从结构化编程到面向对象编程

本文所讨论的话题

通常在一个业务系统中会有各种不同的角色，而在系统的若干功能模块中，这些角色所能看到的数据是不一样的。那么在程序中如何处理类似问题会更优呢，本文想通过一个简单的场景来和大家再次探讨一下如何用OO来改善我们的系统。

 

场景

 系统中目前有三种角色，超级管理员、管理员、普通用户。有一个功能是显示书籍列表，每一种角色所能看到的书籍是不同的。这里面会有一些规则，但是这些规则不是文本所要讨论的重点。

 

最初的实现

通常我们最快能想到的思路是，先创建两个类，用户类User、书籍类Book。在User类中我们创建了判断用户角色类型的方法。

package fangwei.solution1.user.domain;

public class User {

    public static final int ROLE_SUPER_ADMIN = 1;
    public static final int ROLE_ADMIN = 2;
    public static final int ROLE_COMMON_USER = 3;
    
    private Integer roleId;

    public void setRoleId(Integer roleId) {
        this.roleId = roleId;
    }

    public Integer getRoleId() {
        return roleId;
    }
    
    public boolean isSuperAdmin() {
        return this.roleId==ROLE_SUPER_ADMIN;
    } 
    
    public boolean isAdmin() {
        return this.roleId==ROLE_ADMIN;
    } 
    
    public boolean isCommonUser() {
        return this.roleId==ROLE_COMMON_USER;
    } 
    
}

 

package fangwei.solution1.book.domain;

public class Book {

}

 

然后用分层的方式去处理问题，先创建service层的接口。为了处理不同角色的情况，我们传入了一个user对象。

package fangwei.solution1.book.service;

import java.util.List;

import fangwei.solution1.book.domain.Book;
import fangwei.solution1.user.domain.User;

public interface BookService {

    public List<Book> listBook(User user);

}

  

实现service层的接口，同时我们需要创建dao层的接口

package fangwei.solution1.book.service;

import java.util.List;

import fangwei.solution1.book.dao.BookDao;
import fangwei.solution1.book.domain.Book;
import fangwei.solution1.user.domain.User;

public class BookServiceImpl implements BookService {

    private BookDao bookDao;
    
    public void setBookDao(BookDao bookDao) {
        this.bookDao = bookDao;
    }

    public List<Book> listBook(User user){
        List<Book> result = null;
        if(user.isSuperAdmin()){
            result = bookDao.selectBookList4SuperAdmin();
        }else if(user.isAdmin()){
            result = bookDao.selectBookList4Admin();
        }else if (user.isCommonUser()) {
            result = bookDao.selectBookList4CommonUser();
        }
        return result;
    }

}

 

package fangwei.solution1.book.dao;

import java.util.List;

import fangwei.solution1.book.domain.Book;

public interface BookDao {
    public List<Book> selectBookList4SuperAdmin();
    
     public List<Book> selectBookList4Admin();
            
     public List<Book> selectBookList4CommonUser();
}

 

实现dao层的接口，为了本文的讨论，我们加入了log语句，而并没有真正去编写实现代码

package fangwei.solution1.book.dao;

import org.apache.log4j.Logger;

import java.util.List;

import fangwei.solution1.book.domain.Book;

public class BookDaoImpl implements BookDao {

    private static final Logger logger = Logger.getLogger(BookDaoImpl.class);
    
    public List<Book> selectBookList4SuperAdmin() {
        logger.debug("selectBookList4SuperAdmin");
        return null;
    }

    public List<Book> selectBookList4Admin() {
        logger.debug("selectBookList4Admin");
        return null;
    }
    
    public List<Book> selectBookList4CommonUser() {
        logger.debug("selectBookList4CommonUser");
        return null;
    }

}

  

好了，下面我们来编写一个测试，来看service层的实现是否正确

package fangwei.solution1.book.service;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import fangwei.solution1.book.dao.BookDaoImpl;
import fangwei.solution1.book.service.BookServiceImpl;
import fangwei.solution1.user.domain.User;

public class TestBookServiceImpl {

    private BookServiceImpl bookService;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bookService = new BookServiceImpl();
        bookService.setBookDao(new BookDaoImpl());
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
    }

    @Test
    public void testListBook() {
        User user = new User();
        user.setRoleId(User.ROLE_SUPER_ADMIN);
        bookService.listBook(user);
        
        user.setRoleId(User.ROLE_ADMIN);
        bookService.listBook(user);
        
        user.setRoleId(User.ROLE_COMMON_USER);
        bookService.listBook(user);
    }

}

 

运行这个测试，输出结果如下

selectBookList4SuperAdmin
selectBookList4Admin
selectBookList4CommonUser

 

说明这个实现是正确的。

问题在哪里

在一个业务系统中类似上面的场景会有很多，也就是说我们会在service层的若干实现方法中使用if...else if...else if...用来处理不同角色的情况。如果角色类型是不会增加的，那么上面的实现没有任何问题。但是很可惜，客户在使用系统一段时间后提出要增加新的角色类型，当然新角色所能看到的书籍列表也是有别于之前角色的：(

这个时候，我们痛苦的发现，我们需要满系统去找使用if...else if...else if...用来处理不同角色的地方，然后再加入一个else if。有人会说，这没什么啊，我们的团队是按功能模块划分来开发的，每个人挨个service类去加就好了。但是我当时的想法是，一定有比这更好的设计。

另一种实现

我们再回过头去看service层的listBook方法，其实我们要做的事只有一件——查询书籍列表，只是因为角色这个因素导致出现了分支结构。那么我们可以将这个变化抽象出来，使我们在查询书籍列表时不需要关心角色这个因素。下面是另一种实现的service层接口，同时我们抽象出了新的接口BookBiz

package fangwei.solution2.book.service;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;

public interface BookService {

    public List<Book> listBook(BookBiz bookBiz);

}

 

package fangwei.solution2.book.domain;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.domain.Book;

public interface BookBiz {

    public List<Book> listBook();
    
}

 

这样，我们在实现service层接口的时候就不需要考虑角色因素了

package fangwei.solution2.book.service;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;

public class BookServiceImpl implements BookService {

    public List<Book> listBook(BookBiz bookBiz) {
        return bookBiz.listBook();
    }
    
}

 

 那么我们如何使用BookBiz这个接口呢，我们可以创建三个新的用户类分别对应于场景中三种不同的角色，然后让他们实现BookBiz这个接口。为了测试的简单，我们直接依赖了dao层的实现BookDaoImpl，在实际当中可以使用spring等ioc容器在运行期注入。

 

package fangwei.solution2.user.domain;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.dao.BookDao;
import fangwei.solution2.book.dao.BookDaoImpl;
import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;

public class SuperAdminUser extends User implements BookBiz {

    BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
    
    public List<Book> listBook() {
        return bookDao.selectBookList4SuperAdmin();
    }

}

 

 

package fangwei.solution2.user.domain;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.dao.BookDao;
import fangwei.solution2.book.dao.BookDaoImpl;
import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;

public class AdminUser extends User implements BookBiz {

    BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
    
    public List<Book> listBook() {
        return bookDao.selectBookList4Admin();
    }

}

 

 

package fangwei.solution2.user.domain;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.dao.BookDao;
import fangwei.solution2.book.dao.BookDaoImpl;
import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;

public class CommonUser extends User implements BookBiz {

    BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
    
    public List<Book> listBook() {
        return bookDao.selectBookList4CommonUser();
    }

}

 

 依然需要写一个测试来验证我们的设计

 

package fangwei.solution2.book.service;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;
import fangwei.solution2.book.service.BookService;
import fangwei.solution2.book.service.BookServiceImpl;
import fangwei.solution2.user.domain.AdminUser;
import fangwei.solution2.user.domain.CommonUser;
import fangwei.solution2.user.domain.SuperAdminUser;

public class TestBookServiceImpl {

    private BookService bookService;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bookService = new BookServiceImpl();
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
    }

    @Test
    public void testListBook() {
        BookBiz bookBiz = new SuperAdminUser();
        bookService.listBook(bookBiz);
        
        bookBiz = new AdminUser();
        bookService.listBook(bookBiz);
        
        bookBiz = new CommonUser();
        bookService.listBook(bookBiz);
    }

}

 运行测试的输出结果同第一种实现

selectBookList4SuperAdmin
selectBookList4Admin
selectBookList4CommonUser

 

上层如何调用

通常我们都会将User对象放入HttpSession对象中，所以要使用此种实现，我们需要在用户登录成功后，根据不同的角色创建不同的用户类放入HttpSession对象中。登录的代码在这里就略过了，下面给出场景的一种action层实现及测试代码，重点是对HttpSession对象的操作，框架是次要因素

package fangwei.solution2.book.action;

import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.apache.struts2.convention.annotation.Action;
import org.apache.struts2.convention.annotation.Result;
import org.apache.struts2.interceptor.SessionAware;

import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;

import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;
import fangwei.solution2.book.service.BookService;

public class BookAction extends ActionSupport implements SessionAware{

    private static final long serialVersionUID = 2744158510001123482L;

    private List<Book> bookList;
    
    private Map<String, Object> session;
    
    private BookService bookService;
    
    public void setBookList(List<Book> bookList) {
        this.bookList = bookList;
    }

    public List<Book> getBookList() {
        return bookList;
    }

    public void setSession(Map<String, Object> session) {
        this.session = session;
    }
    
    public void setBookService(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }
    
    @Action(value="/book/listBook",
        results = {@Result(name=SUCCESS,location="/WEB-INF/jsp/book/listBook.jsp")}
    )
    public void listBook() {
        BookBiz bookBiz = (BookBiz) session.get("user");
        bookList = bookService.listBook(bookBiz);
    }
}

 

package fangwei.solution2.book.action;

import static org.junit.Assert.*;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import fangwei.solution2.book.service.BookServiceImpl;
import fangwei.solution2.user.domain.AdminUser;
import fangwei.solution2.user.domain.CommonUser;
import fangwei.solution2.user.domain.SuperAdminUser;
import fangwei.solution2.user.domain.User;

public class TestBookAction {

    private BookAction bookAction;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        bookAction = new BookAction();
        bookAction.setBookService(new BookServiceImpl());
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
    }

    @Test
    public void testListBook() {
        Map<String, Object> session = new HashMap<String, Object>();
        bookAction.setSession(session);
        
        User user = new SuperAdminUser();
        session.put("user", user);
        bookAction.listBook();
        
        user = new AdminUser();
        session.put("user", user);
        bookAction.listBook();
        
        user = new CommonUser();
        session.put("user", user);
        bookAction.listBook();
    }

}

 

好处在哪里

再回到第一种实现提出的问题，现在如果我们需要增加新的角色类型，就可以创建一个新的用户类XXXUser，然后实现BookBiz等需要的业务接口就可以了。在这种设计下，我们再也不需要满系统去增加else if了。同样的一句代码bookService.listBook(bookBiz);在运行期会有不同的执行效果，这就是OO的多态之一。有人会说，看起来service层的实现没啥用了，只是一个facade了。其实不然，BookBiz抽象出来的是由于角色因素导致的变化，我们依然可以在service中编写所有角色共有的后续业务逻辑，而不必在每个BookBiz的实现中去重复。

package fangwei.solution2.book.service;

import java.util.List;

import fangwei.solution2.book.domain.Book;
import fangwei.solution2.book.domain.BookBiz;

public class BookServiceImpl implements BookService {

    public List<Book> listBook(BookBiz bookBiz) {
        List<Book> listBook = bookBiz.listBook();
        
        //后续的业务逻辑
        //...
        
        return listBook;
    }
    
}

 

疑惑依然存在

第二种实现隔离了由于角色因素导致的变化，使我们能够更方便的增加新的角色类型，但是当需要隔离的变化多了以后会怎么样呢。我们的BookBiz接口中的方法会越来越多，类似BookBiz的接口会越来越多，但是我们的每一种用户类如SuperAdminUser只有一个，那么最后我们的SuperAdminUser类实现的接口会越来越多，即实现的接口方法会越来越多，这个类会不断的膨胀下去导致维护困难。。。这种情况，我们又该如何应对呢？一定还有更优的设计？本文抛砖引玉，旨在了解大家在遇到类似问题时如何用OO的思想去分析解决。

 

评论

2 楼 fangwei 2009-08-11  

Qaohao 写道

楼主这种思想和设计模式中策略接近，不知道的理解对不。

特地跑去回顾了一下策略模式，感觉有些相似，策略模式多半使用抽象类+在子类中覆盖抽象类方法实现。

引用

其实我们项目中有遇到过类似的问题，不过很少采用oo的思想去解决。

我个人比较喜欢折腾

1 楼 Qaohao 2009-08-11  

    看了楼主的文章，我加深了对oo的认识。楼主这种思想和设计模式中策略接近，不知道的理解对不。其实我们项目中有遇到过类似的问题，不过很少采用oo的思想去解决。将代码中if-else判断转移给了jvm，一种典型的面向接口编程。恩，收藏了。