在 Spring Boot 中实现原型设计模式

介绍

在应用程序开发中，管理对象创建可能很复杂，特别是在处理几乎相同但具体细节有所不同的实例时。原型设计模式提供了一种解决方案，允许我们通过复制或“克隆”现有对象来创建新对象。当对象的创建成本高昂或涉及大量初始化时，此模式特别有用。

在本文中，我们将使用实际的电子商务用例来探索如何在 spring boot 应用程序中实现原型设计模式：创建和保留产品变体。通过这个示例，您不仅可以了解原型模式的基础知识，还可以了解它如何简化实际应用程序中的对象创建。

了解原型设计模式

原型模式是一种创建型设计模式，允许您通过克隆现有对象（称为原型）来创建新实例。当您拥有具有各种属性的基础对象时，这种方法特别有用，并且从头开始创建每个变体将是多余且低效的。

在 java 中，这种模式通常使用 cloneable 接口或定义自定义克隆方法来实现。主要思想是提供一个可以通过修改进行复制的“蓝图”，保持原始对象完整。

原型模式的主要优点：

减少初始化时间：您无需从头开始创建对象，而是克隆和修改现有实例，从而节省初始化时间。

封装对象创建逻辑：您可以定义如何在对象本身内克隆对象，同时隐藏实例化详细信息。

增强性能：对于经常创建类似对象（例如产品变体）的应用程序，原型模式可以提高性能。

电子商务用例：管理产品变体

想象一个电子商务平台，其中基本产品具有各种配置或“变体” – 例如，具有不同颜色、存储选项和保修条款的智能手机。我们可以克隆基础产品，然后根据需要调整特定字段，而不是从头开始重新创建每个变体。这样，共享属性保持一致，我们只修改特定于变体的细节。

在我们的示例中，我们将构建一个简单的 spring boot 服务，以使用原型模式创建和保存产品变体。

在 spring boot 中实现原型模式

第 1 步：定义基础产品

首先定义一个产品类，其中包含产品的必要字段，例如 id、名称、颜色、型号、存储、保修和价格。我们还将添加一个 cloneproduct 方法来创建产品的副本。

public interface productprototype extends cloneable {    productprototype cloneproduct();}

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@entity@table(name = "products")@datapublic class product implements productprototype {    @id    @generatedvalue(strategy = generationtype.identity)    private long id;    @column(name = "product_id")    private long productid;    @column(name = "name")    private string name;    @column(name = "model")    private string model;    @column(name = "color")    private string color;    @column(name = "storage")    private int storage;    @column(name = "warranty")    private int warranty;    @column(name = "price")    private double price;    @override    public productprototype cloneproduct() {        try {            product product = (product) super.clone();            product.setid(null); // database will assign new id for each cloned instance            return product;        } catch (clonenotsupportedexception e) {            return null;        }    }}

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在此设置中：

cloneproduct: 此方法创建 product 对象的克隆，并将 id 设置为 null 以确保数据库为每个克隆实例分配一个新 id。

第 2 步：创建处理变体的服务

接下来，创建一个具有保存变体方法的 productservice。此方法克隆基础产品并应用特定于变体的属性，然后将其另存为新产品。

public interface productservice {    // for saving the base product    product savebaseproduct(product product);    // for saving the variants    product savevariant(long baseproductid, variantrequest variant);}

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@log4j2@servicepublic class productserviceimpl implements productservice {    private final productrepository productrepository;    public productserviceimpl(productrepository productrepository) {        this.productrepository = productrepository;    }    /**     * saving base product, going to use this object for cloning     *     * @param product the input     * @return product object     */    @override    public product savebaseproduct(product product) {        log.debug("save base product with the detail {}", product);        return productrepository.save(product);    }    /**     * fetching the base product and cloning it to add the variant informations     *     * @param baseproductid baseproductid     * @param variant       the input request     * @return product     */    @override    public product savevariant(long baseproductid, variantrequest variant) {        log.debug("save variant for the base product {}", baseproductid);        product baseproduct = productrepository.findbyproductid(baseproductid)                .orelsethrow(() -> new nosuchelementexception("base product not found!"));        // cloning the baseproduct and adding the variant details        product variantdetail = (product) baseproduct.cloneproduct();        variantdetail.setcolor(variant.color());        variantdetail.setmodel(variant.model());        variantdetail.setwarranty(variant.warranty());        variantdetail.setprice(variant.price());        variantdetail.setstorage(variant.storage());        // save the variant details        return productrepository.save(variantdetail);    }}

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在此服务中：

savevariant：此方法通过 id 检索基本产品，克隆它，应用变体的详细信息，并将其保存为数据库中的新条目。

第 3 步：创建变体的控制器

创建一个简单的 rest 控制器来公开变体创建 api。

@restcontroller@requestmapping("/api/v1/products")@log4j2public class productcontroller {    private final productservice productservice;    public productcontroller(productservice productservice) {        this.productservice = productservice;    }    @postmapping    public responseentity savebaseproduct(@requestbody product product) {        log.debug("rest request to save the base product {}", product);        return responseentity.ok(productservice.savebaseproduct(product));    }    @postmapping("/{baseproductid}/variants")    public responseentity savevariants(@pathvariable long baseproductid, @requestbody variantrequest variantrequest) {        log.debug("rest request to create the variant for the base product");        return responseentity.ok(productservice.savevariant(baseproductid, variantrequest));    }}

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这里：

savevariant: 此端点处理 http post 请求以创建指定产品的变体。它将创建逻辑委托给 productservice。

使用原型模式的好处

通过此实施，我们看到了几个明显的优势：

代码可重用性：通过将克隆逻辑封装在 product 类中，我们避免了服务和控制器层中的代码重复。

简化维护：原型模式集中了克隆逻辑，可以更轻松地管理对象结构的更改。

高效变体创建：每个新变体都是基础产品的克隆，减少冗余数据输入并确保共享属性的一致性。

运行程序

使用 gradle 构建 spring boot 项目

./gradlew build./gradlew bootrun

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通过rest客户端执行

保存基础产品

curl --location 'http://localhost:8080/api/v1/products' --header 'content-type: application/json' --data '{    "productid": 101,    "name": "apple iphone 16",    "model": "iphone 16",    "color": "black",    "storage": 128,    "warranty": 1,    "price": 12.5}'

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保存变体

curl --location 'http://localhost:8080/api/v1/products/101/variants' --header 'Content-Type: application/json' --data '{    "model": "Iphone 16",    "color": "dark night",    "storage": 256,    "warranty": 1,    "price": 14.5}'

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结果（新变体仍然存在，没有任何问题）

github 存储库

您可以在以下 github 存储库中找到产品变体的原型设计模式的完整实现：​​

github 存储库链接

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结论

原型设计模式是一个强大的工具，适用于对象重复频繁的情况，如电子商务应用程序中的产品变体。通过在 spring boot 应用程序中实现此模式，我们提高了对象创建的效率和代码的可维护性。这种方法在需要创建具有较小变化的相似对象的场景中特别有用，使其成为现实应用程序开发的一种有价值的技术。

以上就是在 Spring Boot 中实现原型设计模式的详细内容，更多请关注【创想鸟】其它相关文章！