经典面试题：泡茶的设计模式

zhangm
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经典面试题：泡茶的设计模式

泡茶的步骤

  1. 准备水和茶叶：

  2. 煮沸水：

  3. 泡茶：

  4. 倒茶：

  5. 加调味品（可选） ：

  6. 品尝：

当将泡茶的步骤与编程中的模板方法模式联系起来时，我们可以看到一种设计模式在如何管理和执行算法中的通用性和灵活性。让我们详细解释每个步骤如何反映模板方法模式的概念。在编程中，模板方法模式通过将算法的不变部分抽象到父类中，而将可变的具体实现细节留给子类，提高了代码的复用性和灵活性。类似地，泡茶的步骤也展示了如何通过一个固定的流程来准备和享受茶，同时允许根据需要调整和个性化泡茶的过程。

什么是模板方法模式呢

模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的框架，允许在不改变算法结构的情况下重写算法的特定步骤。在泡茶的例子中，每个步骤都是固定的，但是可以根据具体的茶叶或个人口味来进行调整。让我们将模板方法模式应用于泡茶的步骤：

  1. 定义算法框架：泡茶的算法框架包括煮沸水、浸泡茶叶、倒茶水和加柠檬等步骤。

  2. 实现具体步骤：

    • 把水煮沸：这是固定的第一步，用于准备热水。
    • 用沸水浸泡茶叶：第二步可以根据茶叶种类和个人口味的不同进行调整，但浸泡茶叶的过程是不变的。
    • 把茶水倒进杯子：固定的第三步，将泡好的茶水倒入杯子中。
    • 加柠檬：可选的步骤，根据个人喜好来决定是否加入柠檬。

  3. 控制算法流程：模板方法模式通过将算法的不变部分封装在模板方法中，而将可变部分留给子类或具体实现来完成。例如，在泡不同种类茶时，具体的浸泡时间或水温可以根据茶叶的种类而异，但整体的泡茶流程保持不变。

以泡茶为简单示例实现模板方法模式

  1. 茶类构造函数 (Tea)：

    • 构造函数接受一个 type 参数，表示茶的类型，例如 '柠檬茶'。
    • 在构造函数中，打印出正在准备泡的茶的类型。

  2. 原型方法：

    • Tea.prototype.boilWater：煮沸水的方法。
    • Tea.prototype.steepTeaBag：用沸水浸泡茶叶的方法。
    • Tea.prototype.pourInCup：把泡好的茶水倒进杯子的方法。
    • Tea.prototype.addLeaves：可选的钩子方法，用于添加额外的调味物。默认情况下不执行任何操作，子类可以选择性地覆盖这个方法。

  3. 模板方法 (Tea.prototype.init)：

    • init 方法定义了泡茶的整个过程的流程，它调用了上述的固定步骤方法，并在适当的时候调用可选的钩子方法。

  4. 创建茶实例并初始化：

    • 创建一个新的茶实例 lemonTea，类型为 '柠檬茶'。
    • 调用 lemonTea.init() 来启动泡茶的整个流程。

完整代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>模板方法模式</title>
</head>

<body>
    <script>
        //Tea和绿茶之间没有血缘关系，Tea是原型对象
        //Tea是可执行对象，构建我们的对象 this指向的这些属性就是实例的属性模板
        //Tea通过prototype 添加一些方法，都可以以它为原型的对象共享（public）
        function Tea(type) {
            this.type = type;
            console.log('您准备泡一杯' + this.type);
        }
        //对象prototype添加方法
        Tea.prototype.boilWater = function () {
            console.log('把水煮沸 ');
        }
        Tea.prototype.steepTeaBag = function () {
            console.log('用沸水浸泡茶叶');
        }
        Tea.prototype.pourInCup = function () {
            console.log('把茶水倒进杯子');
        }
        Tea.prototype.addLeaves = function () {
            console.log('加柠檬');
        }
        //接口，模板方法接口，
        Tea.prototype.init = function () {
            this.boilWater();
            this.steepTeaBag();
            this.pourInCup();
            this.addLeaves();
        }
        //当以new的方式被运行
        // var greenTea=new Tea('绿茶');
        // var wlTea=new Tea('乌龙茶');
        var lemonTea = new Tea('柠檬茶');
        lemonTea.init();

    </script>
</body>

</html>

效果展示：

image.png

AIGC与泡茶编程相结合

  1. 环境配置和引用：

    • 使用了 dotenv 和 OpenAI 模块，但是在 require 的时候需要注意引号的使用，特别是 apiKey 和 baseURL 的赋值。
    • OpenAI 模块的引用需要确保正确安装和配置。
    • 其中我使用的是302AI代理

  2. AIGC函数实现：

    • getChatResponse 函数用于与 OpenAI GPT-3.5 Turbo 模型进行交互，生成聊天响应。这里需要确保 model 参数正确，并且 prompt 的格式符合 OpenAI 模型的输入要求。

  3. 主函数 main 的实现：

    • main 函数是整个程序的入口，用于调用 getChatResponse 来生成基于文本的响应。

完整代码

require('dotenv').config();
const OpenAI = require('openai')
const client = new OpenAI({
    apiKey: sk-3fPtZiQxpYzheLC0dLvzwPcIFajhbEyH71v4bLWmR03KsAqE,
    baseURL:'https://api.302.ai/v1'
})
const getChatResponse = async function(model,prompt){
    const response = await client.chat.completions.create({
        model:model, // 适合聊天的模型   有很多种
        messages: [{
            role : 'user',
            content : prompt
        }]
    })
    return response.choices[0].message.content;
}
const main=async()=>{
    //AIGC优势快速处理文本生成，生成内容
    const text=`
        泡一杯红茶很容易。首先要把水烧开。
        在等待期间，拿一个杯子并把茶包放进去。
        一旦水开了，就把它倒在茶包上。
        等待一会，让茶叶浸泡，几分钟后，取出茶包。
        如果你愿意，可以加一些糖或者牛奶调味。
        就这样，您可以享受一杯美味的茶了。
    `
    const prompt=`
    您将获取得到三个引号括起来的文本。
    如果它包含一系列的指令，则需要按照以下格式重新编写这些指令。
    泡...茶
    第一步 - ...
    第二步 - ...
    第三步 - ...
    ...
    第N步 - ...
    
    如果文本中不包含一些系列的指令，则直接写“未提供步骤”
    """${text}"""
    `
    const result=await getChatResponse('gpt-3.5-turbo',prompt);
    console.log(result);
}

main();

效果展示：

image.png

小结

  1. 泡茶的步骤与模板方法模式：

    • 泡茶的过程被抽象为一个算法框架，类似于模板方法模式中定义的算法框架。这个框架包括准备水和茶叶、煮沸水、泡茶、倒茶、加调味品和品尝等步骤。
    • 模板方法模式通过定义算法的骨架（如煮沸水、浸泡茶叶、倒茶等固定步骤），并允许子类重写可变的部分（如具体茶叶类型的处理），实现了代码的复用和灵活性。

  2. 模板方法模式的应用：

    • 在泡茶的例子中，固定步骤如煮沸水和倒茶不变，而浸泡茶叶和添加调味品则可以根据具体的茶叶类型和个人口味进行调整。
    • 这种设计模式使得泡茶的流程具有通用性，同时允许根据需要进行个性化定制。

  3. 编程示例：

    • 文章提供了一个简单的茶类构造函数和原型方法示例，展示了如何在 JavaScript 中实现泡茶过程的模板方法模式。
    • 关键是通过定义一个 init 方法来控制泡茶的流程，其中包含了固定的步骤和可选的钩子方法。

  4. 结合AI生成聊天响应：

    • 文章最后提到了如何结合 AIGC（可能是一种人工智能生成对话的工具）来生成基于文本的响应，这扩展了模板方法模式在实际应用中的可能性。

总体来说，文章通过泡茶的例子生动地解释了模板方法模式的概念和应用，强调了其在算法设计中的重要性和实用性。

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