用于跟踪复杂流程的部分结果的设计模式

2022-09-04 22:56:35

我面临着一个编程问题,我不知道如何以面向对象灵活的方式解决。我想到了一些不好的解决方案,但我正在寻找一个好的解决方案。我用Java开发,所以我更喜欢Java的想法,但任何面向对象的想法都是受欢迎的。

我一直在寻找可以帮助我的想法,设计模式或算法,但我不知道哪个术语或名称给我的问题,所以我找不到任何线索。

问题:

总结:

我需要跟踪对实体集合进行不同更改的过程的部分结果。我需要这个向用户报告,每个计算“步骤”的详细信息都在表格报告中。此外,我需要将此集合保存在数据库中。

细节:

我维护的软件有一个类似于这个实体:

public class Salary {
    private Date date;
    private BigDecimal amount;
}

它被分组到一个集合中,如下所示:

List<Salary> thisYearSalaries;

这组实体可以通过一组“任务”进行修改,具体取决于某些规则:

  • 应用特定税(从一组不同的税种中)
  • 计算金额的未来价值(更多信息)
  • 折扣金额以保持低于最高限额
  • 等。。。

例如:

public void processSalaries(List<Salary> theSalaries) {
    applyTax(theSalaries, Taxes.TAX_TYPE_1);
    (...)
    getFutureValue(theSalaries, someFutureDate);
    (...)
    restrictToAMaximum(theSalaries, Maximum.MARRIED_MAXIMUM);
    (...)
    applyTax(theSalaries, TAXES.TAX_TYPE_3);
    (...)
}

public void applyTax(List<Salary> theSalaries, Tax taxToApply) {
    for(Salary aSalary : theSalaries) {
        aSalary.setAmount(calculateAmountWithTax(aSalary.getAmount(), taxToApply);
    }
}

(...)

我需要的是处理这个薪水集合,对金额进行更改,但保留金额的所有中间“状态”,以便在具有如下列的表中向用户显示它:

示例报告:(问题仅涉及前 4 行数据,不要注意其余数据)

Report Example

我的想法:

为工资类上的每个“部分结果”添加一个属性

public class Salary {
    (...)
    private BigDecimal originalAmount;
    private BigDecimal amountAfterFirstTax;
    private BigDecimal amountAfterMaximumRestriction;
    (...)
}

问题:

  • “步骤”并不僵化,也许明天一个“步骤”发生了变化,出现了一个新的步骤,或者某些步骤的“意义”发生了变化。在这种情况下,我需要过多地重构代码。
  • 有些“步骤”可以重复,那么,我怎么能告诉“方法”其中哪个属性必须“设置”计算结果呢?

将HashMap添加到薪水类中,我可以在其中放置部分结果,并将“键”传递给“step”方法,其中必须放置部分结果

public class Salary {
    (...)
    HashMap<String, BigDecimal> partialResults;
    (...)
}

问题:

  • 在某些地方,我需要将HashMap填充到JPA实体中以将其保存在我的数据库中
  • 如果另一个开发人员更改了密钥的名称(无论出于何种原因),则属性的“填充”可能会被破坏

最后说明:在我的应用程序中,其他“相似”实体还有其他类似的情况,因此,如果我们能找到此:D


编辑:关于如何对数据进行建模以持久化的新疑问

所有的想法都是相似的,真的很有用。所有这些都与命令模式有关,我认为这是很好的解决方案。但现在我有一些新的疑问:

使用更高级别的抽象,我的应用程序执行如下操作:

  1. 用户进入工资列表
  2. 该应用程序通过不同的“步骤”处理此工资
  3. 使用最后工资金额,它计算平均值并继续进行其他计算
  4. 经过一些筛选和一些处理后,我向用户显示一份报告,其中包含最终工资金额以及所有中间步骤。然后我保存这些中间信息用于审计目的

因此,第二步几乎解决了。我会使用类似命令模式的东西。我现在的问题是,如何对数据进行建模以将其保存在关系数据库中。因为,除了每个操作的部分“结果”之外,还有更多我不需要向用户显示的信息,但我需要将其存储在数据库中。

我的想法是这样的:

工资桌子:

id
date // The date of the Salary
finalAmount // The final amount after all the calculations ends

部分结果桌子:

id
salaryId // The id of the salary which this element represent a partial result
amount // Partial amount
operationCode // Type of operation
operationDescription 

但问题是,我的“未来价值”操作作为输出,具有以下信息:

  • 未来值的日期
  • 用于更新值的系数
  • 部分金额

但“应税”操作有不同的信息:

  • 适用税百分比
  • 部分金额

那么,如何为不同的操作保存不同的“输出”信息呢?


答案 1

我会将您执行的“操作”编码为对象。您拥有数据,当您对其应用操作时,该操作是一个对象。操作对象保存它自己的一些信息(可能是起始值和结束值),并且它知道如何设置该值的格式以进行输出。

当您开始时,您将对这些操作进行队列 - 每个操作略有不同(可能是不同的类,可能只是在创建时具有内部状态差异)。将此队列与数据组合在一起,并将数据从队列中的一个部分传递到下一个部分,或者可以将其视为对队列的迭代并将每个操作应用于数据(您可能传入)。

完成后,每个操作对象都会记住他们所做的事情的历史记录,并知道如何格式化它(例如,“扣除%s%的税款”),并且您的数据已突变为正确的值。

这也可以给你“展开”,你可以以相反的顺序应用模式来备份到以前的值(你可能在这里没有兴趣,但在某些情况下可能是惊人的)。

我认为这被称为“命令”模式。无论如何,它都非常有用。

另一件好事 - 您可以使用数据或任何数量的源来选择放入队列中的操作组,从而在许多情况下无需更改任何代码即可调整计算。

这些类将非常简单,如下所示:

public class TaxOperation
{
    private double rate;
    private double amountTaxed;

    public TaxOperation(double rate)
    {
        this.rate=rate;
    }

    @Override
    public double getValue(double initial)
    {
        amountTaxed = initial * rate;
        return initial - amountTaxed;
    }

    @Override
    public String getDescription()
    {
        return "A tax of "+rate+" was applied which deducted "+amountTaxed
    }
}

这似乎非常简单,确实如此,但有时简单的类做得最多。显然,getValue 操作不是你想要的,但你应该能够看到如何使用该模式派生你想要的东西。

还要注意,“操作”可以做任何事情 - 例如,它对线程处理可能非常有益(想象一下,你的操作需要几秒钟或几分钟,你只需将它们的队列提交给处理器并让它们离开)。


答案 2

您可以创建一个名为 SalaryReport 的类,该类由 SalaryReportRow 的许多对象组成。

SalaryReport 中,您有一个方法名称 compute() 来执行所有算法。SalaryReportRow可以专门用于满足您需求的许多类型的行。

class SalaryReport {

    private List<SalaryReportRow> rows;
    private List<SalaryCalculator> calculators;

    private HashMap<SalaryCalculator,List<SalaryReportRow>> results;

    ...

    public float getResults() {

    }

    public void applyCalculators(){
        for(SalaryCalculator s : calculators){
            results.put(s,s.execute(rows));
        }
    }

    public void setSalaryCalculators(List<SalaryCalculator> calculators){
        this.calculators = calculators;
    }

    public float getCalculation(SalaryCalculator s){
            return results.get(s);
    }
    ...

}

在计算税款时,您可以使用策略模式来保持代码更加灵活。如果您必须组合许多策略,您还可以使用复合模式与策略或责任链与策略。

abstract class SalaryCalculator implements Calculator {

        //Order of children matters
    protected List<SalaryCalculator> children = new ArrayList<SalaryCalculator>;

    public List<SalaryReportRow> execute(List<SalaryReportRow> rows){

        List<SalaryReportRow> result_rows = new ArrayList<SalaryReportRow> (rows);

        for(SalaryCalculator s: children){
            result_rows = s.execute(result_rows);
        }

        return result_rows;
    }

}

class TaxCalculator extends SalaryCalculator {

    public List<SalaryReportRow> execute(List<SalaryReportRow> rows){
        List<SalaryReportRow> result_rows = super.execute(rows);

        //
    }

}


class MaxSalaryCalculator extends SalaryCalculator {

    public List<SalaryReportRow> execute(List<SalaryReportRow> rows){
        List<SalaryReportRow> result_rows = super.execute(rows);

        ...
    }

}

class MaxSalaryWithTaxCalculator extends SalaryCalculator {

    public MaxSalaryWithTaxCalculator() {
        children.add(new MaxSalaryCalculator());
        children.add(new TaxCalculator());
    }

    public List<SalaryReportRow> execute(List<SalaryReportRow> rows){
        List<SalaryReportRow> result_rows = super.execute(rows);

        ...
    }
}

因此,SalaryReport将有一个名为setSalaryCalculators(List)的方法(您也可以一次使用多个算法),其中List是一个包含所有应用策略的列表。

您将拥有更多薪水报告行

  1. 一个用于税收。
  2. 一个是赚到的钱。
  3. ...

因此,您可以轻松计算所有步骤。

当您与存储处理程序通信时,我建议使用DAO模式和负责创建和保存对象的接口。

我希望这将是有帮助的。:)