谈谈代码设计在实践中的运用

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作为安卓开发,我们已经接触过非常多且非常优秀的第三方库,如OKhttp,Retrofit,ButterKnife,EventBus,Glide等等。第三方库的使用确实可以大大简化开发过程,并且提高效率。OKHttp 和 Retrofit 是在网络请求方面非常强大且流行的库,它们提供了简洁易用的 API,使得与后端服务的交互变得轻而易举。ButterKnife 则简化了 Android 中 View 的绑定操作,减少了样板代码的编写,提高了代码的可读性和可维护性。EventBus 则为组件之间的通信提供了一种轻量级的方式,降低了耦合度,使得代码更加灵活。Glide 则是一款强大的图片加载库,支持网络、本地、资源等多种类型的图片加载,同时还具有图片缓存、动态加载等功能,使得图片加载变得异常简单。

通过使用这些优秀的第三方库,开发者可以专注于业务逻辑的实现,而不必花费大量的时间去编写和调试一些底层的代码。这样不仅提高了开发效率,还能保证项目的质量和稳定性。

当然,以下是这些第三方库的一些常见博客和源码分析链接:源码分析

常用的设计模式分类

在讲实践中的运用前,需要先熟悉一下常用的设计模式有哪些分类,这样有助于我们在遇到实践问题时,可以有很好的理论依据,帮助我们实现更简洁高效,高内聚低耦合,扩展性好的代码。

设计模式(Design Patterns)可以帮助开发者解决常见的软件设计问题,提高代码的可维护性和可扩展性。设计模式分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。

创建型模式

创建型模式主要处理对象的创建过程,隐藏实例化的复杂性,使得代码更加灵活和可维护。

  1. 单例模式(Singleton Pattern) :确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
  2. 工厂方法模式(Factory Method Pattern) :定义一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
  3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern) :提供一个接口,创建相关或依赖对象的家族,而无需指定具体的类。
  4. 建造者模式(Builder Pattern) :将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
  5. 原型模式(Prototype Pattern) :通过复制现有实例来创建新的对象,避免了创建开销。

结构型模式

结构型模式关注类和对象的组合,确保当一个系统被设计时,各个部分之间的相互关联能够很好地工作。

  1. 适配器模式(Adapter Pattern) :将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使原本不兼容的类可以一起工作。
  2. 桥接模式(Bridge Pattern) :将抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立变化。
  3. 组合模式(Composite Pattern) :将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
  4. 装饰者模式(Decorator Pattern) :动态地给对象添加一些额外的职责,相比生成子类更为灵活。
  5. 外观模式(Facade Pattern) :为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,简化其使用。
  6. 享元模式(Flyweight Pattern) :运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
  7. 代理模式(Proxy Pattern) :为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

行为型模式

行为型模式关注对象之间的职责分配和协作,处理对象之间的通信和相互作用。

  1. 策略模式(Strategy Pattern) :定义一系列算法,将它们封装起来并且使它们可互换。
  2. 模板方法模式(Template Method Pattern) :定义一个操作中的算法骨架,将一些步骤延迟到子类中。
  3. 观察者模式(Observer Pattern) :定义对象间的一对多依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖的对象都会收到通知并自动更新。
  4. 迭代器模式(Iterator Pattern) :提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而不暴露其内部表示。
  5. 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern) :将多个对象连成一条链来处理请求,每个对象都有机会处理请求或将其传递到下一个对象。
  6. 命令模式(Command Pattern) :将请求封装成对象,从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化、排队或记录请求日志。
  7. 中介者模式(Mediator Pattern) :用一个中介对象来封装一系列对象的交互,使各对象不需要显式地相互引用。
  8. 备忘录模式(Memento Pattern) :在不破坏封装性的前提下,捕获并保存对象的内部状态,以便以后恢复。
  9. 状态模式(State Pattern) :允许对象在内部状态改变时改变其行为,对象看起来似乎修改了它的类。
  10. 访问者模式(Visitor Pattern) :表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,使你可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

按照输入端、处理端和输出端的分析逻辑,我们可以深入分析 OkHttp、Retrofit 和 EventBus 这三个库的设计架构。每个库在不同的阶段都采用了特定的设计模式来实现其功能。

1. OkHttp

输入端

角色与职责: 输入端负责构建 HTTP 请求对象,设置请求的 URL、方法、头信息和请求体。

设计模式

  • 构建者模式(Builder Pattern)

    • 使用 Request.Builder 构建请求,方便设置各种参数,提高代码的可读性和灵活性。

代码示例

java
复制代码
Request request = new Request.Builder()
    .url("https://example.com")
    .get()
    .addHeader("Accept", "application/json")
    .build();

设计原则

  • 单一职责原则(SRP)Request.Builder 只负责构建请求对象,保持职责单一。
  • 开放封闭原则(OCP) :可以通过扩展 Builder 方法来添加新的设置,而无需修改已有代码。

处理端

角色与职责: 处理端负责执行 HTTP 请求,管理连接,处理拦截器,重试机制和响应解析。

设计模式

  • 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)

    • 使用 Interceptor 形成责任链,各拦截器负责不同的处理任务,如日志记录、认证、重试等。

代码示例

java
复制代码
OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
    .addInterceptor(new LoggingInterceptor())
    .addInterceptor(new AuthenticationInterceptor())
    .build();

Response response = client.newCall(request).execute();

设计原则

  • 依赖倒置原则(DIP) :高层代码(请求执行逻辑)依赖于抽象(Interceptor 接口)而不是具体实现。
  • 开闭原则(OCP) :通过添加新的拦截器来扩展功能,而不修改现有代码。

输出端

角色与职责: 输出端负责处理 HTTP 响应,读取响应体,处理错误和返回结果。

设计模式

  • 观察者模式(Observer Pattern)

    • 与 RxJava 集成时,将响应转换为 Observable,使响应处理更加灵活。

代码示例

java
复制代码
Response response = client.newCall(request).execute();
if (!response.isSuccessful()) throw new IOException("Unexpected code " + response);

String responseBody = response.body().string();

设计原则

  • 单一职责原则(SRP) :响应处理逻辑只负责解析响应数据和错误处理。

2. Retrofit

输入端

角色与职责: 输入端负责定义和配置 API 接口,将 HTTP 请求方法和参数转化为 Java 接口。

设计模式

  • 代理模式(Proxy Pattern)

    • 使用动态代理将接口方法与 HTTP 请求绑定,接口方法调用时动态执行 HTTP 请求。
  • 构建者模式(Builder Pattern)

    • 使用 Retrofit.Builder 来创建 Retrofit 实例,设置 baseUrl、转换器等。

代码示例

java
复制代码
Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
    .baseUrl("https://api.example.com")
    .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
    .build();

ApiService service = retrofit.create(ApiService.class);

设计原则

  • 单一职责原则(SRP)Retrofit.Builder 负责 Retrofit 实例的创建和配置。
  • 依赖倒置原则(DIP) :API 接口通过动态代理实现,不依赖于具体实现。

处理端

角色与职责: 处理端负责将接口方法调用转换为 HTTP 请求,发送请求并处理响应。

设计模式

  • 适配器模式(Adapter Pattern)

    • 将接口方法调用适配为具体的 HTTP 请求,使用 OkHttp 发送请求。
  • 策略模式(Strategy Pattern)

    • 使用不同的 Converter 来处理不同的数据格式(如 JSON、XML)。

代码示例

java
复制代码
Call<User> call = service.getUser("userId");
call.enqueue(new Callback<User>() {
    @Override
    public void onResponse(Call<User> call, Response<User> response) {
        if (response.isSuccessful()) {
            User user = response.body();
            // 处理响应
        }
    }

    @Override
    public void onFailure(Call<User> call, Throwable t) {
        // 处理错误
    }
});

设计原则

  • 开闭原则(OCP) :可以通过添加新的 Converter 来支持不同的数据格式。
  • 单一职责原则(SRP) :每个 Converter 只负责特定的数据转换逻辑。

输出端

角色与职责: 输出端负责将处理后的响应数据返回给调用者,通常通过回调或响应式编程。

设计模式

  • 观察者模式(Observer Pattern)

    • 可以与 RxJava 集成,返回 ObservableSingle,支持响应式编程。

代码示例

java
复制代码
Observable<User> observable = service.getUser("userId");
observable.subscribe(user -> {
    // 处理用户数据
}, throwable -> {
    // 处理错误
});

设计原则

  • 单一职责原则(SRP) :响应处理逻辑只负责响应数据的处理。

3. EventBus

输入端

角色与职责: 输入端负责订阅和发布事件。

设计模式

  • 观察者模式(Observer Pattern)

    • 允许对象订阅事件,当事件发布时通知这些对象。

代码示例

java
复制代码
EventBus.getDefault().register(this);
EventBus.getDefault().post(new MessageEvent("Hello EventBus!"));

设计原则

  • 单一职责原则(SRP) :每个订阅者对象只负责处理其订阅的事件。

处理端

角色与职责: 处理端负责管理订阅者和事件分发机制,确保事件被正确地分发到订阅者。

设计模式

  • 中介者模式(Mediator Pattern)

    • EventBus 作为中介者,管理事件的注册、解除注册和事件分发。

代码示例

java
复制代码
@Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN)
public void onMessageEvent(MessageEvent event) {
    // 处理事件
}

设计原则

  • 开闭原则(OCP) :可以通过添加新的事件类型和订阅者来扩展系统,而不修改现有代码。

输出端

角色与职责: 输出端负责将事件传递给所有订阅者。

设计模式

  • 观察者模式(Observer Pattern)

    • 通过观察者模式通知所有订阅者处理事件。

代码示例

java
复制代码
EventBus.getDefault().unregister(this);

设计原则

  • 单一职责原则(SRP) :事件传递逻辑只负责事件通知。

总结

通过更加详细和全面地分析 OkHttp、Retrofit 和 EventBus 的设计架构,可以看到每个库在不同阶段都采用了特定的设计模式和代码设计原则,确保代码的灵活性、可维护性和可扩展性。以下是每个库的总结:

  1. OkHttp

    • 输入端:构建者模式(Builder Pattern),单一职责原则(SRP)、开放封闭原则(OCP)。
    • 处理端:责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)、策略模式(Strategy Pattern),依赖倒置原则(DIP)、开闭原则(OCP)。
    • 输出端:观察者模式(Observer Pattern),单一职责原则(SRP)。
  2. Retrofit

    • 输入端:代理模式(Proxy Pattern)、构建者模式(Builder Pattern),单一职责原则(SRP)、依赖倒置原则(DIP)。
    • 处理端:适配器模式(Adapter Pattern)、策略模式(Strategy Pattern),开闭原则(OCP)、单一职责原则(SRP)。
    • 输出端:观察者模式(Observer Pattern),单一职责原则(SRP)。
  3. EventBus

    • 输入端:观察者模式(Observer Pattern),单一职责原则(SRP)。
    • 处理端:中介者模式(Mediator Pattern),开闭原则(OCP)。
    • 输出端:观察者模式(Observer Pattern),单一职责原则(SRP)。

通过学习和应用这些设计模式和设计原则,可以更好地理解和设计高质量的代码库。这种分析方法不仅帮助理解现有库的设计,还为自己设计和实现类似的库提供了有价值的指导。