买交易或销售交易接口 class StockTransaction extends AbstractTransaction implements IBuy, ISell { private final String stockCode; private final double price; private final int quantity;
public StockTransaction(String transactionId, double transactionAmount, Date transactionTime, String transactionType,
                         String stockCode, double price, int quantity) {
    super(transactionId, transactionAmount, transactionTime, transactionType);
    this.stockCode = stockCode;
    this.price = price;
    this.quantity = quantity;
}

@Override
public String getStockCode() {
    return stockCode;
}

@Override
public double getPurchasePrice() {
    return price;
}

@Override
public int getPurchaseQuantity() {
    return quantity;
}

@Override
public double getSalePrice() {
    return price;
}

@Override
public int getSaleQuantity() {
    return quantity;
}
}

// 示例代码：创建股票交易对象并输出交易信息 
public class Main {
  public static void main(String[] args) { 
  String transactionId = "123456"; 
  double transactionAmount = 10000.0;
  Date transactionTime = new Date(); 
  String transactionType = "StockTransaction";
     String stockCode = "AAPL";
    double price = 150.0;
    int quantity = 100;

    StockTransaction transaction = new StockTransaction(transactionId, transactionAmount, transactionTime, transactionType,
                                                        stockCode, price, quantity);

    System.out.println("Transaction ID: " + transaction.getTransactionId());
    System.out.println("Transaction Amount: " + transaction.getTransactionAmount());
    System.out.println("Transaction Time: " + transaction.getTransactionTime());
    System.out.println("Transaction Type: " + transaction.getTransactionType());
    System.out.println("Stock Code: " + transaction.getStockCode());
    System.out.println("Purchase Price: " + transaction.getPurchasePrice());
    System.out.println("Purchase Quantity: " + transaction.getPurchaseQuantity());
    System.out.println("Sale Price: " + transaction.getSalePrice());
    System.out.println("Sale Quantity: " + transaction.getSaleQuantity());
}

以上的代码示例针对金融领域的应用，使用了抽象文档模式来实现。首先定义了一个抽象类 AbstractTransaction，作为交易类的基类。AbstractTransaction 中定义了交易的公共属性和方法，如交易编号、交易金额、交易时间、交易类型等。同时，为了实现动态扩展和类型安全，将不同类的属性分离为一组接口，通过继承不同的接口来实现不同类型的交易。

接口 IBuy 和 ISell 继承了 ITransaction，并定义了不同类型交易的额外属性和方法，如购买交易的股票代码、买入价格和数量，销售交易的股票代码、卖出价格和数量等。这样，在实际应用中，我们可以根据需要选择继承不同的接口，实现不同类型的交易，同时也可以根据需要扩展接口和具体类，实现更多的交易类型和属性。

具体类 StockTransaction 继承了抽象类 AbstractTransaction，并实现了接口 IBuy 或 ISell 中定义的额外属性和方法，表示不同类型的股票交易。例如，购买交易中的股票代码、买入价格和数量，销售交易中的股票代码、卖出价格和数量等。这样，在应用程序中，我们可以创建 StockTransaction 对象，并使用其定义的属性和方法来表示具体的股票交易，同时也可以使用 AbstractTransaction 中定义的公共属性和方法，如交易编号、交易金额、交易时间、交易类型等。

通过抽象文档模式，我们可以设计出一个灵活、易于扩展的金融交易管理系统，同时也可以根据具体的需求和应用场景，使用类似的设计模式来设计和实现其他的系统。

电商领域

  // 商品类，用于描述商品的基本信息
interface IProduct {
    String getProductId();
    String getProductName();
    double getProductPrice();
    int getProductStock();
}

// 订单类，用于描述订单的基本信息和商品信息
interface IOrder {
    String getOrderId();
    String getUserId();
    Date getOrderTime();
    List<IOrderItem> getOrderItems();
}

// 订单项类，用于描述订单中商品的详细信息
interface IOrderItem {
    String getProductId();
    String getProductName();
    double getProductPrice();
    int getProductCount();
}

// 订单服务类，提供下单、查询订单等服务
interface IOrderService {
    void createOrder(String userId, List<IOrderItem> orderItems);
    List<IOrder> getOrderByUser(String userId);
}

// 商品服务类，提供查询商品库存等服务
interface IProductService {
    IProduct getProductById(String productId);
    int getProductStock(String productId);
}

// 实现商品接口的商品类，包含商品的基本信息
class Product implements IProduct {
    private final String productId;
    private final String productName;
    private final double productPrice;
    private final int productStock;

    public Product(String productId, String productName, double productPrice, int productStock) {
        this.productId = productId;
        this.productName = productName;
        this.productPrice = productPrice;
        this.productStock = productStock;
    }

    @Override
    public String getProductId() {
        return productId;
    }

    @Override
    public String getProductName() {
        return productName;
    }

    @Override
    public double getProductPrice() {
        return productPrice;
    }

    @Override
    public int getProductStock() {
        return productStock;
    }
}

// 实现订单接口的订单类，包含订单的基本信息和商品信息
class Order implements IOrder {
    private final String orderId;
    private final String userId;
    private final Date orderTime;
    private final List<IOrderItem> orderItems;

    public Order(String orderId, String userId, Date orderTime, List<IOrderItem> orderItems) {
        this.orderId = orderId;
        this.userId = userId;
        this.orderTime = orderTime;
        this.orderItems = orderItems;
    }

    @Override
    public String getOrderId() {
        return orderId;
    }

    @Override
    public String getUserId() {
        return userId;
    }

    @Override
    public Date getOrderTime() {
        return orderTime;
    }

    @Override
    public List<IOrderItem> getOrderItems() {
        return orderItems;
    }
}

// 实现订单项接口的订单项类，包含订单中商品的详细信息
class OrderItem implements IOrderItem {
    private final String productId;
    private final String productName;
    private final double productPrice;
    private final int productCount;

    public OrderItem(String productId, String productName, double productPrice, int productCount) {
        this.productId = productId;
        this.productName = productName;
        this.productPrice = productPrice;
        this.productCount = productCount;
    }

    @Override
    public String getProductId() {
        return productId;
    }

    @Override
    public String getProductName() {
        return productName;
    }

    @Override
    public double getProductPrice() {
        return productPrice;
    }

    @Override
    public int getProductCount() {
        return productCount;
    }
}

// 实现订单服务接口的服务类
class OrderService implements IOrderService {
    private final Map<String, List<IOrder>> ordersByUser;

    public OrderService() {
        this.ordersByUser = new HashMap<>();
    }

    @Override
    public void createOrder(String userId, List<IOrderItem> orderItems) {
        // 生成订单ID
        String orderId = UUID.randomUUID().toString();

        // 构造订单项列表
        List<IOrderItem> orderItemList = new ArrayList<>();
        for (IOrderItem orderItem : orderItems) {
            IProduct product = ProductService.getProductById(orderItem.getProductId());
            if (product == null) {
                throw new IllegalArgumentException("Product not found: " + orderItem.getProductId());
            }
            if (product.getProductStock() < orderItem.getProductCount()) {
                throw new IllegalArgumentException("Insufficient stock for product: " + product.getProductName());
            }
            orderItemList.add(new OrderItem(product.getProductId(), product.getProductName(), product.getProductPrice(), orderItem.getProductCount()));
        }

        // 构造订单对象
        IOrder order = new Order(orderId, userId, new Date(), orderItemList);

        // 将订单添加到用户订单列表中
        List<IOrder> userOrders = ordersByUser.computeIfAbsent(userId, k -> new ArrayList<>());
        userOrders.add(order);
    }

    @Override
    public List<IOrder> getOrderByUser(String userId) {
        List<IOrder> userOrders = ordersByUser.get(userId);
        if (userOrders == null) {
            return Collections.emptyList();
        }
        return userOrders;
    }
}

// 实现商品服务接口的商品服务类，提供查询商品库存等服务
class ProductService implements IProductService {
    private final Map<String, IProduct> productMap;

    public ProductService() {
        this.productMap = new HashMap<>();
    }

    @Override
    public IProduct getProductById(String productId) {
        return productMap.get(productId);
    }

    @Override
    public int getProductStock(String productId) {
        IProduct product = getProductById(productId);
        if (product == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Product not found: " + productId);
        }
        return product.getProductStock();
    }
}

以上代码中，OrderService类实现了IOrderService接口，提供了创建订单和获取用户订单的服务。其中，在创建订单时，需要调用ProductService类提供的服务查询商品信息，判断商品库存是否充足。 ProductService类实现了IProductService接口，提供了查询商品信息和查询商品库存等服务。 这样，通过抽象文档模式，我们可以将订单服务和商品服务解耦，使得它们可以独立开发、测试和部署，降低了系统的耦合度，提高了系统的可维护性和可扩展性。同时，由于使用了接口和抽象类等机制，也保证了类型安全和代码的可读性和可维护性。

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