diff --git a/w10/java-cli/.gitignore b/w10/java-cli/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..0ebcf1a --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/.gitignore @@ -0,0 +1,4 @@ +*.jar +*.jar +*.class +*.log \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/.vscode/launch.json b/w10/java-cli/.vscode/launch.json new file mode 100644 index 0000000..6909119 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/.vscode/launch.json @@ -0,0 +1,21 @@ +{ + // 使用 IntelliSense 了解相关属性。 + // 悬停以查看现有属性的描述。 + // 欲了解更多信息，请访问: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387 + "version": "0.2.0", + "configurations": [ + { + "type": "java", + "name": "Current File", + "request": "launch", + "mainClass": "${file}" + }, + { + "type": "java", + "name": "Main", + "request": "launch", + "mainClass": "com.example.datacollect.Main", + "projectName": "datacollect-cli" + } + ] +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/README.md b/w10/java-cli/README.md new file mode 100644 index 0000000..3ea02ec --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/README.md @@ -0,0 +1,17 @@ +# DataCollect 教学项目 — 最小可运行版本 + +这是一个最小可用的 Java CLI 演示工程，目标：打印帮助信息以验证运行环境。 + +构建： +```bash +mvn -q package +``` + +运行（示例）： +```bash +java -jar target/datacollect-cli-0.1.0-jar-with-dependencies.jar --help +``` + +项目结构（最小）： +- `src/main/java/com/example/datacollect/Main.java` — CLI 入口，打印帮助 +- `pom.xml` — Maven 构建配置，生成可执行 jar diff --git a/w10/java-cli/W10 PPT.md b/w10/java-cli/W10 PPT.md new file mode 100644 index 0000000..d4ba310 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/W10 PPT.md @@ -0,0 +1,492 @@ +--- +id: "24" +title: w10-设计模式 +slug: w10-design-patterns +status: draft +view_count: 0 +created_at: 2026-05-07T12:00:00+08:00 +updated_at: 2026-05-07T14:00:00.000000000+08:00 +--- + +# 高级程序设计 · 第10周 + +### 设计模式：灵活性与可扩展性 + +### 策略模式 + 工厂 + Repository 实战 + +--- + +### 📌 本周导航 + +- W9回顾：骨架的成就与隐患 +- 策略模式：解析器的“插头标准” +- 解析器工厂：自动匹配的魔法 +- Repository：武装数据访问 +- 整体架构串联：调用链全程 +- 代码落地 + 实践任务 +- 架构反思 + W11 预告 + +--- + +## 1️⃣ W9回顾：骨架的成就与隐患 + +### 我们建了一座漂亮的房子 + +- ✅ MVC 分层清晰 +- ✅ Command 模式：**新增命令，Controller 零改动** +- ✅ 所有输出走 `ConsoleView` +- ✅ 工程包结构标准 + +--- + +### 但问题也随之而来 + +```java +// CrawlCommand 里解析逻辑怎么办？ +if (url.contains("blog.example.com")) { + // 博客解析... +} else if (url.contains("news.example.com")) { + // 新闻解析... +} else { + view.printError("Unsupported website!"); +} +``` + +> 😫 每支持一个新网站，就要加一个 `else if` + +--- + +### 还有另一个“裸奔”的数据 + +```java +List
articles = new ArrayList<>(); +// 所有 Command 都可以： +articles.clear(); +articles.add(null); +articles.remove(0); +``` + +> 🚨 数据没有任何保护，靠口头约定是靠不住的 + +--- + +### 本周任务 + +1. **解析逻辑可插拔** → 策略模式 + 工厂 +2. **数据访问加守卫** → Repository 模式 + +> W9 搭骨架，W10 装盔甲 + +--- + +## 2️⃣ 策略模式：解析器的“插头标准” + +### 墙上的插座，为什么什么电器都能插？ + +- **三孔插座** 是标准接口 +- 电视、电脑、手机充电器都实现这个接口 +- 插座不关心你是什么电器 + +--- + +### 爬虫的世界也一样 + +- `CrawlStrategy` = 插座接口 +- `BlogStrategy`、`NewsStrategy` = 具体电器 +- `CrawlCommand` = 使用电器的人 +- `StrategyFactory` = 插座面板 + +--- + +### 接口即合同 + +```java +public interface CrawlStrategy { + List
parse(String url, Document doc); + boolean supports(String url); +} +``` + +- `supports()`：我能不能处理这个 URL？ +- `parse()`：怎么解析？ +- **任何网站想被爬，签这份合同！** + +--- + +### 策略 vs 硬编码 + +| 维度 | if-else 屎山 | 策略模式 | +|------|-------------|----------| +| 新增网站 | 改 Command | 新建策略类 | +| 修改解析 | 翻找 else if | 只改对应类 | +| 测试 | 启动整个爬虫 | 单独测策略 | +| 开闭原则 | ❌ 修改开放 | ✅ 扩展开放，修改关闭 | + +--- + +### 具体策略示例 + +```java +public class BlogStrategy implements CrawlStrategy { + public boolean supports(String url) { + return url.contains("blog.example.com"); + } + public List
parse(String url, Document doc) { + List
articles = new ArrayList<>(); + for (Element e : doc.select(".post-title")) { + articles.add(new Article(e.text(), url, "")); + } + return articles; + } +} +``` + +> ✨ 一个新网站，一个独立类，各扫门前雪 + +--- + +## 3️⃣ 解析器工厂：自动匹配的魔法 + +### 谁来选择策略？ + +- 如果 `CrawlCommand` 遍历所有策略 → 策略模式白用了 +- 我们需要一个黑盒子：**丢入 URL，返回合适的解析器** + +--- + +### 工厂登场 + +```java +public class StrategyFactory { + private final List strategies = new ArrayList<>(); + + public StrategyFactory() { + strategies.add(new BlogStrategy()); + strategies.add(new NewsStrategy()); + } + + public CrawlStrategy getStrategy(String url) { + for (CrawlStrategy s : strategies) { + if (s.supports(url)) return s; + } + return null; + } +} +``` + +> 🔧 新增网站只需：新建策略类 + 工厂里注册一行 + +--- + +### 开闭原则的胜利 + +- ✅ `CrawlCommand` 完全不改 +- ✅ 新增 `XxxStrategy` 和一行注册 +- ✅ 所有策略的调用方式完全一致 + +> 这就是 **“对扩展开放，对修改关闭”** + +--- + +### 重构后的 CrawlCommand + +```java +public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + String url = args[1]; + CrawlStrategy strategy = strategyFactory.getStrategy(url); + if (strategy == null) { + view.printError("No strategy for: " + url); + return; + } + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + List
parsed = strategy.parse(url, doc); + for (Article a : parsed) { + repository.add(a); + } + view.printSuccess("Crawled " + parsed.size() + " articles."); +} +``` + +> 🧠 CrawlCommand 现在只做 **“调度”**，不做解析 + +--- + +## 4️⃣ Repository：武装数据访问 + +### 共享 List 的问题 + +```java +articles.clear(); // 清空 +articles.add(null); // 塞 null +articles.remove(0); // 随意删除 +``` + +> 靠约定维护的秩序，终将被打破 + +--- + +### 给数据装上防盗门 + +```java +public class ArticleRepository { + private final List
articles = new ArrayList<>(); + + public void add(Article article) { + if (article == null) throw new IllegalArgumentException(...); + articles.add(article); + } + + public List
getAll() { + return Collections.unmodifiableList(articles); + } + + public int size() { return articles.size(); } + + public void clear() { articles.clear(); } +} +``` + +--- + +### 三道防线 + +| 机制 | 作用 | +|------|------| +| **add 拒绝 null** | 规则写在代码里，不靠口头约定 | +| **getAll 返回不可变视图** | 任何修改立即抛异常 | +| **必须通过 repository 访问** | 封装内部结构，只暴露安全方法 | + +--- + +### 所有 Command 签名改变 + +```java +// W9 +public void execute(String[] args, List
articles); + +// W10 +public void execute(String[] args, ArticleRepository repository); +``` + +> 语义变化：从“给你数据随便玩” → “给你安全的存取通道” + +--- + +## 5️⃣ 整体架构串联 + +### 一个 `crawl` 命令的完整旅程 + +``` +用户输入 "crawl https://blog.example.com" + ↓ +ConsoleView 解析 + ↓ +Controller 路由 → CrawlCommand + ↓ +StrategyFactory.getStrategy(url) → BlogStrategy + ↓ +Jsoup 抓取 → Document + ↓ +BlogStrategy.parse(url, doc) → List
+ ↓ +Repository.add() 存储 + ↓ +ConsoleView 输出成功信息 +``` + +--- + +### 架构全景图 + +![mvc-strategy-repo](/api/v1/attachments/8 "width=70% center") + +```mermaid +flowchart TD + User(["👤 用户输入
crawl https://blog.example.com"]) --> View + + subgraph View["🎨 View 层 (ConsoleView)"] + ReadLine["readLine()"] + Display["display() / printSuccess()"] + end + + ReadLine --> Controller + + subgraph Controller["🧭 Controller 层"] + Router["CrawlerController
Map 路由"] + end + + Router --> Command + + subgraph Command["⚡ Command 层"] + CrawlCmd["CrawlCommand
(调度者)"] + end + + CrawlCmd --> Factory + + subgraph Strategy["🧩 Strategy 层"] + Factory["StrategyFactory
(自动匹配)"] + StrategyI["<> CrawlStrategy"] + BlogS["BlogStrategy"] + NewsS["NewsStrategy"] + Factory --> StrategyI --> BlogS + StrategyI --> NewsS + end + + BlogS --> Repository + + subgraph Repository["🔐 Repository 层"] + Repo["ArticleRepository
(add / getAll)"] + RepoList["List
(私有)"] + Repo --> RepoList + end + + RepoList --> Model + + subgraph Model["📦 Model 层"] + Article["Article"] + end + + CrawlCmd --> Display + Repository --> Display +``` + +> 🗺️ 每一层都有清晰的职责，每一处扩展都只需要新增而不是修改 + +--- + +## 6️⃣ 代码落地（分步升级） + +### 从 W9 升级到 W10 的改动清单 + +1. 新建 `strategy/` 包 → `CrawlStrategy` 接口 +2. 实现 `BlogStrategy`、`NewsStrategy` +3. 实现 `StrategyFactory` +4. 新建 `repository/` 包 → `ArticleRepository` +5. 修改 `Command` 接口签名 +6. 重写 `CrawlCommand` +7. 调整其他所有 `Command` +8. 调整 `Controller` 和 `App.java` + +--- + +### 关键代码演示 + +- `Collections.unmodifiableList()` 的用法 +- `StrategyFactory.getStrategy()` 的遍历逻辑 +- `CrawlCommand` 从“写死解析”到“调度组装” + +```java +// 一个改动示例 +for (Article a : parsed) { + repository.add(a); // 旧: articles.add(a); +} +``` + +--- + +### 找茬点 + +- `StrategyFactory` 没匹配到策略时返回 `null` +- `CrawlCommand` 检查 `null` 并报错 +- 有没有更优雅的方式避免 `null` 判断？ + +> 🔍 课后用 AI 探索 “空对象模式” 的前奏 + +--- + +## 7️⃣ 架构反思 + 下周预告 + +### 当前架构的脆弱点 + +- ❌ 异常处理单一笼统 +- ❌ 没有重试机制 +- ❌ 网络超时无控制 +- ❌ 日志仅输出到终端 + +--- + +### W11 目标：健壮性工程 + +- ✅ **自定义异常体系**：把“出错了”变成具体的业务异常 +- ✅ **工程化日志**：记录谁、什么时间、做了什么 +- ✅ **防御式编程 + 重试机制**：网络抖动不再致命 + +> W9 搭骨架 → W10 装盔甲 → W11 让它经得起毒打 + +--- + +## 8️⃣ 实践任务（现场） + +### 必做 + +1. 基于 W9 项目升级到 W10 +2. 至少实现 2 个 CrawlStrategy（可模拟） +3. 实现 `StrategyFactory` 和 `ArticleRepository` +4. 测试完整 `crawl` → `list` 流程 + +### 验收标准 + +- [ ] 新增策略只加类+注册，零改动旧代码 +- [ ] `getAll()` 返回不可修改视图 +- [ ] `CrawlCommand` 不含网站特定解析 +- [ ] 所有 Command 用 Repository +- [ ] 无地方直接操作 `List
` + +--- + +## 9️⃣ 课后作业 + +### 必做 + +1. 完善 `ArticleRepository`：增加 `addAll`，防御 null +2. **★ AnalyzeCommand**：复用策略解析但不存储，输出统计信息 +3. **AI 架构审计**：发送类签名给 AI，检查策略解耦与封装 + +### 选做 + +- 正则策略匹配、默认策略、策略优先级 +- 思考题：两个策略都 `supports` 同一 URL 时怎么办？ + +--- + +## 🤖 AI 协同升级 + +### 架构审计师（必做） + +- 画出类依赖图 +- 发给 AI：“检查开闭原则达成度，Repository 封装完备性，是否存在循环依赖” + +### 进阶探究 + +- 不用工厂，直接用 `Map` 存起来 vs `StrategyFactory` 的区别？ + +--- + +## 📚 总结 + +- ✅ 策略模式：算法可插拔，新增网站零痛苦 +- ✅ 工厂：自动匹配，URL → 策略的魔法 +- ✅ Repository：数据守卫，规则从口头约定变成代码强制 +- ✅ 架构：从“分开”到“优雅合上”，对扩展开放，对修改关闭 + +### W11 预告 + +自定义异常体系 + 日志 + 重试机制 + +> 🚀 让我们造的爬虫，经得住现实的考验 + +--- + +## 谢谢！ + +**保持工程洁癖，下周见！** + +--- + +# 居中标题 + +## 居中副标题 + +### 居中内容 + +--- \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/pom.xml b/w10/java-cli/pom.xml new file mode 100644 index 0000000..01bc611 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/pom.xml @@ -0,0 +1,45 @@ + + 4.0.0 + com.example + datacollect-cli + 0.1.0 + + 11 + 11 + + + + + org.apache.maven.plugins + maven-compiler-plugin + 3.8.1 + + + org.apache.maven.plugins + maven-assembly-plugin + 3.3.0 + + + + com.example.datacollect.Main + + + + jar-with-dependencies + + + + + make-assembly + package + + single + + + + + + + diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java new file mode 100644 index 0000000..3fc6953 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java @@ -0,0 +1,19 @@ +package com.example.datacollect; + +import com.example.datacollect.controller.CrawlerController; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class Main { + + public static void main(String[] args) { + ConsoleView view = new ConsoleView(); + ArticleRepository repository = new ArticleRepository(); + CrawlerController controller = new CrawlerController(view, repository); + + view.printSuccess("Welcome to CLI Crawler! Type help for commands."); + while (true) { + controller.handle(view.readLine()); + } + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java new file mode 100644 index 0000000..029cadc --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java @@ -0,0 +1,8 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; + +public interface Command { + String getName(); + void execute(String[] args, ArticleRepository repository); +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java new file mode 100644 index 0000000..ede4305 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java @@ -0,0 +1,33 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.strategy.CrawlStrategy; +import com.example.datacollect.strategy.StrategyFactory; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class CrawlCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + + public CrawlCommand(ConsoleView view) { + this.view = view; + } + + @Override + public String getName() { + return "crawl"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: crawl "); + return; + } + String url = args[1]; + CrawlStrategy strategy = StrategyFactory.getStrategy(url); + Article article = strategy.crawl(url); + repository.save(article); + view.printSuccess("Crawled using " + strategy.getType() + " strategy: " + article.getTitle()); + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java new file mode 100644 index 0000000..eafcd1d --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java @@ -0,0 +1,23 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class ExitCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + + public ExitCommand(ConsoleView view) { + this.view = view; + } + + @Override + public String getName() { + return "exit"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + view.printSuccess("Bye!"); + System.exit(0); + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java new file mode 100644 index 0000000..10455a9 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java @@ -0,0 +1,22 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class HelpCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + + public HelpCommand(ConsoleView view) { + this.view = view; + } + + @Override + public String getName() { + return "help"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + view.printInfo("Commands: crawl , list, help, history, exit"); + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HistoryCommand.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HistoryCommand.java new file mode 100644 index 0000000..1bcc835 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HistoryCommand.java @@ -0,0 +1,32 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.List; + +public class HistoryCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + private final List commandHistory; + + public HistoryCommand(ConsoleView view, List commandHistory) { + this.view = view; + this.commandHistory = commandHistory; + } + + @Override + public String getName() { + return "history"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + if (commandHistory.isEmpty()) { + view.printInfo("暂无命令历史记录。"); + return; + } + view.printInfo("命令历史:"); + for (int i = 0; i < commandHistory.size(); i++) { + System.out.println((i + 1) + ". " + commandHistory.get(i)); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java new file mode 100644 index 0000000..52abed4 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java @@ -0,0 +1,22 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class ListCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + + public ListCommand(ConsoleView view) { + this.view = view; + } + + @Override + public String getName() { + return "list"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + view.display(repository.findAll()); + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/controller/CrawlerController.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/controller/CrawlerController.java new file mode 100644 index 0000000..ed244dd --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/controller/CrawlerController.java @@ -0,0 +1,53 @@ +package com.example.datacollect.controller; + +import com.example.datacollect.command.Command; +import com.example.datacollect.command.CrawlCommand; +import com.example.datacollect.command.ExitCommand; +import com.example.datacollect.command.HelpCommand; +import com.example.datacollect.command.HistoryCommand; +import com.example.datacollect.command.ListCommand; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.ArrayList; +import java.util.HashMap; +import java.util.List; +import java.util.Map; + +public class CrawlerController { + private final Map commands = new HashMap<>(); + private final ConsoleView view; + private final ArticleRepository repository; + private final List commandHistory = new ArrayList<>(); + + public CrawlerController(ConsoleView view, ArticleRepository repository) { + this.view = view; + this.repository = repository; + register(new HelpCommand(view)); + register(new ListCommand(view)); + register(new CrawlCommand(view)); + register(new ExitCommand(view)); + register(new HistoryCommand(view, commandHistory)); + } + + private void register(Command command) { + commands.put(command.getName(), command); + } + + public void handle(String input) { + String text = input == null ? "" : input.trim(); + if (text.isEmpty()) { + return; + } + + commandHistory.add(text); + + String[] args = text.split("\\s+"); + String cmdName = args[0].toLowerCase(); + Command command = commands.get(cmdName); + if (command == null) { + view.printError("Unknown command: " + cmdName); + return; + } + command.execute(args, repository); + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java new file mode 100644 index 0000000..c09c610 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java @@ -0,0 +1,67 @@ +package com.example.datacollect.model; + +import java.time.LocalDate; + +public class Article { + private String title; + private String url; + private String content; + private String author; + private LocalDate publishDate; + + public Article(String title, String url, String content) { + this.title = title; + this.url = url; + this.content = content; + } + + public String getTitle() { + return title; + } + + public void setTitle(String title) { + this.title = title; + } + + public String getUrl() { + return url; + } + + public void setUrl(String url) { + this.url = url; + } + + public String getContent() { + return content; + } + + public void setContent(String content) { + this.content = content; + } + + public String getAuthor() { + return author; + } + + public void setAuthor(String author) { + this.author = author; + } + + public LocalDate getPublishDate() { + return publishDate; + } + + public void setPublishDate(LocalDate publishDate) { + this.publishDate = publishDate; + } + + @Override + public String toString() { + return "Article{" + + "title='" + title + '\'' + + ", url='" + url + '\'' + + ", author='" + author + '\'' + + ", publishDate=" + publishDate + + '}'; + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/repository/ArticleRepository.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/repository/ArticleRepository.java new file mode 100644 index 0000000..7501efa --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/repository/ArticleRepository.java @@ -0,0 +1,25 @@ +package com.example.datacollect.repository; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +public class ArticleRepository { + private final List
articles = new ArrayList<>(); + + public void save(Article article) { + articles.add(article); + } + + public List
findAll() { + return new ArrayList<>(articles); + } + + public void clear() { + articles.clear(); + } + + public int count() { + return articles.size(); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..6324698 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java @@ -0,0 +1,15 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +import com.example.datacollect.model.Article; + +public class BlogStrategy implements CrawlStrategy { + @Override + public Article crawl(String url) { + return new Article("Blog Title from " + url, url, "Blog content..."); + } + + @Override + public String getType() { + return "blog"; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/CrawlStrategy.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/CrawlStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..8199556 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/CrawlStrategy.java @@ -0,0 +1,8 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +import com.example.datacollect.model.Article; + +public interface CrawlStrategy { + Article crawl(String url); + String getType(); +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/HnuNewsStrategy.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/HnuNewsStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..5ad3866 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/HnuNewsStrategy.java @@ -0,0 +1,49 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import org.jsoup.nodes.Document; +import org.jsoup.nodes.Element; +import org.jsoup.select.Elements; +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +public class HnuNewsStrategy implements CrawlStrategy { + @Override + public boolean supports(String url) { + return url.contains("news.hnu.edu.cn"); + } + + @Override + public List
parse(String url, Document doc) { + List
articles = new ArrayList<>(); + Elements listItems = doc.select("ul.list11 li"); + + for (Element li : listItems) { + Element link = li.selectFirst("a"); + if (link == null) continue; + + String articleUrl = link.attr("href"); + if (!articleUrl.startsWith("http")) { + articleUrl = "https://news.hnu.edu.cn" + articleUrl.replace("..", ""); + } + + String title = ""; + Element titleEl = link.selectFirst("h4.l2.h4s2"); + if (titleEl != null) { + title = titleEl.text().trim(); + } + + String content = ""; + Element contentEl = link.selectFirst("p.l3.ps3"); + if (contentEl != null) { + content = contentEl.text().trim(); + } + + if (!title.isEmpty()) { + articles.add(new Article(title, articleUrl, content)); + } + } + + return articles; + } +} diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..0cf9312 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java @@ -0,0 +1,15 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +import com.example.datacollect.model.Article; + +public class NewsStrategy implements CrawlStrategy { + @Override + public Article crawl(String url) { + return new Article("News Title from " + url, url, "News content..."); + } + + @Override + public String getType() { + return "news"; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/StrategyFactory.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/StrategyFactory.java new file mode 100644 index 0000000..302e5b8 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/StrategyFactory.java @@ -0,0 +1,13 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +public class StrategyFactory { + public static CrawlStrategy getStrategy(String url) { + if (url.contains("blog") || url.contains("wordpress")) { + return new BlogStrategy(); + } else if (url.contains("news") || url.contains("article")) { + return new NewsStrategy(); + } else { + return new BlogStrategy(); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java new file mode 100644 index 0000000..3c1d47a --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java @@ -0,0 +1,42 @@ +package com.example.datacollect.view; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import java.util.List; +import java.util.Scanner; + +public class ConsoleView { + private static final String ANSI_RESET = "\u001B[0m"; + private static final String ANSI_GREEN = "\u001B[32m"; + private static final String ANSI_RED = "\u001B[31m"; + private static final String ANSI_BLUE = "\u001B[34m"; + + private final Scanner scanner = new Scanner(System.in); + + public String readLine() { + System.out.print("> "); + return scanner.nextLine(); + } + + public void printSuccess(String msg) { + System.out.println(ANSI_GREEN + msg + ANSI_RESET); + } + + public void printError(String msg) { + System.out.println(ANSI_RED + msg + ANSI_RESET); + } + + public void printInfo(String msg) { + System.out.println(ANSI_BLUE + msg + ANSI_RESET); + } + + public void display(List
articles) { + if (articles.isEmpty()) { + printInfo("暂无文章，请先执行 crawl。"); + return; + } + for (int i = 0; i < articles.size(); i++) { + Article a = articles.get(i); + System.out.println((i + 1) + ". " + a.getTitle() + " | " + a.getUrl()); + } + } +} diff --git a/w10/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md b/w10/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md new file mode 100644 index 0000000..09de868 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md @@ -0,0 +1,758 @@ +--- + +# 教案：《高级程序设计》第9周——工程架构：从"写代码"到"造系统" + +| 项目 | 内容 | +|------|------| +| **课程名称** | 高级程序设计 | +| **周次** | 第9周 | +| **主题** | 工程架构——从"写代码"到"造系统" | +| **学时** | 2学时（90分钟） | +| **授课对象** | 具备Python基础、已完成Java面向对象特性学习的学生 | +| **教学环境** | JDK 17+、IntelliJ IDEA、Maven（模板） | +| **前情提要** | 本课程原计划使用JavaFX GUI，后根据教学反馈转向CLI + MVC + 爬虫工程化 | + +--- + +## 教学调整说明：为什么选择CLI而不是GUI？ + +> **原计划**：JavaFX桌面应用 → **新计划**：CLI命令行应用 + +| 维度 | GUI (JavaFX) | CLI (命令行) | +|------|--------------|-------------| +| **学习重心** | 布局、控件、事件监听 | 架构、分层、命令路由 | +| **学生痛点** | "窗口点击"与后端能力无关 | 真正锻炼工程思维 | +| **AI辅助** | AI生成FXML，学生看不懂 | AI辅助重构架构 | +| **工程化** | 脱离真实后端开发场景 | 模拟真实服务器/大数据开发 | +| **核心转型** | "视觉装饰"优先 | "逻辑架构"优先 | + +**决策理由**： +1. **985学生需要的是工程思维**，不是拖控件 +2. **接口抽象**是弱项，CLI + MVC更能暴露这个问题 +3. **彩色终端**足够酷炫，且代码量可控 + +**更深层的教育价值**： +> 在GUI框架中，架构已被框架强制划定，学生只是"遵守规矩"；而CLI世界里没有任何框架告诉你模型在哪、视图在哪——**当外部约束消失，内部的工程纪律才真正建立**。这正是本节课要传递的核心精神。 + +--- + +## 一、教学目标 + +| 目标维度 | 具体描述 | +|----------|----------| +| **知识掌握** | 理解MVC架构的职责划分及其演化脉络；掌握Maven项目结构与pom.xml基础；理解Command模式的路由原理。 | +| **工程实践** | 能搭建规范的Maven项目包结构；能实现基于Scanner的控制台交互；能用Command接口实现可扩展的命令路由；能识别架构中的"越权行为"。 | +| **思维转型** | 从"一个类写全部"转向"分层解耦"；从"修改现有代码"转向"新增类实现功能"；从"满足功能"转向"代码的工程洁癖"。 | +| **工具应用** | 利用AI辅助审查MVC职责越权；让AI扮演"架构审计师"检查分层是否清晰；理解AI生成代码中的架构缺陷。 | + +--- + +## 二、教学重点与难点 + +| 项目 | 内容 | 突破方法 | +|------|------|----------| +| **重点** | MVC三层职责划分、CLI交互实现、Command接口解耦、代码中的工程细节（常量、输出归属） | 以"新增命令需要改什么"为切入点，展示Command模式的优势；通过现场"代码找茬"强化细节意识 | +| **难点** | Controller不写业务逻辑、Command接口的多态实现、共享数据模型的设计缺陷识别 | 现场演示：增加一个命令只需新建类，无需修改Controller；暴露`List
`共享引用的问题并预告解决方案 | + +--- + +## 三、教学过程设计（90分钟） + +| 环节 | 时间 | 教学内容 | 师生活动 | AI协同点 | +|------|------|----------|----------|----------| +| **1. 痛点引入：从脚本到工程的鸿沟** | 10' | 展示"意大利面"式爬虫代码，演示改一处需要动全身 | **教师演示**：现场展示一段混乱代码，让学生找问题 | 用AI分析代码耦合度 | +| **2. CLI vs GUI：架构选择的思考** | 10' | 对比两种方案的优缺点，解释为什么CLI更适合培养工程思维 | **教师讲解**：用对比表格说明选择CLI的理由 | — | +| **3. MVC分层设计** | 20' | 讲解Model/View/Controller三层职责，用"餐厅类比"强化理解，随后批判类比局限性 | **教师讲解**：配合架构图讲解三层交互，引导学生寻找类比破绽 | 用AI生成MVC职责对照表 | +| **4. Command模式：可扩展的命令路由** | 15' | 引入Command接口，解释"一个命令就是一个类" | **类比**：Command像酒店的服务部门，Controller是前台 | 让AI解释Command模式的多态原理 | +| **5. Maven模板与环境** | 5' | 直接使用提供的Maven模板，讲解目录结构 | **教师演示**：解压模板 → IDEA打开 → 运行 | — | +| **6. 三层代码落地** | 20' | **Model**：Article实体
**View**：ConsoleView（ANSI常量）
**Command接口**+实现
**Controller**：Map路由 | **教师演示**：分步写出代码，刻意埋入1~2个"越权细节"让学生找茬 | 学生用AI做"架构审计" | +| **7. 架构反思与展望** | 5' | 指出当前`List
`共享引用的问题，预告W10策略模式与仓库层 | **师生互动**：你发现这个设计有什么风险？ | 让AI分析共享可变状态的危害 | +| **8. 实践任务：空壳程序** | 5' | 搭建完整包结构，实现CLI循环 | 学生现场编码，教师巡视 | 完成后用AI检查包结构 | +| **9. 总结与过渡** | 5' | 本周实现了"骨架+命令可扩展"，下周填入"灵魂"——解析器，并解决数据安全问题 | 总结Command模式优势，预告策略模式 | — | + +--- + +## 四、核心教学内容脚本 + +### 4.1 痛点引入：从脚本到工程的鸿沟（10分钟） + +**教师口播**： +> "同学们，前8周我们学的是Java语法，从变量到类，从继承到接口。但有一个问题：代码写完之后，怎么组织？" +> +> "来看这段代码——这是某个同学写的'爬虫'，他一个人完成了一个'完整'的项目。" + +**展示"脚本式"代码**： +```java +public class Crawler { + public static void main(String[] args) { + System.out.print("请输入URL: "); + Scanner scanner = new Scanner(System.in); + String url = scanner.nextLine(); + + List titles = new ArrayList(); + try { + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + Elements elements = doc.select(".post-title"); + for (Element e : elements) { + String title = e.text(); + System.out.println("标题: " + title); + titles.add(title); + } + } catch (Exception ex) { + System.out.println("出错啦: " + ex.getMessage()); + } + } +} +``` + +**提问引导**： +1. "如果我想把标题保存到文件，要改哪里？" +2. "如果我想支持另一个网站，它的HTML结构不一样，要怎么办？" +3. "如果我想让输出变成彩色，要改哪里？" + +**痛点提炼**： +> "看到了吗？才60行代码，已经'牵一发而动全身'了。这就是一个'脚本'的宿命——功能全混在一起，改一个小需求，整个文件都要翻。" +> +> "这周我们要解决：**怎么让代码'改起来不疼'？**" + +--- + +### 4.2 CLI vs GUI：架构选择的思考（10分钟） + +**教师口播**： +> "既然要写一个'完整'的爬虫应用，我们有两个选择：图形界面（GUI）或命令行界面（CLI）。为什么我推荐CLI而不是GUI？" + +**对比表格** + +| 维度 | GUI (JavaFX) | CLI (命令行) | +|------|--------------|-------------| +| **代码量** | FXML + Controller + CSS，大量模板代码 | 纯Java，代码量可控 | +| **学习重心** | 布局、控件、事件监听 | 架构、分层、命令路由 | +| **后端能力** | 几乎无关 | 模拟真实服务器开发 | +| **可测试性** | 难（需要UI测试框架） | 易（直接测试Command类） | +| **工程思维** | 弱（关注视觉） | 强（关注逻辑） | + +**核心观点**： +> **CLI更需要MVC！** GUI有现成的事件系统（点击按钮→触发事件），而CLI只有字符流。**没有架构，分分钟写成脚本**。MVC在CLI里是"刚需"，不是"装饰"。 +> +> **更深一层**：在GUI里，框架已经硬塞给你一套架构，你只是在填空；但在CLI里，所有结构都必须由你亲手搭建。**当外部约束消失，内部的工程纪律才真正开始建立**——这才是本节课的真正目的。 + +**CLI也能很酷**： +- ANSI彩色输出（红/绿/黄/蓝） +- 表格展示数据 +- 进度条动画 +- 模拟真实大数据开发场景 + +--- + +### 4.3 MVC分层设计（20分钟） + +#### 4.3.1 MVC的起源与演进 + +**教师口播**： +> "MVC不是新东西，它是1970年代为桌面应用设计的架构思想。但它的核心——'职责分离'——在任何软件里都适用。" + +| 年代 | 场景 | MVC的角色 | +|------|------|----------| +| 1970s | Smalltalk-72 GUI | 最早的用户界面架构 | +| 1990s | Web开发 (Struts) | 后端模板引擎 | +| 2000s | ASP.NET MVC | 现代Web框架 | +| 2020s | CLI + API | 解耦业务逻辑与表现层 | + +#### 4.3.2 从GUI到CLI的映射 + +| GUI组件 | CLI对应 | 说明 | +|--------|--------|------| +| 窗口/按钮 | 命令行输入 | **View = 用户交互** | +| 数据模型 | Article实体类 | **Model = 数据结构** | +| 事件监听 | Command路由 | **Controller = 调度** | + +#### 4.3.3 MVC三层职责 + +**架构图示**： + +``` +┌─────────────────────────────────────────┐ +│ 入口 │ +│ (main方法) │ +└─────────────────┬───────────────────────┘ + │ + ▼ +┌─────────────────────────────────────────┐ +│ Controller │ +│ - 接收命令（crawl, help, exit） │ +│ - 分发给对应的Command │ +│ 【口诀】：Controller不管"怎么做"， │ +│ 只管"派给谁" │ +└─────────┬───────────────┬───────────────┘ + │ │ + ▼ ▼ +┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ +│ Model │ │ View │ +│ - 数据实体 │ │ - 输入解析 │ +│ - 业务逻辑 │ │ - 输出格式化 │ +│ 【口诀】： │ │ 【口诀】： │ +│ Model管"数据" │ │ View管"呈现" │ +└─────────────────┘ └─────────────────┘ +``` + +**三层职责详解** + +| 层级 | 职责 | 典型代码 | 禁止做什么 | +|------|------|----------|------------| +| **Model** | 数据结构 + 业务逻辑 | `class Article { String title; String content; }` | 不能有`System.out.println`，不能有`Scanner` | +| **View** | 接收用户输入 + 格式化输出 | `class ConsoleView { String readInput(); void print(String); }` | 不能写爬虫逻辑，只做"传声筒" | +| **Controller** | 协调调度 | `class CrawlerController { void handle(String cmd) { ... } }` | 不能直接写业务细节，委托给Command | + +#### 4.3.4 类比强化："餐厅类比" + +> "把MVC想象成一家餐厅： +> - **Model是后厨**：只管做菜（数据加工），不管谁来吃、怎么端 +> - **View是服务员**：只管端菜和收钱（输入输出），不管菜怎么做 +> - **Controller是前台**：只管把顾客的点单传给后厨，把做好的菜端给顾客 +> +> 如果后厨开始管'谁来吃饭'，这餐厅就乱了。" + +#### 4.3.5 对"餐厅类比"的批判性思考（关键！） + +**教师导引**： +> "刚才的类比好理解吗？很好。但任何一个类比都有它的边界，如果把它当成真理，就会出问题。现在我们来给这个类比'找茬'。" + +**提问学生**： +1. "后厨真的完全不知道客人是谁吗？如果客人有忌口（比如不吃香菜），这个信息需不需要传到后厨？" +2. "服务员只是端菜吗？在真实餐厅里，服务员经常向后厨反馈'客人觉得今天的菜咸了'，这属于View→Model的反向影响吗？" +3. "在这个类比里，我们把前台（Controller）和后厨（Model）的关系说成单向的。但实际上，后厨做完了菜，需要通知前台'菜好了'，这不就是**观察者模式**吗？" + +**点明本质**： +> "实际MVC的数据流向常常是**双向**的：Controller调用Model的方法改变数据，Model变化后又通知View更新显示。只不过在本次CLI项目中，我们暂时使用'请求-响应'的单向简化模型——用户输入命令，系统处理，然后立即输出结果。这个简化版够用，但你要知道完整的MVC是更动态的。随着系统复杂，Model层需要一个专门的'仓库类'来管理数据，并通知视图刷新——这正是W10我们将要深入的内容。" + +#### 4.3.6 MVC的数据流向（本课程简化版） + +``` +CLI用户输入 + ↓ +View（解析命令字符串） + ↓ +Controller（找到对应Command） + ↓ +Command.execute()（执行业务逻辑） + ↓ +Model（Article数据，目前暂存于List） + ↓ +View（display()展示数据） + ↓ +CLI终端显示 +``` + +--- + +### 4.4 Command模式：可扩展的命令路由（15分钟） + +**教师口播**： +> "现在引入一个设计模式——Command（命令）模式。它的核心思想是：**一个命令就是一个类**。" + +#### 4.4.1 为什么需要Command模式？ + +**演示：增加一个命令的代价（switch-case版）** +```java +// 现状代码 +switch (cmd) { + case "crawl": handleCrawl(); break; + case "help": showHelp(); break; + // 如果要增加 list 命令？ + // 1. 加 case "list" + // 2. 加 handleList() 方法 + // 3. 可能还要改其他地方... +} +``` + +**提问**： +- "如果我想增加10个命令，这个类要改多少次？" +- "如果我不小心删了一个case，整个程序还能跑吗？" + +**痛点提炼**： +> "每加一个功能，就要在这个类里戳一个洞。**这就是'肥控制器'陷阱**——所有的逻辑都堆在Controller里，它变成了新的'意大利面'。" + +#### 4.4.2 Command模式的四个要素 + +| 要素 | 角色 | 示例 | +|------|------|------| +| **Command接口** | 抽象的"订单" | `Command` 接口 | +| **ConcreteCommand** | 具体的订单 | `HelpCommand`、`CrawlCommand` | +| **Invoker** | 接单的前台 | `CrawlerController` | +| **Receiver** | 执行者 | `ConsoleView`、`ArticleRepository` | + +#### 4.4.3 Command接口定义 + +```java +// src/main/java/com/crawler/command/Command.java +package com.crawler.command; + +import com.crawler.model.Article; +import java.util.List; + +public interface Command { + String getName(); // 命令名，如 "crawl" + void execute(String[] args, List
articles); // 执行逻辑 +} +``` + +#### 4.4.4 Controller的变革（从switch到Map） + +```java +// 修改后的Controller +public class CrawlerController { + private Map commands; // 用Map存命令 + private ConsoleView view; // 持有View以输出错误 + + public CrawlerController(ConsoleView view, List
articles) { + this.view = view; + this.commands = new HashMap<>(); + // 增加命令无需改Controller代码，只需在这里注册 + commands.put("crawl", new CrawlCommand(view)); + commands.put("help", new HelpCommand(view)); + commands.put("list", new ListCommand(view)); + commands.put("exit", new ExitCommand(view)); + } + + public void handle(String input) { + if (input.isEmpty()) return; + String[] parts = input.split("\\s+"); + String cmd = parts[0].toLowerCase(); + + Command command = commands.get(cmd); + if (command == null) { + view.printError("Unknown command: " + cmd); // 通过View输出，而非直接System.out + return; + } + + // 执行命令，传入参数和文章列表 + command.execute(parts, articles); + } +} +``` + +**对比表格** + +| 维度 | switch-case | Command模式 | +|------|-------------|-------------| +| 增加命令 | 要改Controller | 新建一个类 | +| 多态体验 | 无 | execute()的多态调用 | +| 可测试性 | 难 | 每个Command可单独测试 | +| 代码量 | 少 | 多，但更清晰 | + +**类比强化**： +> "Command模式就像**酒店的客房服务**：每个服务（清理、送餐、按摩）都是一个独立的部门。前台（Controller）只负责接电话，然后把请求'派发'给对应的部门。部门自己知道怎么干活，不需要前台教。" +> +> "如果想新增一个服务，前台只需要'登记'一下，不需要把现有部门重新装修。" + +--- + +### 4.5 Maven模板与环境（5分钟） + +**教师口播**： +> "这周我们不发愁pom.xml配置。我已经把 Maven 模板准备好了，你们只需要解压、打开、运行。" + +**模板使用流程**： +``` +1. 解压 [my-crawler-template.zip] +2. 用 IDEA 打开文件夹 +3. 右键 pom.xml → Maven → Reload Project +4. 运行 App.java +``` + +**标准目录结构**： +``` +src/main/java/com/crawler/ +├── model/ +│ └── Article.java +├── view/ +│ └── ConsoleView.java +├── command/ +│ ├── Command.java (接口) +│ ├── CrawlCommand.java +│ ├── HelpCommand.java +│ ├── ListCommand.java +│ └── ExitCommand.java +└── controller/ + └── CrawlerController.java +``` + +--- + +### 4.6 代码落地（20分钟） + +#### 4.6.1 Model层：Article实体 + +```java +// src/main/java/com/crawler/model/Article.java +package com.crawler.model; + +public class Article { + private String title; + private String url; + private String content; + + public Article(String title, String url, String content) { + this.title = title; + this.url = url; + this.content = content; + } + + public String getTitle() { return title; } + public void setTitle(String title) { this.title = title; } + public String getUrl() { return url; } + public void setUrl(String url) { this.url = url; } + public String getContent() { return content; } + public void setContent(String content) { this.content = content; } + + @Override + public String toString() { + return "Article{title='" + title + "', url='" + url + "'}"; + } +} +``` + +#### 4.6.2 View层：ANSI常量集中管理（工程细节！） + +```java +// src/main/java/com/crawler/view/ConsoleView.java +package com.crawler.view; + +import com.crawler.model.Article; +import java.util.List; +import java.util.Scanner; + +public class ConsoleView { + // ANSI颜色常量——集中管理，避免散落各处 + private static final String ANSI_GREEN = "\033[32m"; + private static final String ANSI_RED = "\033[31m"; + private static final String ANSI_CYAN = "\033[36m"; + private static final String ANSI_RESET = "\033[0m"; + + private Scanner scanner = new Scanner(System.in); + + public String readLine() { + System.out.print("crawler> "); + return scanner.nextLine().trim(); + } + + public void print(String msg) { + System.out.println(msg); + } + + public void printSuccess(String msg) { + print(ANSI_GREEN + msg + ANSI_RESET); + } + + public void printError(String msg) { + print(ANSI_RED + msg + ANSI_RESET); + } + + public void printInfo(String msg) { + print(ANSI_CYAN + msg + ANSI_RESET); + } + + // 展示文章列表 + public void display(List
articles) { + if (articles.isEmpty()) { + printInfo("No articles yet. Use 'crawl ' first."); + return; + } + print("+----------+--------------------------------+"); + print("| Title | URL |"); + print("+----------+--------------------------------+"); + for (Article a : articles) { + String title = a.getTitle(); + if (title.length() > 10) title = title.substring(0, 10) + ".."; + String url = a.getUrl(); + if (url.length() > 30) url = url.substring(0, 27) + "..."; + print("| " + String.format("%-10s", title) + " | " + url + " |"); + } + print("+----------+--------------------------------+"); + printInfo("Total: " + articles.size() + " articles"); + } +} +``` + +**教师提示**： +> "注意：所有ANSI转义码都被定义为`private static final`常量。如果把`\033[32m`散落在项目各处，一旦想调整颜色，就得满世界去改——这正是我们之前痛批的'意大利面'。**这就是工程细节**。" + +#### 4.6.3 Command接口与四个实现（全部通过View输出） + +```java +// Command.java +public interface Command { + String getName(); + void execute(String[] args, List
articles); +} + +// HelpCommand.java +public class HelpCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public HelpCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "help"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + view.printInfo("Commands: crawl , list, help, exit"); + } +} + +// ListCommand.java +public class ListCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public ListCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "list"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + view.display(articles); + } +} + +// CrawlCommand.java (存根) +public class CrawlCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public CrawlCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "crawl"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: crawl "); + return; + } + view.printInfo("Stub: Would crawl " + args[1]); + } +} + +// ExitCommand.java +public class ExitCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public ExitCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "exit"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + view.printSuccess("Bye!"); // 全部输出都通过View，绝不让System.out直接出现在这里 + System.exit(0); + } +} +``` + +**故意埋设的"找茬点"**： +> "我在刚才的代码里有没有隐藏违反MVC原则的地方？`CrawlCommand`的存根里，`view.printInfo("Stub: Would crawl " + args[1]);` —— 这个字符串拼接算是"业务逻辑"吗？留给大家用AI架构审计时讨论。 + +#### 4.6.4 Controller：Map路由（全部通过View输出） + +```java +// src/main/java/com/crawler/controller/CrawlerController.java +package com.crawler.controller; + +import com.crawler.command.*; +import com.crawler.model.Article; +import com.crawler.view.ConsoleView; +import java.util.HashMap; +import java.util.List; +import java.util.Map; + +public class CrawlerController { + private Map commands = new HashMap<>(); + private ConsoleView view; // 持有View + private List
articles; + + public CrawlerController(ConsoleView view, List
articles) { + this.view = view; + this.articles = articles; + commands.put("help", new HelpCommand(view)); + commands.put("list", new ListCommand(view)); + commands.put("crawl", new CrawlCommand(view)); + commands.put("exit", new ExitCommand(view)); + } + + public void handle(String input) { + if (input.isEmpty()) return; + String[] parts = input.split("\\s+"); + String cmdName = parts[0].toLowerCase(); + + Command cmd = commands.get(cmdName); + if (cmd == null) { + view.printError("Unknown command: " + cmdName); // 错误信息也走View！ + return; + } + cmd.execute(parts, articles); + } +} +``` + +#### 4.6.5 main方法：组装 + +```java +// src/main/java/com/crawler/App.java +package com.crawler; + +import com.crawler.controller.CrawlerController; +import com.crawler.model.Article; +import com.crawler.view.ConsoleView; +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +public class App { + public static void main(String[] args) { + ConsoleView view = new ConsoleView(); + List
articles = new ArrayList<>(); + CrawlerController controller = new CrawlerController(view, articles); + + view.printSuccess("Welcome to CLI Crawler!"); + view.printInfo("Type 'help' for commands."); + + while (true) { + controller.handle(view.readLine()); + } + } +} +``` + +#### 4.6.6 架构反思与展望：共享List
的隐患（关键！） + +**教师口播**： +> "现在这个架构已经可用了。但请大家审视一下：我们所有的Command都直接拿到了`List
`的引用。换句话说，任何一个命令都可以随意增、删、改这个列表。" +> +> "这就好像一家酒店，所有服务员、厨师、清洁工都能随意进出保险箱——**数据结构完全裸奔了**。" + +**提问**： +- "如果CrawlCommand不小心写错了代码，把一个null塞进articles，HelpCommand会不会受影响？" +- "如果未来我们要在添加文章时也写入日志文件，现在的设计能优雅实现吗？还是得在所有Command里分别加日志代码？" + +**预告解决方案**： +> "下周，我们将引入**策略模式**和一个真正的**Model仓库层（ArticleRepository）**。这个仓库会把`List`封装起来，对外只提供`add()`、`getAll()`等安全接口。任何命令想修改数据，都必须通过仓库。这就是从'数据结构'到'模型层'的进化——我们W9先搭骨架，W10给它装上盔甲。" + +--- + +### 4.7 实践任务（5分钟） + +**任务要求**： +1. 使用Maven模板创建项目 +2. 实现完整包结构（model/view/command/controller） +3. 实现4个Command：help/list/crawl/exit +4. `list`命令能展示已抓取的文章 +5. 运行并测试循环 +6. **代码找茬（额外加分）**：找出你自己代码中是否存在`System.out`直接调用、硬编码ANSI字符串等"越权行为" + +**验收标准**： +- [x] Maven编译通过 +- [x] Command接口和4个实现分离在不同文件 +- [x] Controller里没有switch-case +- [x] 新增命令只需新建类，不改Controller +- [x] list命令能正确显示空列表 +- [x] 所有输出均通过ConsoleView完成，无直接System.out.println（main除外） +- [x] ANSI颜色码集中定义为View常量 + +--- + +## 五、课后作业 + +### 5.1 必做任务 + +1. **完善Article**：增加`author`、`publishDate`字段 +2. **★ HistoryCommand（强制作业）**： + - 实现`history`命令，记录用户输入过的所有命令 + - 使用`List`存储历史（复习W8集合） + - 示例输出： + ``` + crawler> history + 1. help + 2. list + 3. crawl https://example.com + ``` +3. **AI架构审计**：将类名和方法名发给AI，指令： + > "作为Java架构审计师，请检查我的MVC三层划分是否存在越权行为？Model层是否包含输入输出代码？View层是否越权写了业务逻辑？有没有地方直接使用了System.out或硬编码ANSI码？" + +### 5.2 选做任务 + +1. **命令别名**：给`crawl`增加别名`c`，`help`增加别名`h` +2. **URL验证**：检查URL格式是否以http://或https://开头 +3. **暗色主题**：实现不同的配色方案（利用View中的ANSI常量，只需修改一处即可） +4. **思考并回答**：分析`List
`共享引用的潜在风险，写一段200字的小结 + +### 5.3 思考题 + +1. **Command vs switch-case**：增加10个命令，哪种方式代码改动量更小？ +2. **如果不用Command接口，直接用Map存命令类行不行？** 接口的意义是什么？ +3. **Controller里的`commands.put()`能否减少？** 提示：思考"注册机制" +4. **为什么ExitCommand里的`view.printSuccess("Bye!")`比直接`System.out.println`更"MVC"？** 提示：回忆View的职责 + +--- + +## 六、AI协同升级 + +### 架构审计师任务（必做） + +**学生执行步骤**： +1. 列出项目中所有类名（不含方法实现） +2. 将类名列表发给AI +3. 输入指令： + > "作为Java架构审计师，请检查我的MVC三层划分是否清晰。Model层是否包含了不应该有的代码（Scanner/System.out）？View层是否越权写了业务逻辑？请指出任何一处直接使用System.out.println的地方，并建议如何改正。" + +**预期AI输出**： +- 指出哪一层有越权行为 +- 建议如何整改 +- 评价整体架构健康度 + +### 进阶AI探究（选做） + +> "假设我的Command接口中execute方法接收了一个`List
`参数，请分析这种设计在工程上有什么隐患，并给出重构建议。" + +--- + +## 七、教学反思与调整记录 + +| 日期 | 事项 | 调整内容 | +|------|------|----------| +| 2026-04-28 | 首次编写 | 基于CLI+MVC重构 | +| 2026-04-30 | 教授反馈 | 引入Command模式、提供Maven模板、升级AI协同比 | +| 2026-04-30 | 逻辑重排 | 按"问题→选择→架构→模式"顺序重写 | +| 2026-05-01 | v2 vs V3合并 | 融合深度改进：增加教育哲学、批判性思考、ANSI常量、共享List隐患、故意埋坑 | + +--- + +## 附录1：Maven模板说明 + +> 老师提供`my-crawler-template.zip`压缩包，包含： +> - pom.xml（含Jsoup依赖） +> - 空的src/main/java结构 +> - .gitignore + +## 附录2：常见问题速查 + +| 问题 | 解答 | +|------|------| +| IDEA不识别pom.xml | 右键 pom.xml → Maven → Reload Project | +| 中文乱码 | Settings → Editor → File Encodings → UTF-8 | +| 包名大小写 | 包名全小写，类名首字母大写 | +| Command找不到 | 检查是否 implements Command，是否 @Override getName() | +| 命令不生效 | 检查 commands.put() 是否注册了该命令 | +| 输出颜色乱码 | IDEA控制台需支持ANSI，Windows下建议使用Windows Terminal或调整设置 | +| 我的System.out为什么被老师说越权 | View层才是与用户交互的唯一出口，所有输出都应通过View，这样将来改成GUI或日志时只需改View | + +## 附录3：教学逻辑说明 + +| 顺序 | 内容 | 设计理由 | +|------|------|----------| +| 1 | 痛点引入 | 从问题出发，让学生感受"为什么需要架构" | +| 2 | CLI vs GUI | 解释技术选型，建立"工程思维 > 视觉装饰"的认知 | +| 3 | MVC分层 | 核心架构概念，理解职责分离，通过类比及批判加深理解 | +| 4 | Command模式 | 具体实现方式，解决"肥控制器"问题 | +| 5 | Maven | 工具链支持 | +| 6 | 代码落地 | 实践验证，刻意植入细节规范，训练工程洁癖 | +| 7 | 架构反思 | 暴露共享可变状态隐患，为W10策略模式+仓库层做铺垫 | +| 8 | 实践任务 | 现场编码验证 | +| 9 | 总结 | 强化认知，预告下周 | + +--- + +## 版本说明 + +- **v1**：首次编写，CLI+MVC基础框架 +- **v2**：按"问题→选择→架构→模式"逻辑重排 +- **v3 (本版)**：融合v2结构 + V3深度改进，包含： + - 更深的CLI教育哲学 + - 餐厅类比批判性思考 + - ANSI常量集中管理工程细节 + - 全部输出走View + - 共享List架构隐患反思 + - 故意埋坑让学生找茬 + - W10铺垫（策略模式+仓库层） \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties b/w10/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties new file mode 100644 index 0000000..08a8f9f --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties @@ -0,0 +1,5 @@ +#Generated by Maven +#Thu Apr 30 11:50:54 CST 2026 +artifactId=datacollect-cli +groupId=com.example +version=0.1.0 diff --git a/w10/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/createdFiles.lst b/w10/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/createdFiles.lst new file mode 100644 index 0000000..e69de29 diff --git a/w10/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/inputFiles.lst b/w10/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/inputFiles.lst new file mode 100644 index 0000000..1ff8781 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/inputFiles.lst @@ -0,0 +1,15 @@ +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\CrawlCommand.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\model\Article.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\HelpCommand.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\Main.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\view\ConsoleView.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\BlogStrategy.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\StrategyFactory.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\repository\ArticleRepository.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\CrawlStrategy.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\HnuNewsStrategy.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\NewsStrategy.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\controller\CrawlerController.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\ListCommand.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\ExitCommand.java +K:\teach-space\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\Command.java diff --git a/w10/java-cli/target/w9-ppt.md b/w10/java-cli/target/w9-ppt.md new file mode 100644 index 0000000..5ddd5ad --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/target/w9-ppt.md @@ -0,0 +1,530 @@ +## 高级程序设计 · 第9周 + +#### 工程架构：从"写代码"到"造系统" + +##### CLI + MVC + Command模式实战 + +--- + +### 📌 本周导航 + +- 痛点引入：脚本的宿命 +- CLI vs GUI：为什么选命令行？ +- MVC分层：职责分离的艺术 +- Command模式：可扩展的路由 +- Maven模板：工程化第一步 +- 代码落地：从接口到实现 +- 架构反思：共享数据的隐患 +- 实践任务 + 课后作业 + +--- + +### 1️⃣ 痛点引入：从脚本到工程的鸿沟 + +#### 这是一段“意大利面”爬虫 + +```java +public class Crawler { + public static void main(String[] args) { + System.out.print("请输入URL: "); + Scanner scanner = new Scanner(System.in); + String url = scanner.nextLine(); + List titles = new ArrayList(); + try { + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + Elements elements = doc.select(".post-title"); + for (Element e : elements) { + String title = e.text(); + System.out.println("标题: " + title); + titles.add(title); + } + } catch (Exception ex) { + System.out.println("出错啦: " + ex.getMessage()); + } + } +} +``` + +--- + +### 脚本的三大痛点 + +| 需求 | 需要改哪里？ | +|------|--------------| +| 保存标题到文件 | 改 main 内部逻辑 | +| 支持不同网站结构 | 全部重写解析代码 | +| 彩色输出 | 一个一个改 print | + +> 😫 **牵一发而动全身 → 改起来疼** + +### 本周目标：**让代码“改起来不疼”** + +--- + +## 2️⃣ CLI vs GUI：架构选择的思考 + +### 图形界面 vs 命令行 + +| 维度 | GUI (JavaFX) | CLI (命令行) | +|------|--------------|-------------| +| 学习重心 | 布局、控件、事件 | **架构、分层、路由** | +| 后端能力 | 弱 | 模拟真实服务器 | +| 工程思维 | 弱（关注视觉） | **强（关注逻辑）** | +| 可测试性 | 难 | 易 | + +--- + +## 核心观点 + +> **CLI 更需要 MVC！** + +- GUI 有现成事件系统，框架强塞给你一套架构 +- CLI 只有字符流 → **没有架构，分分钟写成脚本** + +> 🎯 **当外部约束消失，内部的工程纪律才真正开始建立** + +### CLI 也能很酷 + +- ANSI 彩色输出 +- 表格展示数据 +- 模拟大数据/后端开发 + +--- + +## 3️⃣ MVC 分层设计 + +### MVC 的起源与演进 + +| 年代 | 场景 | MVC的角色 | +|------|------|----------| +| 1970s | Smalltalk-72 GUI | 最早的用户界面架构 | +| 1990s | Web开发 (Struts) | 后端模板引擎 | +| 2000s | ASP.NET MVC | 现代Web框架 | +| 2020s | CLI + API | 解耦业务逻辑与表现层 | + +**核心不变：职责分离** + +--- + +## MVC 三层职责 + +![[mvc.png]] +``` +┌─────────────────────────────────────────┐ +│ 入口 │ +│ (main方法) │ +└─────────────────┬───────────────────────┘ + ▼ +┌─────────────────────────────────────────┐ +│ Controller │ +│ 只管"派给谁"，不管"怎么做" │ +└─────────┬───────────────┬───────────────┘ + ▼ ▼ +┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ +│ Model │ │ View │ +│ 管"数据" │ │ 管"呈现" │ +│ + 业务逻辑 │ │ + 输入输出 │ +└─────────────────┘ └─────────────────┘ +``` + +--- + +## 三层“禁止做什么” + +| 层级 | 禁止行为 | +| -------------- | -------------------------------------- | +| **Model** | 不能有 `System.out.println`，不能有 `Scanner` | +| **View** | 不能写爬虫逻辑，只做“传声筒” | +| **Controller** | 不能直接写业务细节，委托给 Command | + +> 🔴 **越权就是架构腐败的开始** + +--- + +## 🍽️ 餐厅类比（帮助理解） + +- **Model = 后厨**：只管做菜，不管谁来吃、怎么端 +- **View = 服务员**：只管端菜和收钱，不管菜怎么做 +- **Controller = 前台**：接单 → 派给后厨 → 叫服务员上菜 + +--- + +## 🤔 对类比的批判性思考（关键！） + +> 任何类比都有边界，不要当成真理 + +| 场景 | 暴露的问题 | +|------|------------| +| 客人有忌口（不吃香菜） | 信息需要传到后厨 → Model 可能需要知道 meta 信息 | +| 服务员反馈“今天的菜咸了” | View → Model 反向影响 | +| 后厨做完菜通知前台 | **观察者模式**，数据流可能是双向的 | + +**本课程简化模型**：请求-响应，单向流 + +--- + +## MVC 数据流向（本课程简化版） + +``` +CLI用户输入 + ↓ +View（解析命令字符串） + ↓ +Controller（找到对应Command） + ↓ +Command.execute()（执行业务逻辑） + ↓ +Model（Article数据，暂存于List） + ↓ +View（display()展示数据） + ↓ +CLI终端显示 +``` + +--- + +## 4️⃣ Command 模式：可扩展的命令路由 + +### 为什么需要 Command 模式？ + +```java +switch (cmd) { + case "crawl": handleCrawl(); break; + case "help": showHelp(); break; + // 如果要增加 list 命令？ + // 1. 加 case "list" + // 2. 加 handleList() 方法 + // 3. 可能还要改其他地方... +} +``` + +> 每加一个功能，就要在这个类里戳一个洞 → **肥控制器陷阱** + +--- + +## Command 模式的四个要素 + +| 要素 | 角色 | 示例 | +|------|------|------| +| Command接口 | 抽象的“订单” | `Command` | +| ConcreteCommand | 具体的订单 | `HelpCommand` | +| Invoker | 接单的前台 | `CrawlerController` | +| Receiver | 执行者 | `ConsoleView`、`ArticleRepository` | + +--- + +## Command 接口定义 + +```java +package com.crawler.command; + +import com.crawler.model.Article; +import java.util.List; + +public interface Command { + String getName(); + void execute(String[] args, List
articles); +} +``` + +--- + +## Controller 的变革：从 switch 到 Map + +```java +public class CrawlerController { + private Map commands = new HashMap<>(); + + public CrawlerController(ConsoleView view, List
articles) { + commands.put("help", new HelpCommand(view)); + commands.put("list", new ListCommand(view)); + commands.put("crawl", new CrawlCommand(view)); + commands.put("exit", new ExitCommand(view)); + } + + public void handle(String input) { + // 解析命令 → 从 Map 取 Command → 调用 execute + } +} +``` + +> **增加新命令：只需新建类，Controller 零改动！** + +--- + +## 对比：switch-case vs Command + +| 维度 | switch-case | Command模式 | +|------|-------------|-------------| +| 增加命令 | 要改 Controller | 新建一个类 | +| 多态体验 | 无 | `execute()` 多态 | +| 可测试性 | 难 | 每个 Command 单独测试 | +| 代码量 | 少 | 多，但更清晰 | + +> 🏨 **类比：酒店客房服务，前台只负责派单** + +--- + +## 5️⃣ Maven 模板与环境（5分钟） + +### 直接使用模板，不折腾配置 + +``` +my-crawler-template.zip + ↓ 解压 + IDEA打开 + ↓ 右键 pom.xml → Maven → Reload Project + ↓ 运行 App.java +``` + +### 标准目录结构 + +``` +src/main/java/com/crawler/ +├── model/Article.java +├── view/ConsoleView.java +├── command/ +│ ├── Command.java +│ ├── CrawlCommand.java +│ ├── HelpCommand.java +│ ├── ListCommand.java +│ └── ExitCommand.java +└── controller/CrawlerController.java +``` + +--- + +## 6️⃣ 代码落地（分步实现） + +### Model：Article 实体 + +```java +public class Article { + private String title; + private String url; + private String content; + // 构造器、getter/setter、toString +} +``` + +> 📦 只存放数据，没有任何输入输出代码 + +--- + +## View：ConsoleView（ANSI常量集中管理） + +```java +public class ConsoleView { + private static final String ANSI_GREEN = "\033[32m"; + private static final String ANSI_RED = "\033[31m"; + // ... 其他常量 + + public void printSuccess(String msg) { + System.out.println(ANSI_GREEN + msg + ANSI_RESET); + } + public void printError(String msg) { ... } + public void display(List
articles) { ... } +} +``` + +> ✨ **所有颜色码集中定义 → 改主题只需改一处** + +--- + +## Command 实现示例（HelpCommand） + +```java +public class HelpCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public HelpCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "help"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + view.printInfo("Commands: crawl , list, help, exit"); + } +} +``` + +> ⚠️ 全部输出通过 `view`，绝不让 `System.out` 直接出现在这里 + +--- + +## CrawlCommand（存根，下周填坑） + +```java +public class CrawlCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public CrawlCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "crawl"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: crawl "); + return; + } + view.printInfo("Stub: Would crawl " + args[1]); + } +} +``` + +> 🔍 **找茬点**：这里拼接字符串算是“业务逻辑”吗？留给大家用 AI 审计。 + +--- + +## ExitCommand + +```java +public class ExitCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public ExitCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "exit"; } + public void execute(String[] args, List
articles) { + view.printSuccess("Bye!"); + System.exit(0); + } +} +``` + +> ✅ 所有输出都通过 View → 将来改 GUI 只需换 View 实现 + +--- + +## Controller + main 组装 + +```java +// Controller 中持有 Map +// App.java 中： +ConsoleView view = new ConsoleView(); +List
articles = new ArrayList<>(); +CrawlerController controller = new CrawlerController(view, articles); +view.printSuccess("Welcome to CLI Crawler!"); +while (true) { + controller.handle(view.readLine()); +} +``` + +> 🔁 完成交互循环 + +--- + +## 7️⃣ 架构反思：共享 List
的隐患 + +### 当前问题 + +- 所有 Command 都直接拿到 `List
` 引用 +- 任何一个命令都可以随意增、删、改列表 +- 数据完全“裸奔” + +> 🚨 就像酒店所有员工都能进保险箱 + +--- + +## 提问 + +- 如果 `CrawlCommand` 不小心把 `null` 塞进列表，`ListCommand` 会怎样？ +- 如果我们要在添加文章时写日志，现在的设计能优雅实现吗？ + +### 预告解决方案（W10） + +- **策略模式** + **仓库层（ArticleRepository）** +- 封装 `List`，对外只暴露 `add()`、`getAll()` 等安全接口 + +> W9 搭骨架，W10 装上盔甲 + +--- + +## 8️⃣ 实践任务（现场5分钟） + +### 必做项 + +1. 使用 Maven 模板创建项目 +2. 实现完整包结构（model/view/command/controller） +3. 实现 4 个 Command：help / list / crawl / exit +4. `list` 能展示已抓取的文章（目前存根即可） +5. 运行并测试循环 + +### 额外加分：代码找茬 + +- 检查是否仍有 `System.out` 直接调用 +- 检查 ANSI 码是否硬编码在多个地方 + +--- + +## 验收标准 + +- [x] Maven 编译通过 +- [x] Command 接口和 4 个实现在不同文件 +- [x] Controller 里没有 switch-case +- [x] 新增命令只需新建类，不改 Controller +- [x] list 能正确显示空列表 +- [x] 所有输出均通过 `ConsoleView` +- [x] ANSI 颜色码集中定义为常量 + +--- + +## 9️⃣ 课后作业 + +### 必做 + +1. **完善 Article**：增加 `author`、`publishDate` 字段 +2. **★ HistoryCommand**：记录用户输入过的所有命令（用 `List`） +3. **AI 架构审计**：将类名发给 AI，指令： + > “作为Java架构审计师，请检查我的MVC三层划分是否存在越权行为？” + +### 选做 + +- 命令别名（c 代替 crawl） +- URL 格式验证 +- 暗色主题（修改一处常量） +- 思考题：分析 `List
` 共享引用的风险（200字小结） + +--- + +## 🤖 AI 协同升级 + +### 架构审计师任务（必做） + +**步骤**： +1. 列出所有类名（不含方法实现） +2. 发给 AI +3. 指令：“检查 MVC 分层是否清晰，是否有越权行为” + +### 进阶探究（选做） + +> “假设我的 Command 接口中 execute 方法接收了一个 `List
` 参数，请分析这种设计在工程上有什么隐患，并给出重构建议。” + +--- + +## 📚 总结与过渡 + +### 本周成果 + +- ✅ 工程化包结构 +- ✅ MVC 分层清晰 +- ✅ Command 模式实现可扩展路由 +- ✅ 所有输出走 View，常量集中管理 + +### 下周预告 + +- **策略模式**：封装爬取算法 +- **仓库层（Repository）**：武装 `List
`，解决共享隐患 + +> 🚀 从“写代码”到“造系统”，踏出坚实第一步！ + +--- + +## Q&A + +### 常见问题 + +| 问题 | 解答 | +|------|------| +| IDEA 不识别 pom.xml | 右键 → Maven → Reload Project | +| 中文乱码 | Settings → File Encodings → UTF-8 | +| 输出颜色乱码 | Windows 建议使用 Windows Terminal | +| 我的 System.out 被批评 | View 才是唯一输出出口 | + +--- + +## 谢谢！ + +### 课件已上传，模板在课程群 + +**保持工程洁癖，下周见！** \ No newline at end of file diff --git a/w10/java-cli/第10周——设计模式：灵活性与可扩展性.md b/w10/java-cli/第10周——设计模式：灵活性与可扩展性.md new file mode 100644 index 0000000..9641102 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/第10周——设计模式：灵活性与可扩展性.md @@ -0,0 +1,705 @@ +# 教案：《高级程序设计》第10周——设计模式：灵活性与可扩展性 + +| 项目 | 内容 | +| -------- | ---------------------------------------------------------------------------- | +| **课程名称** | 高级程序设计 | +| **周次** | 第10周 | +| **主题** | 设计模式——灵活性与可扩展性 | +| **学时** | 2学时（90分钟） | +| **授课对象** | 已完成第9周CLI+MVC架构学习，具备Command模式基础 | +| **教学环境** | JDK 17+、IntelliJ IDEA、Maven | +| **前情提要** | W9搭建了CLI骨架：MVC分层 + Command路由，但留下了两大隐患——解析逻辑耦合在Command中、List\共享引用裸奔 | + +--- + +## 教学调整说明：为什么W10要在“骨架”上装“盔甲”？ + +> **W9成果**：一个可扩展的命令行骨架 → **W9痛点**：解析器与数据存储仍在“裸奔” + +| 维度 | W9状态 | W10目标 | +|------|--------|---------| +| **架构** | MVC分层清晰 | MVC + 策略模式 + 仓库层 | +| **命令扩展** | 新增命令不改Controller | 新增解析器不改任何旧代码 | +| **数据安全** | List\全员可写 | Repository封装，只暴露安全接口 | +| **解析逻辑** | 硬编码在CrawlCommand内 | 策略模式，按URL自动匹配 | +| **代码量** | ~8个类 | ~12个类，但每个更小更纯粹 | + +**决策理由**： +1. W9学生已经感受到Command模式的好处——**多态带来的扩展性** +2. 策略模式是多态思想的又一次实战，是**接口抽象的深化** +3. 仓库层是“封装”这一OOP核心原则的落地，补上W9留下的课 +4. 解析器工厂让学生看到**“自动匹配”**的威力——增加网站支持只需新增一个类 + +**更深层的教育价值**： +> W9教会学生“怎么把代码分开”，W10要教会学生“怎么把代码分开后还能优雅地合上”——**接口即合同，工厂即自动匹配，仓库即数据守卫**。这三句话，就是本周的全部精华。 + +--- + +## 一、教学目标 + +| 目标维度 | 具体描述 | +|----------|----------| +| **知识掌握** | 理解策略模式的定义与多态本质；掌握工厂模式的两类变体（工厂方法/简单工厂）及适用场景；理解仓库模式对数据访问的封装原理。 | +| **工程实践** | 能在爬虫项目中用策略模式封装不同网站的解析逻辑；能实现解析器工厂，根据URL自动匹配解析策略；能用Repository模式替代裸List，提供安全的数据访问接口。 | +| **思维转型** | 从“写死逻辑”转向“策略可插拔”；从“直接操作集合”转向“通过仓库存取”；理解“对扩展开放，对修改关闭”的开闭原则。 | +| **工具应用** | 利用AI审查策略模式实现是否真正解耦；让AI扮演“网站结构分析师”辅助编写具体解析策略；用AI生成Repository的安全接口建议。 | + +--- + +## 二、教学重点与难点 + +| 项目 | 内容 | 突破方法 | +|------|------|----------| +| **重点** | 策略模式的多态本质、解析器工厂的自动匹配机制、Repository对数据访问的封装 | 以“新增网站需要改什么”为切入点，展示策略模式的开闭原则达成；通过“攻击”当前List裸奔的问题，引出Repository的必然性 | +| **难点** | 理解“接口即合同”的抽象思维、工厂模式中反射/Map注册的实现、仓库层与Strategy模式的协同 | 用“插座与电器”类比接口标准；现场演示从硬编码→工厂→反射的演进路径；用时序图展示“用户→Command→Strategy→Repository”的完整调用链 | + +--- + +## 三、教学过程设计（90分钟） + +| 环节 | 时间 | 教学内容 | 师生活动 | AI协同点 | +| -------------------------- | --- | ----------------------------------------------------------------- | -------------------------------------- | --------------------------- | +| **1. W9回顾与痛点暴露** | 8' | 回顾W9成果（CLI骨架），暴露两大隐患：①CrawlCommand里解析逻辑硬编码；②List\全员可读可写 | **教师演示**：展示W9代码，用“事故场景”引发思考 | — | +| **2. 策略模式：解析器的“插头标准化”** | 18' | 策略模式定义、接口设计、多态调用、与Command模式的对比 | **类比**：插座与电器；**教师演示**：从if-else到策略模式的演进 | 让AI生成“策略模式vs switch-case”对比 | +| **3. 解析器工厂：自动匹配的魔法** | 14' | 工厂模式的两种形态（简单工厂→Map注册工厂），解析器工厂实现 | **教师演示**：先用if-else判断host，再升级为Map注册工厂 | 让AI解释工厂模式与策略模式如何协同 | +| **4. Repository模式：武装数据访问** | 12' | Repository定义、接口设计、替换List\后的影响 | **教师演示**：在原代码中把List替换为Repository，展示改动点 | 学生用AI审计Repository接口的“最小完备性” | +| **5. 整体架构串联** | 8' | 用一张时序图串联：用户→CLI→Controller→Command→Strategy→Repository→Model | **师生互动**：让学生在白板上画出调用链 | — | +| **6. 代码落地** | 20' | 实现CrawlStrategy接口 + 两个策略 + 解析器工厂 + ArticleRepository | **教师演示**：分步写出代码，刻意埋入“策略匹配失败”的异常处理 | 完成后用AI检查策略模式实现 | +| **7. 架构反思与W11预告** | 5' | 当前架构还有什么隐患？（异常处理不统一、日志缺失）→ 预告W11健壮性工程 | **师生互动**：如果解析器工厂找不到匹配策略，会发生什么？ | — | +| **8. 实践任务** | 5' | 实现策略模式和仓库层，完成本周代码升级 | 学生现场编码，教师巡视 | — | + +--- + +## 四、核心教学内容脚本 + +### 4.1 W9回顾与痛点暴露（8分钟） + +**教师口播**： +> "上节课我们搭了一个很漂亮的骨架——CLI+MVC+Command模式。我们先来表扬一下自己：新增一个命令，只要新建一个类，Controller零改动。但请大家想一个问题——" + +**投影展示W9的CrawlCommand存根**： +```java +public class CrawlCommand implements Command { + // ... + public void execute(String[] args, List
articles) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: crawl "); + return; + } + view.printInfo("Stub: Would crawl " + args[1]); + } +} +``` + +**提问引导**： +1. "这个存根下周要填坑了。假设我们现在要真正实现爬取，代码写在哪？" +2. "如果我要支持两个网站——比如一个技术博客和一个新闻网站——它们的HTML结构完全不一样，这个`execute`方法会变成什么样？" + +**展示“噩梦版”CrawlCommand**： +```java +public void execute(String[] args, List
articles) { + String url = args[1]; + // 五十行if-else地狱... + if (url.contains("blog.example.com")) { + // 解析技术博客的HTML + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + Elements titles = doc.select(".post-title"); + for (Element e : titles) { + articles.add(new Article(e.text(), url, "")); + } + } else if (url.contains("news.example.com")) { + // 解析新闻网站的HTML + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + Elements items = doc.select(".article-headline"); + for (Element e : items) { + articles.add(new Article(e.text(), url, "")); + } + } else { + view.printError("Unsupported website!"); + } +} +``` + +**痛点提炼**： +> "看到了吗？每支持一个新网站，就要在这里加一个`else if`。这就是W1我们痛批的'牵一发而动全身'，只不过这次灾难地点从`main`搬到了`CrawlCommand`。" +> +> "更重要的是，我们上节课辛辛苦苦实现了Command模式，难道解析逻辑又要回到if-else地狱吗？**这就是W10要解决的第一个问题：怎么让解析逻辑也可插拔？**" + +**第二个隐患——共享状态的回顾**： +> "还有一件事，我们上节课结束前提到的：`List
articles`在所有Command之间共享。任何一个Command都可以往里面塞东西、删东西、甚至清空。这是W10要解决的第二个问题：**怎么给数据装上'防盗门'？**" + +--- + +### 4.2 策略模式：解析器的“插头标准化”（18分钟） + +#### 4.2.1 从类比切入 + +**教师口播**： +> "先讲个生活场景。你家里墙上有一个三孔插座，你可以插电视、插电脑、插手机充电器——任何符合这个标准的电器都能用。插座不在乎你是什么电器，它只认接口标准。" + +**类比映射**： + +| 生活场景 | 代码对应 | +|----------|----------| +| 三孔插座 | `CrawlStrategy` 接口 | +| 电视/电脑充电器 | 具体解析策略（BlogStrategy/NewsStrategy） | +| 电流 | 输入：URL + Document；输出：List\ | +| 你（使用者） | CrawlCommand | +| 插座面板 | 解析器工厂 | + +> "策略模式的核心思想就是：**定义一个算法接口，让具体的算法实现可以互相替换，而使用算法的客户端不受影响。**" + +#### 4.2.2 策略模式定义 + +```java +// src/main/java/com/crawler/strategy/CrawlStrategy.java +package com.crawler.strategy; + +import com.crawler.model.Article; +import org.jsoup.nodes.Document; +import java.util.List; + +public interface CrawlStrategy { + /** + * 从已获取的Document中解析文章列表 + * @param url 原始请求URL（用于填充Article） + * @param doc Jsoup解析后的Document + * @return 解析出的文章列表 + */ + List
parse(String url, Document doc); + + /** + * 判断此策略是否为给定URL服务 + * @param url 待判断的URL + * @return true表示此策略可以处理该URL + */ + boolean supports(String url); +} +``` + +**教师口播**： +> "注意，策略接口里有两个方法。`parse`是干活的那个，`supports`是'我能不能干这个活'——这是什么？**这是合同！** 任何网站想被我们爬虫支持，就必须签署这份合同：告诉我你是不是我的客户（supports），以及怎么解析你（parse）。" + +#### 4.2.3 具体策略实现示例 + +```java +// BlogStrategy.java - 技术博客解析策略 +public class BlogStrategy implements CrawlStrategy { + @Override + public boolean supports(String url) { + return url.contains("blog.example.com"); + } + + @Override + public List
parse(String url, Document doc) { + List
articles = new ArrayList<>(); + Elements titles = doc.select(".post-title"); + for (Element e : titles) { + articles.add(new Article(e.text(), url, "")); + } + return articles; + } +} + +// NewsStrategy.java - 新闻网站解析策略 +public class NewsStrategy implements CrawlStrategy { + @Override + public boolean supports(String url) { + return url.contains("news.example.com"); + } + + @Override + public List
parse(String url, Document doc) { + List
articles = new ArrayList<>(); + Elements items = doc.select(".article-headline"); + for (Element e : items) { + articles.add(new Article(e.text(), url, "")); + } + return articles; + } +} +``` + +**对比：策略模式 vs 硬编码if-else** + +| 维度 | if-else屎山 | 策略模式 | +|------|-------------|----------| +| 新增网站 | 改CrawlCommand，加else if | 新写一个类，实现CrawlStrategy | +| 修改解析逻辑 | 在CrawlCommand里翻找对应的else if | 只改对应策略类 | +| 测试 | 必须启动整个爬虫 | 单独对Strategy做单元测试 | +| 是否符合开闭原则 | ❌ 对修改开放 | ✅ 对扩展开放，对修改关闭 | + +**与Command模式的对比（加深理解）**： +> "上节课Command模式，我们为每个命令定义一个类；这节课策略模式，我们为每个网站的解析算法定义一个类。**本质上都是同一个OOP思想：用多态替代条件分支。** 只不过Command的接口是`execute()`，Strategy的接口是`parse()`。" +> +> "这张图你们可以记下来：**接口是消除if-else的利器，多态是接口的灵魂。**" + +--- + +### 4.3 解析器工厂：自动匹配的魔法（14分钟） + +#### 4.3.1 问题引出 + +**教师口播**： +> "现在我们有A网站的策略、B网站的策略。问题来了：谁来选策略？谁来遍历所有策略，找到一个supports返回true的？" +> +> "如果把这个逻辑写在CrawlCommand里，那策略模式就白用了——CrawlCommand还是得'知道'有哪些策略。我们要的是一个黑盒子：**把URL丢进去，自动弹出一个合适的解析器。**" + +#### 4.3.2 解析器工厂的实现 + +```java +// src/main/java/com/crawler/strategy/StrategyFactory.java +package com.crawler.strategy; + +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +public class StrategyFactory { + private final List strategies = new ArrayList<>(); + + // 注册策略——新的网站只需在这里加一行 + public StrategyFactory() { + strategies.add(new BlogStrategy()); + strategies.add(new NewsStrategy()); + // 未来增加新网站：strategies.add(new XxxStrategy()); + } + + /** + * 根据URL自动匹配解析策略 + * @param url 目标URL + * @return 匹配的策略，如果没有匹配返回null + */ + public CrawlStrategy getStrategy(String url) { + for (CrawlStrategy s : strategies) { + if (s.supports(url)) { + return s; + } + } + return null; // 未找到匹配策略 + } +} +``` + +**教师口播**： +> "这个工厂类足够简单：一个List存所有策略，一个方法遍历找到匹配的。但简单不等于不强大。** +> +> **关键点**：新增网站支持，只需要——" +1. 写一个`XxxStrategy`实现`CrawlStrategy` +2. 在工厂构造器里加一行`strategies.add(new XxxStrategy())` +> +> "CrawlCommand一行不改。这就是开闭原则的胜利。" + +#### 4.3.3 从简单工厂到更高级的注册机制（拓展思维） + +**教师口播**： +> "有同学可能会问：还要在工厂构造器里加一行，能不能做到完全零改动？当然可以——用反射或者SPI。" + +**演示概念（不要求实现）**： +```java +// 进阶思路：扫描指定包下的所有CrawlStrategy实现类 +// 用反射自动注册，真正做到“新增类即生效” +// 这是Spring框架的核心思想之一 +``` + +> "这个技术我们暂时不要求掌握，但我希望你们知道：你现在写的每一个`new XxxStrategy()`，在未来都可能进化为框架级别的自动装配。**你现在建立的思维习惯，决定了你未来能走多高。**" + +#### 4.3.4 重构后的CrawlCommand + +```java +public class CrawlCommand implements Command { + private ConsoleView view; + private StrategyFactory strategyFactory; + private ArticleRepository repository; // 注意：这里是Repository了！ + + public CrawlCommand(ConsoleView v, StrategyFactory f, ArticleRepository r) { + this.view = v; + this.strategyFactory = f; + this.repository = r; + } + + public String getName() { return "crawl"; } + + public void execute(String[] args, List
articles) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: crawl "); + return; + } + String url = args[1]; + + // 1. 工厂自动选策略 + CrawlStrategy strategy = strategyFactory.getStrategy(url); + if (strategy == null) { + view.printError("No strategy found for: " + url); + return; + } + + // 2. 抓取页面 + view.printInfo("Crawling: " + url); + try { + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + List
parsed = strategy.parse(url, doc); + + // 3. 通过仓库存入（而不是直接操作List） + for (Article a : parsed) { + repository.add(a); + } + view.printSuccess("Crawled " + parsed.size() + " articles."); + } catch (IOException e) { + view.printError("Failed to crawl: " + e.getMessage()); + } + } +} +``` + +**教师口播**： +> "注意这个CrawlCommand现在的职责：拿到URL → 交给工厂选策略 → 执行解析 → 交给仓库存储。**它自己在干什么？在调度！** 这就是上节课我们讲的Controller的'调度思维'，现在向Command内部延伸了。" + +--- + +### 4.4 Repository模式：武装数据访问（12分钟） + +#### 4.4.1 问题重提 + +**教师口播**： +> "回到上节课结束时的那个问题：`List
`在所有Command之间共享。任何一个Command都可以做这些事——" +```java +articles.clear(); // 清空所有文章 +articles.add(null); // 塞入null +articles.remove(0); // 随意删除 +``` + +> "如果一个新同事接手开发，他不知道'不要动这个List'的潜规则，写了一个`articles.clear()`，你的`list`命令就突然什么都不显示了。**靠代码约定维护的秩序，早晚会被打破。我们需要实体的'规则'——代码层面的约束。**" + +#### 4.4.2 ArticleRepository的定义 + +```java +// src/main/java/com/crawler/repository/ArticleRepository.java +package com.crawler.repository; + +import com.crawler.model.Article; +import java.util.ArrayList; +import java.util.Collections; +import java.util.List; + +public class ArticleRepository { + private final List
articles = new ArrayList<>(); + + /** + * 添加一篇文章。注意：不接受null，这是代码层面的规则，不是口头约定。 + */ + public void add(Article article) { + if (article == null) { + throw new IllegalArgumentException("Article cannot be null"); + } + articles.add(article); + } + + /** + * 获取所有文章的只读视图 + * 调用者无法通过此返回值修改内部数据 + */ + public List
getAll() { + return Collections.unmodifiableList(articles); + } + + /** + * 获取文章数量 + */ + public int size() { + return articles.size(); + } + + /** + * 清空（仅管理员可调——下一篇：权限控制） + */ + public void clear() { + articles.clear(); + } +} +``` + +**教师口播**： +> "三个关键设计点——" +> +> - **add()拒绝null**：规则写在代码里，不是写在邮件里 +> - **getAll()返回不可修改的视图**：`Collections.unmodifiableList()`——调用者如果尝试add/remove，会**直接抛异常**，不是'悄悄的bug' +> - **ClearCommand要清空数据？调`repository.clear()`**，而不是直接操作List +> +> "这就是面向对象的第一课——封装。把数据藏起来，只暴露安全的方法。从'直接操作集合'到'通过仓库存取'，是程序员成熟度的分水岭。" + +#### 4.4.3 仓库引入后的架构变化 + +**Command接口的execute方法调整**： + +```java +// 调整前（W9） +public interface Command { + String getName(); + void execute(String[] args, List
articles); +} + +// 调整后（W10） +public interface Command { + String getName(); + void execute(String[] args, ArticleRepository repository); +} +``` + +**教师口播**： +> "这个改动很小——把`List
`换成`ArticleRepository`。但语义完全不同：之前是'给你数据随便玩'，现在是'给你一个安全的存取通道'。" + +**所有Command同步调整**： + +```java +// ListCommand.java - 调整后 +public class ListCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public ListCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "list"; } + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + view.display(repository.getAll()); // 通过仓库获取数据 + } +} + +// ClearCommand.java（新增示例） +public class ClearCommand implements Command { + private ConsoleView view; + public ClearCommand(ConsoleView v) { this.view = v; } + public String getName() { return "clear"; } + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + repository.clear(); + view.printSuccess("All articles cleared."); + } +} +``` + +**Controller和main的调整**： + +```java +// App.java - 调整后 +public class App { + public static void main(String[] args) { + ConsoleView view = new ConsoleView(); + ArticleRepository repository = new ArticleRepository(); // 替代 List
+ StrategyFactory factory = new StrategyFactory(); // 新增 + + CrawlerController controller = new CrawlerController(view, repository, factory); + + view.printSuccess("Welcome to CLI Crawler v2.0!"); + view.printInfo("Type 'help' for commands."); + + while (true) { + controller.handle(view.readLine()); + } + } +} +``` + +--- + +### 4.5 整体架构串联（8分钟） + +**教师口播**： +> "现在我们把所有部件串起来，看看一个`crawl https://blog.example.com`命令走过的完整路径。" + +**时序图（口述配白板绘制）**： +``` +用户输入 "crawl https://blog.example.com" + │ + ▼ +ConsoleView.readLine() + │ + ▼ +CrawlerController.handle("crawl https://blog.example.com") + │ Map查找 "crawl" → CrawlCommand + ▼ +CrawlCommand.execute(args, repository) + │ + ├─► StrategyFactory.getStrategy(url) + │ │ 遍历List + │ │ BlogStrategy.supports(url) → true! + │ ▼ + │ 返回 BlogStrategy + │ + ├─► Jsoup.connect(url).get() → Document + │ + ├─► BlogStrategy.parse(url, doc) → List
+ │ + └─► for each article: repository.add(article) + │ + ▼ + ArticleRepository.articles.add(article) + +最终：ConsoleView.printSuccess("Crawled N articles.") +``` + +**教师口播**： +> "七步调用，每一步职责清晰：View负责输入输出，Controller负责路由，Command负责调度，Factory负责匹配，Strategy负责解析，Repository负责存储。**没有哪个类干了两个人的活，也没有哪个类不知道自己的活是什么。**" +> +> "这就是工程化——不是把代码写得快，是把代码写得对。" + +--- + +### 4.6 代码落地（20分钟） + +**教师准备**：课前准备一份“W9升级到W10”的改动清单，现场演示关键改动。 + +**改动清单**： +1. 新建`strategy/`包，创建`CrawlStrategy`接口 +2. 新建`strategy/BlogStrategy.java` +3. 新建`strategy/NewsStrategy.java` +4. 新建`strategy/StrategyFactory.java` +5. 新建`repository/`包，创建`ArticleRepository.java` +6. 修改`Command`接口的`execute`签名 +7. 修改`CrawlCommand`，引入`StrategyFactory`和`ArticleRepository` +8. 修改其余所有`Command`实现类 +9. 修改`CrawlerController`构造器 +10. 修改`App.java` + +**教师演示关键步骤**（重点演示）： +- `ArticleRepository`的`Collections.unmodifiableList()` +- `StrategyFactory`的遍历匹配逻辑 +- `CrawlCommand`重写后的调度结构 + +**刻意埋入的“找茬点”**： +> "我在`StrategyFactory.getStrategy()`里，如果没有匹配的策略就返回`null`。然后在`CrawlCommand`里检查null。这其实叫'null object pattern的前奏'——如果我不想让Command检查null，我应该怎么改工厂？大家带着这个问题用AI探究。" + +--- + +### 4.7 架构反思与W11预告（5分钟） + +**教师口播**： +> "现在我们的架构比W9强壮多了：解析逻辑可插拔，数据访问有守卫。但还有一些漏洞——" + +**逐一点破**： +1. **异常处理**：`CrawlCommand`用了一个笼统的`catch (IOException e)`，如果解析过程中抛出其他异常怎么办？ +2. **网络超时**：如果目标网站3秒没响应，当前代码会一直等吗？ +3. **日志缺失**：所有的成功/失败信息只输出到终端，如果程序半夜跑，第二天想看昨晚抓了多少——看不了。 +4. **重试机制**：如果一次失败就直接报错，要不要给个重试的机会？ + +**W11预告**： +> "下周，我们会做三件事：**自定义异常体系**、**工程化日志框架**、**防御式编程与重试机制**。W9搭骨架，W10装盔甲，W11要让这个系统**经得起现实的毒打**。" + +--- + +### 4.8 实践任务（5分钟） + +**任务要求**： +1. 从W9代码出发，完成W10升级 +2. 实现至少两个`CrawlStrategy`（可以是模拟的，不要求真实爬取） +3. 实现`StrategyFactory`和`ArticleRepository` +4. 确保所有Command通过Repository访问数据 +5. 运行并测试完整流程 + +**验收标准**： +- [x] 新增策略类只需新建文件+工厂注册一行，其余代码零改动 +- [x] `ArticleRepository`的`getAll()`返回不可修改视图 +- [x] `CrawlCommand`不包含任何网站特定的解析逻辑 +- [x] `StrategyFactory`能根据URL自动匹配正确的策略 +- [x] 所有Command的`execute`方法签名已更新为`ArticleRepository` +- [x] 无任何地方直接操作`List
` + +--- + +## 五、课后作业 + +### 5.1 必做任务 + +1. **完善ArticleRepository**：增加`addAll(List
)`批量添加方法，注意防御null +2. **★ AnalyzeCommand（集大成作业）**： + - 实现`analyze `命令 + - 内部调用`StrategyFactory`匹配策略 + - 调用策略解析文章后，**不存到Repository**，而是分析统计信息： + - 文章总数 + - 标题平均长度 + - 按某种规则排名的Top 5 + - 结果只输出，不存储 + - **提示**：这就是策略的复用——同一个解析策略，既能为`crawl`服务（存入仓库），也能为`analyze`服务（仅分析） + +3. **AI架构审计**：将完整代码的类图（或类名与方法签名列表）发给AI，指令： + > "作为Java架构审计师，请检查：①策略模式的实现是否正确解耦（CrawlCommand是否仍然包含网站特定逻辑）；②Repository是否真正封装了数据访问（是否存在绕过Repository直接操作List的地方）；③工厂的匹配逻辑是否存在性能隐患。请给出具体的改进建议。" + +### 5.2 选做任务 + +1. **正则策略匹配**：将`Supports()`的判断从`url.contains()`改为正则表达式，让一张策略可以匹配一类URL +2. **默认策略（DefaultStrategy）**：当没有策略匹配时，提供一个通用的“标题提取”逻辑 +3. **策略优先级**：给每个策略加一个`priority`字段，工厂按优先级匹配（而不是按注册顺序） +4. **思考并回答（200字）**： + > "策略模式中，策略的`supports()`方法有可能让两个策略都返回true，这时该选哪个？`StrategyFactory`的遍历顺序会如何影响结果？你有什么解决方案？" + +### 5.3 思考题 + +1. **Repository与List的区别是什么？** 如果Repository只是包了一层List，为什么还要用？ +2. **策略工厂的演进**：如果网站数量增加到100个，逐个注册的写法还合适吗？你想到什么解决方案？ +3. **`Collections.unmodifiableList()`返回的是什么？** 它真的“不可修改”吗？如果原List被修改，这个不可修改视图会怎样？ + +--- + +## 六、AI协同升级 + +### 架构审计师任务（必做） + +**学生执行步骤**： +1. 画出当前项目的类依赖图（手绘或工具生成） +2. 将类名和依赖关系发给AI +3. 输入指令： + > "作为Java架构审计师，请检查这个爬虫项目的架构。重点关注：①策略模式是否真正实现了开闭原则（增加新网站是否真的只需新增类）；②Repository封装是否完整（是否有绕过Repository的路径）；③是否存在循环依赖。请逐一指出问题并给出改进建议。" + +**预期AI输出**： +- 指出是否还存在“改一处影响多处”的耦合 +- 判断Repository的API设计是否完备 +- 评价整体架构的开闭原则达成度 + +### 进阶AI探究（选做） + +> "假设我有一个CrawlStrategy接口和10个实现类。不用工厂模式，直接用一个Map存起来，key是策略名称。这和StrategyFactory设计有什么本质区别？各自的优缺点是什么？" + +--- + +## 七、教学反思与调整记录 + +| 日期 | 事项 | 调整内容 | +|------|------|----------| +| 2026-05-01 | 首次编写 | 基于W9骨架，引入策略模式+工厂+Repository | +| 2026-05-07 | 结构优化 | 调整策略模式与工厂的讲解顺序，先策略后工厂更自然 | + +--- + +## 附录1：W9到W10改动对照表 + +| 改动项 | W9代码 | W10代码 | +|--------|--------|---------| +| 数据存储 | `List
articles` | `ArticleRepository repository` | +| Command接口 | `execute(String[], List
)` | `execute(String[], ArticleRepository)` | +| 解析逻辑位置 | `CrawlCommand`内部 | 各`CrawlStrategy`实现类 | +| URL匹配 | 无（硬编码） | `StrategyFactory.getStrategy(url)` | +| 数据添加 | `articles.add(article)` | `repository.add(article)` | +| 数据读取 | 直接遍历`articles` | `repository.getAll()` | + +## 附录2：常见问题速查 + +| 问题 | 解答 | +|------|------| +| 策略模式和Command模式有什么区别？ | Command封装“动作”（做什么事），Strategy封装“算法”（怎么做）。在爬虫中：crawl是命令（动作），如何解析是策略（算法）。 | +| 工厂一定要叫Factory吗？ | 不必须。但叫Factory意味着“创建对象”的职责，符合模式命名的惯例。 | +| `Collections.unmodifiableList()`有什么用？ | 返回一个只读视图，调用add/remove等方法会抛`UnsupportedOperationException`。 | +| Repository和DAO有什么区别？ | 在我们的上下文中可以视为同义词。严谨地说，Repository是领域驱动设计的概念，更偏向“集合语义”；DAO更偏数据库操作。 | +| 策略的`supports()`返回true但解析失败怎么办？ | 那是策略实现的bug，该策略应修复。Factory不负责验证策略的正确性。 | + +## 附录3：教学逻辑说明 + +| 顺序 | 内容 | 设计理由 | +|------|------|----------| +| 1 | W9回顾+痛点暴露 | 承上启下，从已知问题引出新知识 | +| 2 | 策略模式 | 解决解析逻辑耦合问题，深化多态理解 | +| 3 | 解析器工厂 | 解决策略选择问题，引入工厂模式 | +| 4 | Repository模式 | 解决数据安全问题，实践封装原则 | +| 5 | 架构串联 | 将所有部件统一，形成完整心智模型 | +| 6 | 代码落地 | 实践验证，从“听懂”到“会做” | +| 7 | 架构反思+预告 | 暴露新问题，为W11健壮性工程铺垫 | + +--- + +## 版本说明 + +- **v1（本版）**：基于W9教案模式首次编写，包含策略模式、工厂模式、Repository模式的完整引入 \ No newline at end of file