diff --git a/w10/AnalyzeCommand.java b/w10/AnalyzeCommand.java new file mode 100644 index 0000000..bf0a931 --- /dev/null +++ b/w10/AnalyzeCommand.java @@ -0,0 +1,118 @@ +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; +import org.jsoup.Jsoup; +import org.jsoup.nodes.Document; + +import java.util.HashMap; +import java.util.List; +import java.util.Map; +import java.util.stream.Collectors; + +public class AnalyzeCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + private final StrategyFactory strategyFactory; + + public AnalyzeCommand(ConsoleView view, StrategyFactory strategyFactory) { + this.view = view; + this.strategyFactory = strategyFactory; + } + + @Override + public String getName() { + return "analyze"; + } + + @Override + public String getDescription() { + return "analyze - 分析URL页面内容，输出统计信息（不保存）"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, ArticleRepository repository) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: analyze "); + return; + } + String url = args[1]; + + CrawlStrategy strategy = strategyFactory.getStrategy(url); + if (strategy == null) { + view.printError("No strategy found for: " + url); + return; + } + + try { + view.printInfo("Analyzing: " + url); + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + List
articles = strategy.parse(url, doc); + + printStatistics(articles, url); + } catch (Exception e) { + view.printError("Failed to analyze: " + e.getMessage()); + } + } + + private void printStatistics(List
articles, String url) { + view.printSuccess("=== 分析报告 ==="); + view.printInfo("解析策略: " + strategyFactory.getStrategy(url).getClass().getSimpleName()); + view.printInfo("URL: " + url); + view.printInfo("文章数量: " + articles.size()); + + if (articles.isEmpty()) { + view.printInfo("未解析到任何文章"); + return; + } + + int emptyTitles = 0; + int minTitleLength = Integer.MAX_VALUE; + int maxTitleLength = 0; + int totalTitleLength = 0; + + for (Article article : articles) { + String title = article.getTitle(); + if (title == null || title.trim().isEmpty()) { + emptyTitles++; + } else { + int len = title.length(); + minTitleLength = Math.min(minTitleLength, len); + maxTitleLength = Math.max(maxTitleLength, len); + totalTitleLength += len; + } + } + + view.printInfo("--- 标题统计 ---"); + if (emptyTitles > 0) { + view.printInfo("空标题数量: " + emptyTitles); + } + view.printInfo("最短标题长度: " + (minTitleLength == Integer.MAX_VALUE ? 0 : minTitleLength)); + view.printInfo("最长标题长度: " + maxTitleLength); + view.printInfo("平均标题长度: " + String.format("%.1f", (double) totalTitleLength / (articles.size() - emptyTitles))); + + String domain = extractDomain(url); + Map domainDistribution = articles.stream() + .map(a -> extractDomain(a.getUrl())) + .collect(Collectors.groupingBy(d -> d, Collectors.counting())); + + view.printInfo("--- 来源域名分布 ---"); + for (Map.Entry entry : domainDistribution.entrySet()) { + view.printInfo(" " + entry.getKey() + ": " + entry.getValue() + " 篇"); + } + } + + private String extractDomain(String url) { + try { + int start = url.indexOf("://"); + if (start == -1) return "unknown"; + int end = url.indexOf("/", start + 3); + if (end == -1) return url.substring(start + 3); + return url.substring(start + 3, end); + } catch (Exception e) { + return "unknown"; + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/ArticleRepository.java b/w10/ArticleRepository.java new file mode 100644 index 0000000..2fc672a --- /dev/null +++ b/w10/ArticleRepository.java @@ -0,0 +1,40 @@ +package com.example.datacollect.repository; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import java.util.ArrayList; +import java.util.Collections; +import java.util.List; + +public class ArticleRepository { + private final List
articles = new ArrayList<>(); + + public void add(Article article) { + if (article == null) { + throw new IllegalArgumentException("Article cannot be null"); + } + articles.add(article); + } + + public void addAll(List
articles) { + if (articles == null) { + throw new IllegalArgumentException("Article list cannot be null"); + } + for (Article article : articles) { + if (article != null) { + this.articles.add(article); + } + } + } + + public List
getAll() { + return Collections.unmodifiableList(articles); + } + + public int size() { + return articles.size(); + } + + public void clear() { + articles.clear(); + } +} diff --git a/w10/CrawlStrategy.java b/w10/CrawlStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..5c5dc72 --- /dev/null +++ b/w10/CrawlStrategy.java @@ -0,0 +1,13 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import org.jsoup.nodes.Document; +import java.util.List; + +public interface CrawlStrategy { + List
parse(String url, Document doc); + boolean supports(String url); + default int getPriority() { + return 0; + } +} diff --git a/w10/CrawlerController.java b/w10/CrawlerController.java new file mode 100644 index 0000000..a043ac4 --- /dev/null +++ b/w10/CrawlerController.java @@ -0,0 +1,49 @@ +package com.example.datacollect.controller; + +import com.example.datacollect.command.AnalyzeCommand; +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.ListCommand; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.strategy.StrategyFactory; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.HashMap; +import java.util.Map; + +public class CrawlerController { + private final Map commands = new HashMap<>(); + private final ConsoleView view; + private final ArticleRepository repository; + + public CrawlerController(ConsoleView view, ArticleRepository repository, StrategyFactory strategyFactory) { + this.view = view; + this.repository = repository; + register(new HelpCommand(view)); + register(new ListCommand(view)); + register(new CrawlCommand(view, strategyFactory)); + register(new AnalyzeCommand(view, strategyFactory)); + register(new ExitCommand(view)); + } + + 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; + } + + 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/DefaultStrategy.java b/w10/DefaultStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..712b10d --- /dev/null +++ b/w10/DefaultStrategy.java @@ -0,0 +1,40 @@ +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 DefaultStrategy implements CrawlStrategy { + @Override + public boolean supports(String url) { + return true; + } + + @Override + public int getPriority() { + return Integer.MIN_VALUE; + } + + @Override + public List
parse(String url, Document doc) { + List
articles = new ArrayList<>(); + Elements headings = doc.select("h1, h2, h3, h4, h5, h6"); + for (Element h : headings) { + String text = h.text().trim(); + if (!text.isEmpty()) { + articles.add(new Article(text, url, "")); + } + } + if (articles.isEmpty()) { + String title = doc.title(); + if (!title.isEmpty()) { + articles.add(new Article(title, url, "")); + } + } + return articles; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/RegexStrategy.java b/w10/RegexStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..9c9de4e --- /dev/null +++ b/w10/RegexStrategy.java @@ -0,0 +1,45 @@ +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; +import java.util.regex.Pattern; + +public class RegexStrategy implements CrawlStrategy { + private final Pattern pattern; + private final int priority; + + public RegexStrategy(String regex, int priority) { + this.pattern = Pattern.compile(regex); + this.priority = priority; + } + + @Override + public boolean supports(String url) { + return pattern.matcher(url).matches(); + } + + @Override + public int getPriority() { + return priority; + } + + @Override + public List
parse(String url, Document doc) { + List
articles = new ArrayList<>(); + Elements items = doc.select("a[href]"); + for (Element item : items) { + String text = item.text(); + if (!text.isEmpty()) { + String href = item.attr("href"); + String fullUrl = href.startsWith("http") ? href : url + href; + articles.add(new Article(text, fullUrl, "")); + } + } + return articles; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/StrategyArchitectureAuditReport.java b/w10/StrategyArchitectureAuditReport.java new file mode 100644 index 0000000..d95e4bf --- /dev/null +++ b/w10/StrategyArchitectureAuditReport.java @@ -0,0 +1,85 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +/** + * =============================================== + * 策略模式架构审计报告 + * =============================================== + * + * 一、审计概述 + * ---------- + * 项目采用策略模式（Strategy Pattern）实现网页解析逻辑的可替换性。 + * 主要涉及以下类： + * - CrawlStrategy：策略接口，定义解析器标准 + * - StrategyFactory：策略工厂，负责策略选择 + * - BlogStrategy：博客解析策略 + * - NewsStrategy：新闻解析策略 + * - HnuNewsStrategy：湖大新闻网解析策略 + * + * =============================================== + * + * 二、审计结果 + * ---------- + * + * 【规范项】策略接口与实现类解耦 + * ------------------------------------------ + * 状态：✓ 符合规范 + * + * 分析： + * - CrawlStrategy 接口定义了两个核心方法：parse() 和 supports() + * - 所有策略实现类（BlogStrategy、NewsStrategy、HnuNewsStrategy）都实现该接口 + * - 策略实现类之间无相互依赖，符合单一职责原则 + * - 新增策略只需实现接口，无需修改现有代码（开闭原则） + * + * =============================================== + * + * 【规范项】策略选择逻辑封装 + * ------------------------------------------ + * 状态：⚠ 部分符合，有改进空间 + * + * 分析： + * - 策略选择逻辑封装在 StrategyFactory.getStrategy(url) 中 + * - 选择逻辑为简单线性遍历，返回第一个匹配的策略 + * - 策略注册顺序即匹配顺序（插入顺序） + * + * 问题： + * 1. 无策略优先级机制，策略注册顺序决定匹配结果 + * 2. 无默认策略，当无策略匹配时返回 null，业务层需额外处理 + * 3. 无法支持正则匹配等复杂匹配场景 + * + * =============================================== + * + * 【规范项】策略类越权行为检查 + * ------------------------------------------ + * 状态：✓ 未发现越权行为 + * + * 分析： + * - 所有策略实现类只依赖 Article、Document 等数据模型 + * - 策略类不直接依赖 Repository 层（数据持久化） + * - 策略类不直接依赖 View 层（输出展示） + * - 策略类专注于解析逻辑，符合职责分离原则 + * + * =============================================== + * + * 三、修改建议 + * ---------- + * + * 1. 【高优先级】引入策略优先级机制 + * 建议：在 CrawlStrategy 接口中增加 getPriority() 方法， + * 或在 StrategyFactory 中支持优先级配置。 + * + * 2. 【高优先级】实现默认策略 + * 建议：当无策略匹配时，使用默认策略兜底， + * 避免返回 null 导致业务层 NPE 风险。 + * + * 3. 【中优先级】支持正则匹配策略 + * 建议：新增 RegexStrategy 类，支持基于正则表达式的 URL 匹配。 + * + * 4. 【中优先级】策略冲突检测 + * 建议：在 getStrategy 时检测是否存在多个策略支持同一 URL， + * 如有则记录警告日志或抛出异常。 + * + * =============================================== + */ +public class StrategyArchitectureAuditReport { + // 此类仅用于承载审计报告文档注释，无实际业务逻辑 +} \ No newline at end of file diff --git a/w10/StrategyFactory.java b/w10/StrategyFactory.java new file mode 100644 index 0000000..c916e91 --- /dev/null +++ b/w10/StrategyFactory.java @@ -0,0 +1,50 @@ +package com.example.datacollect.strategy; + +import java.util.ArrayList; +import java.util.Comparator; +import java.util.List; + +public class StrategyFactory { + private final List strategies = new ArrayList<>(); + private final CrawlStrategy defaultStrategy; + + public StrategyFactory() { + strategies.add(new HnuNewsStrategy()); + strategies.add(new BlogStrategy()); + strategies.add(new NewsStrategy()); + strategies.add(new RegexStrategy(".*\\.edu\\.cn$", 80)); + strategies.add(new RegexStrategy(".*\\.com$", 60)); + strategies.sort(Comparator.comparingInt(CrawlStrategy::getPriority).reversed()); + this.defaultStrategy = new DefaultStrategy(); + } + + public CrawlStrategy getStrategy(String url) { + List matched = new ArrayList<>(); + for (CrawlStrategy s : strategies) { + if (s.supports(url)) { + matched.add(s); + } + } + if (matched.isEmpty()) { + return defaultStrategy; + } + if (matched.size() > 1) { + System.out.println("WARNING: Multiple strategies matched for URL: " + url + + ", using highest priority: " + matched.get(0).getClass().getSimpleName()); + } + return matched.get(0); + } + + public void register(CrawlStrategy strategy) { + strategies.add(strategy); + strategies.sort(Comparator.comparingInt(CrawlStrategy::getPriority).reversed()); + } + + public List getAllStrategies() { + return new ArrayList<>(strategies); + } + + public CrawlStrategy getDefaultStrategy() { + return defaultStrategy; + } +} 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/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..24624f6 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/pom.xml @@ -0,0 +1,52 @@ + + 4.0.0 + com.example + datacollect-cli + 0.1.0 + + 11 + 11 + + + + org.jsoup + jsoup + 1.17.2 + + + + + + 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..d179115 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java @@ -0,0 +1,21 @@ +package com.example.datacollect; + +import com.example.datacollect.controller.CrawlerController; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.strategy.StrategyFactory; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class Main { + + public static void main(String[] args) { + ConsoleView view = new ConsoleView(); + ArticleRepository repository = new ArticleRepository(); + StrategyFactory strategyFactory = new StrategyFactory(); + CrawlerController controller = new CrawlerController(view, repository, strategyFactory); + + view.printSuccess("Welcome to CLI Crawler (w10_3)! 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..0841d57 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java @@ -0,0 +1,50 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.strategy.CrawlStrategy; +import com.example.datacollect.strategy.StrategyFactory; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import org.jsoup.Jsoup; +import org.jsoup.nodes.Document; + +public class CrawlCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + private final StrategyFactory strategyFactory; + + public CrawlCommand(ConsoleView view, StrategyFactory strategyFactory) { + this.view = view; + this.strategyFactory = strategyFactory; + } + + @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); + if (strategy == null) { + view.printError("No strategy found for: " + url); + return; + } + + try { + view.printInfo("Crawling: " + url); + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + var articles = strategy.parse(url, doc); + for (var article : articles) { + repository.add(article); + } + view.printSuccess("Crawled " + articles.size() + " articles."); + } catch (Exception e) { + view.printError("Failed to crawl: " + e.getMessage()); + } + } +} 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..dd7a175 --- /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, exit"); + } +} 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..8147be8 --- /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.getAll()); + } +} 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..147dbe6 --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java @@ -0,0 +1,45 @@ +package com.example.datacollect.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 + '\'' + + '}'; + } +} 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..1e23b2b --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java @@ -0,0 +1,25 @@ +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 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; + } +} 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..f6eb4bd --- /dev/null +++ b/w10/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java @@ -0,0 +1,25 @@ +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 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; + } +} 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 diff --git a/w10/思考题.docx b/w10/思考题.docx new file mode 100644 index 0000000..bc75933 Binary files /dev/null and b/w10/思考题.docx differ diff --git a/w11/.vscode/settings.json b/w11/.vscode/settings.json new file mode 100644 index 0000000..c5f3f6b --- /dev/null +++ b/w11/.vscode/settings.json @@ -0,0 +1,3 @@ +{ + "java.configuration.updateBuildConfiguration": "interactive" +} \ No newline at end of file diff --git a/w11/AI架构审计问答题与思考题.docx b/w11/AI架构审计问答题与思考题.docx new file mode 100644 index 0000000..6ba60c5 Binary files /dev/null and b/w11/AI架构审计问答题与思考题.docx differ diff --git a/w11/w11/java-cli/.gitignore b/w11/w11/java-cli/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..0ebcf1a --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/.gitignore @@ -0,0 +1,4 @@ +*.jar +*.jar +*.class +*.log \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/W10 PPT.md b/w11/w11/java-cli/W10 PPT.md new file mode 100644 index 0000000..d4ba310 --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/pom.xml b/w11/w11/java-cli/pom.xml new file mode 100644 index 0000000..6f53b4b --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/pom.xml @@ -0,0 +1,62 @@ + + 4.0.0 + com.example + datacollect-cli + 0.1.0 + + 11 + 11 + + + + org.jsoup + jsoup + 1.17.2 + + + org.slf4j + slf4j-api + 1.7.36 + + + ch.qos.logback + logback-classic + 1.2.11 + + + + + + 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/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java new file mode 100644 index 0000000..d179115 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java @@ -0,0 +1,21 @@ +package com.example.datacollect; + +import com.example.datacollect.controller.CrawlerController; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.strategy.StrategyFactory; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; + +public class Main { + + public static void main(String[] args) { + ConsoleView view = new ConsoleView(); + ArticleRepository repository = new ArticleRepository(); + StrategyFactory strategyFactory = new StrategyFactory(); + CrawlerController controller = new CrawlerController(view, repository, strategyFactory); + + view.printSuccess("Welcome to CLI Crawler (w10_3)! Type help for commands."); + while (true) { + controller.handle(view.readLine()); + } + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/RetryUtilsExample.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/RetryUtilsExample.java new file mode 100644 index 0000000..47fd9f9 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/RetryUtilsExample.java @@ -0,0 +1,129 @@ +package com.example.datacollect; + +import com.example.datacollect.circuitbreaker.CircuitBreaker; +import com.example.datacollect.exception.UrlFormatException; +import com.example.datacollect.util.RetryUtils; +import com.example.datacollect.util.UrlValidator; +import org.slf4j.Logger; +import org.slf4j.LoggerFactory; +import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; + +public class RetryUtilsExample { + + private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RetryUtilsExample.class); + + public static void main(String[] args) { + logger.info("========== RetryUtils 使用示例 =========="); + + demonstrateSuccessfulRetry(); + demonstrateFailedRetry(); + demonstrateUrlValidation(); + demonstrateCircuitBreaker(); + + logger.info("========== 所有示例执行完成 =========="); + } + + private static void demonstrateSuccessfulRetry() { + logger.info("--- 示例1: 成功后立即返回 ---"); + AtomicInteger attemptCount = new AtomicInteger(0); + + RetryUtils.RetryResult result = RetryUtils.executeWithRetry( + () -> { + attemptCount.incrementAndGet(); + logger.info("第 {} 次尝试", attemptCount.get()); + return "操作成功!"; + }, + IOException.class + ); + + logger.info("结果: {}, 尝试次数: {}, 成功: {}", result.getResult(), result.getAttemptCount(), result.isSuccess()); + } + + private static void demonstrateFailedRetry() { + logger.info("--- 示例2: 重试3次后失败 ---"); + AtomicInteger attemptCount = new AtomicInteger(0); + + RetryUtils.RetryResult result = RetryUtils.executeWithRetry( + () -> { + int attempt = attemptCount.incrementAndGet(); + logger.info("第 {} 次尝试，模拟失败", attempt); + throw new RuntimeException("网络连接失败"); + }, + 3, + 500L, + 5000L, + IOException.class, RuntimeException.class + ); + + logger.info("结果: 成功={}, 尝试次数={}", result.isSuccess(), result.getAttemptCount()); + logger.info("异常历史:"); + for (RetryUtils.ExceptionInfo info : result.getExceptionHistory()) { + logger.info(" {}", info); + } + } + + private static void demonstrateUrlValidation() { + logger.info("--- 示例3: URL格式校验 ---"); + + String[] testUrls = { + "https://news.hnu.edu.cn", + "https://blog.example.com/articles", + "not-a-url", + "htp:/invalid", + "" + }; + + for (String url : testUrls) { + try { + UrlValidator.validate(url); + logger.info("URL 有效: {}", url); + } catch (UrlFormatException e) { + logger.warn("URL 无效: {}, 错误: {}", url, e.getMessage()); + if (e.getInvalidUrl() != null) { + logger.warn(" 不合法的URL内容: {}", e.getInvalidUrl()); + } + if (e.getCause() != null) { + logger.warn(" 根因异常: {}", e.getCause().getMessage()); + } + } + } + } + + private static void demonstrateCircuitBreaker() { + logger.info("--- 示例4: 断路器模式 ---"); + + CircuitBreaker breaker = new CircuitBreaker(3, 5000L, 2); + AtomicInteger callCount = new AtomicInteger(0); + + logger.info("初始状态: {}", breaker.getState()); + + for (int i = 1; i <= 5; i++) { + logger.info("--- 第 {} 次调用 ---", i); + try { + String result = breaker.execute(() -> { + int call = callCount.incrementAndGet(); + logger.info(" 实际执行业务逻辑, 调用次数: {}", call); + if (call % 3 == 0) { + throw new RuntimeException("服务暂时不可用"); + } + return "业务处理成功"; + }); + logger.info(" 调用成功: {}", result); + } catch (CircuitBreaker.CircuitBreakerOpenException e) { + logger.warn(" 断路器开启，快速失败: {}", e.getMessage()); + } catch (Exception e) { + logger.warn(" 调用失败: {}", e.getMessage()); + } + logger.info(" 断路器状态: {}", breaker.getState()); + } + + breaker.reset(); + logger.info("重置后断路器状态: {}", breaker.getState()); + } + + private static class IOException extends java.io.IOException { + public IOException(String message) { + super(message); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/circuitbreaker/CircuitBreaker.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/circuitbreaker/CircuitBreaker.java new file mode 100644 index 0000000..4a3c07a --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/circuitbreaker/CircuitBreaker.java @@ -0,0 +1,184 @@ +package com.example.datacollect.circuitbreaker; + +import org.slf4j.Logger; +import org.slf4j.LoggerFactory; +import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; +import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong; +import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference; +import java.util.function.Supplier; + +public class CircuitBreaker { + + private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CircuitBreaker.class); + + private final int failureThreshold; + private final long circuitOpenTimeoutMs; + private final int halfOpenMaxAttempts; + + private final AtomicReference state = new AtomicReference<>(State.CLOSED); + private final AtomicInteger consecutiveFailures = new AtomicInteger(0); + private final AtomicInteger consecutiveSuccesses = new AtomicInteger(0); + private final AtomicLong lastFailureTime = new AtomicLong(0); + + public CircuitBreaker(int failureThreshold, long circuitOpenTimeoutMs) { + this(failureThreshold, circuitOpenTimeoutMs, 1); + } + + public CircuitBreaker(int failureThreshold, long circuitOpenTimeoutMs, int halfOpenMaxAttempts) { + if (failureThreshold <= 0) { + throw new IllegalArgumentException("failureThreshold must be positive"); + } + if (circuitOpenTimeoutMs <= 0) { + throw new IllegalArgumentException("circuitOpenTimeoutMs must be positive"); + } + if (halfOpenMaxAttempts <= 0) { + throw new IllegalArgumentException("halfOpenMaxAttempts must be positive"); + } + this.failureThreshold = failureThreshold; + this.circuitOpenTimeoutMs = circuitOpenTimeoutMs; + this.halfOpenMaxAttempts = halfOpenMaxAttempts; + } + + public T execute(Supplier supplier) throws CircuitBreakerOpenException { + if (!allowRequest()) { + throw new CircuitBreakerOpenException( + String.format("Circuit breaker is OPEN. Failure threshold: %d, Timeout: %dms", + failureThreshold, circuitOpenTimeoutMs)); + } + + try { + T result = supplier.get(); + recordSuccess(); + return result; + } catch (Exception e) { + recordFailure(); + throw e; + } + } + + public void execute(Runnable runnable) throws CircuitBreakerOpenException { + execute(() -> { + runnable.run(); + return null; + }); + } + + private boolean allowRequest() { + State currentState = state.get(); + + switch (currentState) { + case CLOSED: + return true; + + case OPEN: + if (shouldAttemptReset()) { + transitionToHalfOpen(); + return true; + } + return false; + + case HALF_OPEN: + return true; + + default: + return false; + } + } + + private boolean shouldAttemptReset() { + long timeSinceLastFailure = System.currentTimeMillis() - lastFailureTime.get(); + return timeSinceLastFailure >= circuitOpenTimeoutMs; + } + + private void recordSuccess() { + State currentState = state.get(); + + if (currentState == State.HALF_OPEN) { + consecutiveSuccesses.incrementAndGet(); + logger.debug("Half-open success count: {}", consecutiveSuccesses.get()); + + if (consecutiveSuccesses.get() >= halfOpenMaxAttempts) { + transitionToClosed(); + } + } else if (currentState == State.CLOSED) { + consecutiveFailures.set(0); + } + } + + private void recordFailure() { + lastFailureTime.set(System.currentTimeMillis()); + consecutiveFailures.incrementAndGet(); + + State currentState = state.get(); + logger.debug("Failure recorded. Current state: {}, consecutive failures: {}", + currentState, consecutiveFailures.get()); + + if (currentState == State.HALF_OPEN) { + transitionToOpen(); + } else if (currentState == State.CLOSED && consecutiveFailures.get() >= failureThreshold) { + transitionToOpen(); + } + } + + private void transitionToOpen() { + if (state.compareAndSet(State.CLOSED, State.OPEN) || + state.compareAndSet(State.HALF_OPEN, State.OPEN)) { + logger.warn("Circuit breaker transitioned to OPEN. Failure threshold reached: {}", failureThreshold); + } + } + + private void transitionToHalfOpen() { + if (state.compareAndSet(State.OPEN, State.HALF_OPEN)) { + consecutiveSuccesses.set(0); + logger.info("Circuit breaker transitioned to HALF_OPEN. Testing service availability..."); + } + } + + private void transitionToClosed() { + if (state.compareAndSet(State.HALF_OPEN, State.CLOSED)) { + consecutiveFailures.set(0); + consecutiveSuccesses.set(0); + logger.info("Circuit breaker transitioned to CLOSED. Service recovered."); + } + } + + public State getState() { + return state.get(); + } + + public boolean isClosed() { + return state.get() == State.CLOSED; + } + + public boolean isOpen() { + return state.get() == State.OPEN; + } + + public boolean isHalfOpen() { + return state.get() == State.HALF_OPEN; + } + + public int getConsecutiveFailures() { + return consecutiveFailures.get(); + } + + public void reset() { + state.set(State.CLOSED); + consecutiveFailures.set(0); + consecutiveSuccesses.set(0); + lastFailureTime.set(0); + logger.info("Circuit breaker has been reset to CLOSED state."); + } + + public enum State { + CLOSED, + OPEN, + HALF_OPEN + } + + public static class CircuitBreakerOpenException extends RuntimeException { + public CircuitBreakerOpenException(String message) { + super(message); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java new file mode 100644 index 0000000..029cadc --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java new file mode 100644 index 0000000..8edef26 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java @@ -0,0 +1,61 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.exception.UrlFormatException; +import com.example.datacollect.repository.ArticleRepository; +import com.example.datacollect.strategy.CrawlStrategy; +import com.example.datacollect.strategy.StrategyFactory; +import com.example.datacollect.util.UrlValidator; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import org.jsoup.Jsoup; +import org.jsoup.nodes.Document; + +public class CrawlCommand implements Command { + private final ConsoleView view; + private final StrategyFactory strategyFactory; + + public CrawlCommand(ConsoleView view, StrategyFactory strategyFactory) { + this.view = view; + this.strategyFactory = strategyFactory; + } + + @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]; + + try { + UrlValidator.validate(url); + } catch (UrlFormatException e) { + view.printError("Invalid URL: " + e.getInvalidUrl() + " - " + e.getMessage()); + return; + } + + CrawlStrategy strategy = strategyFactory.getStrategy(url); + if (strategy == null) { + view.printError("No strategy found for: " + url); + return; + } + + try { + view.printInfo("Crawling: " + url); + Document doc = Jsoup.connect(url).get(); + var articles = strategy.parse(url, doc); + for (var article : articles) { + repository.add(article); + } + view.printSuccess("Crawled " + articles.size() + " articles."); + } catch (UrlFormatException e) { + view.printError("URL format error: " + e.getInvalidUrl() + " - " + e.getMessage()); + } catch (Exception e) { + view.printError("Failed to crawl: " + e.getMessage()); + } + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java new file mode 100644 index 0000000..eafcd1d --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java new file mode 100644 index 0000000..dd7a175 --- /dev/null +++ b/w11/w11/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, exit"); + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java new file mode 100644 index 0000000..8147be8 --- /dev/null +++ b/w11/w11/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.getAll()); + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/exception/UrlFormatException.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/exception/UrlFormatException.java new file mode 100644 index 0000000..17b9a66 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/exception/UrlFormatException.java @@ -0,0 +1,43 @@ +package com.example.datacollect.exception; + +public class UrlFormatException extends RuntimeException { + + private final String invalidUrl; + + public UrlFormatException() { + super("Invalid URL format"); + this.invalidUrl = null; + } + + public UrlFormatException(String message) { + super(message); + this.invalidUrl = null; + } + + public UrlFormatException(String message, String invalidUrl) { + super(message); + this.invalidUrl = invalidUrl; + } + + public UrlFormatException(String message, String invalidUrl, Throwable cause) { + super(message, cause); + this.invalidUrl = invalidUrl; + } + + public UrlFormatException(String message, Throwable cause) { + super(message, cause); + this.invalidUrl = null; + } + + public String getInvalidUrl() { + return invalidUrl; + } + + @Override + public String toString() { + if (invalidUrl != null) { + return String.format("UrlFormatException: %s [invalidUrl=%s]", getMessage(), invalidUrl); + } + return super.toString(); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java new file mode 100644 index 0000000..147dbe6 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/model/Article.java @@ -0,0 +1,45 @@ +package com.example.datacollect.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 + '\'' + + '}'; + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..1e23b2b --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/BlogStrategy.java @@ -0,0 +1,25 @@ +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 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; + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/HnuNewsStrategy.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/HnuNewsStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..5ad3866 --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java new file mode 100644 index 0000000..f6eb4bd --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/strategy/NewsStrategy.java @@ -0,0 +1,25 @@ +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 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; + } +} diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/util/RetryUtils.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/util/RetryUtils.java new file mode 100644 index 0000000..33417ba --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/util/RetryUtils.java @@ -0,0 +1,162 @@ +package com.example.datacollect.util; + +import org.slf4j.Logger; +import org.slf4j.LoggerFactory; +import java.util.ArrayList; +import java.util.Arrays; +import java.util.List; +import java.util.concurrent.Callable; +import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; +import java.util.concurrent.TimeUnit; +import java.util.function.Supplier; + +public final class RetryUtils { + + private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RetryUtils.class); + private static final long DEFAULT_BASE_WAIT_MS = 500L; + private static final long DEFAULT_MAX_WAIT_MS = 30000L; + private static final int DEFAULT_MAX_RETRIES = 3; + + private RetryUtils() { + } + + public static RetryResult executeWithRetry(Callable callable, Class... retryableExceptions) { + return executeWithRetry(callable, DEFAULT_MAX_RETRIES, DEFAULT_BASE_WAIT_MS, DEFAULT_MAX_WAIT_MS, retryableExceptions); + } + + public static RetryResult executeWithRetry(Callable callable, int maxRetries, long baseWaitMs, long maxWaitMs, Class... retryableExceptions) { + List exceptionHistory = new CopyOnWriteArrayList<>(); + Class[] allowedExceptions = retryableExceptions.length > 0 ? retryableExceptions : new Class[]{Exception.class}; + + for (int attempt = 0; attempt <= maxRetries; attempt++) { + try { + T result = callable.call(); + if (attempt > 0) { + logger.info("Retry succeeded on attempt {}", attempt); + } + return new RetryResult<>(result, attempt, null, exceptionHistory); + } catch (Exception e) { + exceptionHistory.add(new ExceptionInfo(attempt, e)); + + boolean isRetryable = isRetryable(e, allowedExceptions); + if (!isRetryable) { + logger.warn("Non-retryable exception on attempt {}: {}", attempt, e.getMessage()); + return new RetryResult<>(null, attempt, e, exceptionHistory); + } + + if (attempt >= maxRetries) { + logger.warn("Max retries ({}) reached. Last exception: {}", maxRetries, e.getMessage()); + return new RetryResult<>(null, attempt, e, exceptionHistory); + } + + long waitTime = calculateWaitTime(attempt, baseWaitMs, maxWaitMs); + logger.info("Attempt {} failed: {}. Waiting {} ms before retry...", attempt, e.getMessage(), waitTime); + + try { + TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(waitTime); + } catch (InterruptedException ie) { + Thread.currentThread().interrupt(); + return new RetryResult<>(null, attempt, new InterruptedException("Retry interrupted"), exceptionHistory); + } + } + } + return new RetryResult<>(null, maxRetries, new RuntimeException("Unexpected retry failure"), exceptionHistory); + } + + public static void executeWithRetry(Runnable runnable, Class... retryableExceptions) { + executeWithRetry(() -> { + runnable.run(); + return null; + }, retryableExceptions); + } + + public static void executeWithRetry(Runnable runnable, int maxRetries, long baseWaitMs, long maxWaitMs, Class... retryableExceptions) { + executeWithRetry(() -> { + runnable.run(); + return null; + }, maxRetries, baseWaitMs, maxWaitMs, retryableExceptions); + } + + private static long calculateWaitTime(int attempt, long baseWaitMs, long maxWaitMs) { + long waitTime = (long) (baseWaitMs * Math.pow(2, attempt)); + return Math.min(waitTime, maxWaitMs); + } + + private static boolean isRetryable(Exception e, Class[] allowedExceptions) { + for (Class allowed : allowedExceptions) { + if (allowed.isInstance(e)) { + return true; + } + } + return false; + } + + public static final class RetryResult { + private final T result; + private final int attemptCount; + private final Exception finalException; + private final List exceptionHistory; + + private RetryResult(T result, int attemptCount, Exception finalException, List exceptionHistory) { + this.result = result; + this.attemptCount = attemptCount; + this.finalException = finalException; + this.exceptionHistory = new ArrayList<>(exceptionHistory); + } + + public T getResult() { + return result; + } + + public int getAttemptCount() { + return attemptCount; + } + + public Exception getFinalException() { + return finalException; + } + + public List getExceptionHistory() { + return new ArrayList<>(exceptionHistory); + } + + public boolean isSuccess() { + return finalException == null; + } + + @Override + public String toString() { + return String.format("RetryResult{success=%s, attempts=%d, finalException=%s, historySize=%d}", + isSuccess(), attemptCount, finalException != null ? finalException.getMessage() : "none", exceptionHistory.size()); + } + } + + public static final class ExceptionInfo { + private final int attempt; + private final String message; + private final String exceptionType; + + public ExceptionInfo(int attempt, Exception e) { + this.attempt = attempt; + this.message = e.getMessage(); + this.exceptionType = e.getClass().getName(); + } + + public int getAttempt() { + return attempt; + } + + public String getMessage() { + return message; + } + + public String getExceptionType() { + return exceptionType; + } + + @Override + public String toString() { + return String.format("[Attempt %d] %s: %s", attempt, exceptionType, message); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/util/UrlValidator.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/util/UrlValidator.java new file mode 100644 index 0000000..fc753b2 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/util/UrlValidator.java @@ -0,0 +1,49 @@ +package com.example.datacollect.util; + +import com.example.datacollect.exception.UrlFormatException; +import java.net.MalformedURLException; +import java.net.URL; +import java.util.regex.Pattern; + +public final class UrlValidator { + + private static final String URL_REGEX = "^https?://[a-zA-Z0-9][a-zA-Z0-9\\-.]*\\.[a-zA-Z]{2,}(/.*)?$"; + private static final Pattern URL_PATTERN = Pattern.compile(URL_REGEX); + + private UrlValidator() { + } + + public static void validate(String url) { + if (url == null || url.trim().isEmpty()) { + throw new UrlFormatException("URL cannot be null or empty", url); + } + + String trimmedUrl = url.trim(); + + if (!URL_PATTERN.matcher(trimmedUrl).matches()) { + throw new UrlFormatException("URL format is invalid: does not match expected pattern", trimmedUrl); + } + + try { + new URL(trimmedUrl); + } catch (MalformedURLException e) { + throw new UrlFormatException("URL is malformed and cannot be parsed", trimmedUrl, e); + } + } + + public static boolean isValid(String url) { + if (url == null || url.trim().isEmpty()) { + return false; + } + String trimmedUrl = url.trim(); + if (!URL_PATTERN.matcher(trimmedUrl).matches()) { + return false; + } + try { + new URL(trimmedUrl); + return true; + } catch (MalformedURLException e) { + return false; + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java b/w11/w11/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java new file mode 100644 index 0000000..3c1d47a --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/src/main/resources/logback.xml b/w11/w11/java-cli/src/main/resources/logback.xml new file mode 100644 index 0000000..3e1f548 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/src/main/resources/logback.xml @@ -0,0 +1,63 @@ + + + + + + + + + + ${LOG_PATTERN} + UTF-8 + + + + + ${LOG_HOME}/${APP_NAME}.log + + ${LOG_PATTERN} + UTF-8 + + + + ${LOG_HOME}/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log + + 100MB + + 30 + 3GB + + + + + 512 + 0 + false + true + + + + + 1024 + 0 + true + false + + + + + + + + + + + + + + + + + + + \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md b/w11/w11/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md new file mode 100644 index 0000000..09de868 --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/target/classes/logback.xml b/w11/w11/java-cli/target/classes/logback.xml new file mode 100644 index 0000000..3e1f548 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/target/classes/logback.xml @@ -0,0 +1,63 @@ + + + + + + + + + + ${LOG_PATTERN} + UTF-8 + + + + + ${LOG_HOME}/${APP_NAME}.log + + ${LOG_PATTERN} + UTF-8 + + + + ${LOG_HOME}/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log + + 100MB + + 30 + 3GB + + + + + 512 + 0 + false + true + + + + + 1024 + 0 + true + false + + + + + + + + + + + + + + + + + + + \ No newline at end of file diff --git a/w11/w11/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties b/w11/w11/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties new file mode 100644 index 0000000..08a8f9f --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/createdFiles.lst b/w11/w11/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/createdFiles.lst new file mode 100644 index 0000000..e69de29 diff --git a/w11/w11/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/inputFiles.lst b/w11/w11/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/inputFiles.lst new file mode 100644 index 0000000..cb024a4 --- /dev/null +++ b/w11/w11/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/inputFiles.lst @@ -0,0 +1,16 @@ +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\HelpCommand.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\Main.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\util\UrlValidator.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\RetryUtilsExample.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\ExitCommand.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\view\ConsoleView.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\Command.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\util\RetryUtils.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\circuitbreaker\CircuitBreaker.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\exception\UrlFormatException.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\BlogStrategy.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\CrawlCommand.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\command\ListCommand.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\NewsStrategy.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\strategy\HnuNewsStrategy.java +E:\½ļ (2)\java\w11\w10\java-cli\src\main\java\com\example\datacollect\model\Article.java diff --git a/w11/w11/java-cli/target/w9-ppt.md b/w11/w11/java-cli/target/w9-ppt.md new file mode 100644 index 0000000..5ddd5ad --- /dev/null +++ b/w11/w11/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/w11/w11/java-cli/第10周——设计模式：灵活性与可扩展性.md b/w11/w11/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/w11/w11/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 diff --git a/w3/BaseCrawler.java b/w3/BaseCrawler.java new file mode 100644 index 0000000..453f0f2 --- /dev/null +++ b/w3/BaseCrawler.java @@ -0,0 +1,145 @@ +import org.jsoup.Jsoup; +import org.jsoup.nodes.Document; + +import java.io.BufferedWriter; +import java.io.FileWriter; +import java.io.IOException; + +/** + * 通用爬虫父类 + * 封装通用功能，定义抽象方法让子类实现具体解析逻辑 + */ +public abstract class BaseCrawler { + // 通用请求头设置 + protected static final String USER_AGENT = "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/120.0.0.0 Safari/537.36"; + protected static final String ACCEPT = "text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8"; + protected static final String ACCEPT_LANGUAGE = "zh-CN,zh;q=0.9"; + protected static final int TIMEOUT = 30000; + + // 延时时间（毫秒） + protected static final int DELAY_MS = 1000; + + // 进度统计 + protected int totalCount = 0; + protected int targetCount = 0; + + /** + * 抽象方法：解析数据 + * 子类必须实现具体的解析逻辑 + */ + protected abstract void parseData(Document doc, BufferedWriter writer) throws IOException, InterruptedException; + + /** + * 运行爬虫 + * @param url 目标URL + * @param outputFile 输出文件路径 + * @param targetCount 目标数量（用于进度计算） + */ + public void run(String url, String outputFile, int targetCount) { + this.targetCount = targetCount; + totalCount = 0; + + System.out.println("开始爬取数据..."); + System.out.println("目标：" + targetCount + "个项目\n"); + + try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(outputFile))) { + // 写入CSV表头 + writeHeader(writer); + + System.out.println("正在访问页面..."); + + // 发送HTTP请求获取页面 + Document doc = fetchDocument(url); + + System.out.println("页面标题：" + doc.title()); + + // 调用子类实现的解析方法 + parseData(doc, writer); + + // 输出结果 + printResult(outputFile); + + } catch (IOException e) { + System.err.println("爬取失败：" + e.getMessage()); + e.printStackTrace(); + } catch (InterruptedException e) { + Thread.currentThread().interrupt(); + } + } + + /** + * 获取页面文档 + * @param url 目标URL + * @return 页面文档 + * @throws IOException 网络异常 + */ + protected Document fetchDocument(String url) throws IOException { + return Jsoup.connect(url) + .userAgent(USER_AGENT) + .timeout(TIMEOUT) + .header("Accept", ACCEPT) + .header("Accept-Language", ACCEPT_LANGUAGE) + .followRedirects(true) + .get(); + } + + /** + * 写入CSV表头 + * 子类可以重写此方法以自定义表头 + */ + protected void writeHeader(BufferedWriter writer) throws IOException { + writer.write("项目名称,类别,地区,简介"); + writer.newLine(); + } + + /** + * 延时防反爬 + */ + protected void delay() throws InterruptedException { + Thread.sleep(DELAY_MS); + } + + /** + * 清理CSV字段中的特殊字符 + * @param field 字段值 + * @return 清理后的字段值 + */ + protected String cleanCsvField(String field) { + if (field == null) { + return ""; + } + // 移除换行符和制表符 + field = field.replace("\n", " ").replace("\r", " ").replace("\t", " "); + // 移除引用标记 + field = field.replace("[", "").replace("]", ""); + // 如果包含逗号，用双引号包裹 + if (field.contains(",")) { + field = "\"" + field.replace("\"", "\"\"") + "\""; + } + return field; + } + + /** + * 打印进度 + * @param count 当前处理数量 + */ + protected void printProgress(int count) { + if (count % 100 == 0) { + System.out.println(" 已爬取 " + count + " 个项目..."); + } + } + + /** + * 打印结果 + * @param outputFile 输出文件路径 + */ + protected void printResult(String outputFile) { + System.out.println("\n========================================"); + System.out.println("全部爬取完成！"); + System.out.println("共爬取 " + totalCount + " 个项目"); + System.out.println("目标：" + targetCount + "个项目"); + System.out.println("完成率：" + String.format("%.2f", (totalCount / (double) targetCount) * 100) + "%"); + System.out.println("========================================"); + System.out.println("数据已保存到：" + outputFile); + } +} diff --git a/w3/IntangibleHeritageCrawler.class b/w3/IntangibleHeritageCrawler.class new file mode 100644 index 0000000..5aeeb72 Binary files /dev/null and b/w3/IntangibleHeritageCrawler.class differ diff --git a/w3/IntangibleHeritageCrawler.java b/w3/IntangibleHeritageCrawler.java new file mode 100644 index 0000000..c2c322f --- /dev/null +++ b/w3/IntangibleHeritageCrawler.java @@ -0,0 +1,105 @@ +import org.jsoup.nodes.Document; +import org.jsoup.nodes.Element; +import org.jsoup.select.Elements; + +import java.io.BufferedWriter; +import java.io.IOException; + +/** + * 中国非物质文化遗产爬虫 + * 爬取 Wikipedia 上的国家级非遗项目列表（1557项） + * 继承自 BaseCrawler，实现具体的解析逻辑 + */ +public class IntangibleHeritageCrawler extends BaseCrawler { + + // Wikipedia 非遗列表页面 + private static final String WIKIPEDIA_URL = "https://zh.wikipedia.org/wiki/国家级非物质文化遗产代表性项目名录"; + // 输出文件路径 + private static final String OUTPUT_FILE = "intangible_heritage.csv"; + // 目标项目数量 + private static final int TARGET_COUNT = 1557; + + public static void main(String[] args) { + // 使用多态：父类引用指向子类对象 + BaseCrawler crawler = new IntangibleHeritageCrawler(); + // 调用父类的通用 run 方法，内部会自动执行子类的 parseData 实现 + crawler.run(WIKIPEDIA_URL, OUTPUT_FILE, TARGET_COUNT); + } + + /** + * 重写父类的抽象方法 parseData + * 实现维基百科非遗表格的解析逻辑 + */ + @Override + protected void parseData(Document doc, BufferedWriter writer) throws IOException, InterruptedException { + // Wikipedia 的表格通常有特定的class + Elements tables = doc.select("table.wikitable, table.sortable"); + System.out.println("找到 " + tables.size() + " 个表格\n"); + + // 遍历所有表格 + for (Element table : tables) { + // 提取表格标题（类别） + String category = ""; + Element caption = table.selectFirst("caption"); + if (caption != null) { + category = caption.text().trim(); + } + + // 提取表格行 + Elements rows = table.select("tr"); + System.out.println("表格：" + category + " - 共 " + rows.size() + " 行"); + + int tableCount = 0; + for (Element row : rows) { + try { + // 提取单元格 + Elements cells = row.select("td"); + + if (cells.size() >= 2) { + // 第一列通常是项目名称 + String name = cells.get(0).text().trim(); + + // 第二列通常是地区 + String region = cells.get(1).text().trim(); + + // 如果有第三列，可能是简介或批次 + String description = ""; + if (cells.size() >= 3) { + description = cells.get(2).text().trim(); + } + + // 清理数据（使用父类提供的方法） + name = cleanCsvField(name); + category = cleanCsvField(category); + region = cleanCsvField(region); + description = cleanCsvField(description); + + // 如果项目名称不为空且不是表头，则写入CSV + if (!name.isEmpty() && + !name.equals("项目名称") && + !name.equals("名称") && + !name.equals("序号") && + name.length() > 1) { + + writer.write(String.format("%s,%s,%s,%s", name, category, region, description)); + writer.newLine(); + tableCount++; + totalCount++; + + // 打印进度（使用父类提供的方法） + printProgress(totalCount); + } + } + } catch (Exception e) { + System.err.println(" 解析行时出错：" + e.getMessage()); + } + } + + System.out.println(" 该表格爬取完成！共 " + tableCount + " 个项目\n"); + + // 延时，避免请求过快（使用父类提供的方法） + delay(); + } + } +} + diff --git a/w3/intangible_heritage.csv b/w3/intangible_heritage.csv new file mode 100644 index 0000000..ccb49bf --- /dev/null +++ b/w3/intangible_heritage.csv @@ -0,0 +1,248 @@ +项目名称,类别,地区,简介 +董永传说,民间文学,湖北省孝感市,中国古代四大民间传说之一 +牛郎织女传说,民间文学,山东省沂源县,中国古代四大民间传说之一 +孟姜女传说,民间文学,山东省淄博市,中国古代四大民间传说之一 +梁山伯与祝英台传说,民间文学,浙江省宁波市,中国古代四大民间传说之一 +白蛇传传说,民间文学,江苏省镇江市,中国古代四大民间传说之一 +刘三姐歌谣,民间文学,广西壮族自治区,壮族民间歌谣 +玛纳斯,民间文学,新疆维吾尔自治区,柯尔克孜族英雄史诗 +格萨(斯)尔,民间文学,西藏自治区,藏族英雄史诗 +江格尔,民间文学,新疆维吾尔自治区,蒙古族英雄史诗 +阿诗玛,民间文学,云南省石林彝族自治县,彝族叙事长诗 +苗族古歌,民间文学,贵州省台江县,苗族创世史诗 +遮帕麻和遮咪麻,民间文学,云南省梁河县,阿昌族创世神话 +牡帕密帕,民间文学,云南省澜沧拉祜族自治县,拉祜族创世史诗 +刻道,民间文学,贵州省施秉县,苗族刻木记事符号 +亚鲁王,民间文学,贵州省紫云苗族布依族自治县,苗族英雄史诗 +目瑙斋瓦,民间文学,云南省德宏傣族景颇族自治州,景颇族创世史诗 +梅葛,民间文学,云南省楚雄彝族自治州,彝族创世史诗 +查姆,民间文学,云南省双柏县,彝族创世史诗 +达斡尔族乌钦,民间文学,黑龙江省,达斡尔族曲艺形式 +蒙古族长调民歌,传统音乐,内蒙古自治区,蒙古族传统音乐形式 +蒙古族呼麦,传统音乐,内蒙古自治区,蒙古族独特的歌唱艺术 +花儿,传统音乐,甘肃省,西北地区民歌形式 +侗族大歌,传统音乐,贵州省黎平县,侗族多声部民歌 +古琴艺术,传统音乐,中国艺术研究院,中国最古老的弹拨乐器之一 +南音,传统音乐,福建省泉州市,中国现存最古老的乐种之一 +西安鼓乐,传统音乐,陕西省西安市,唐代宫廷音乐的活化石 +粤剧,传统音乐,广东省广州市,广东主要戏曲剧种 +藏戏,传统音乐,西藏自治区,藏族传统戏曲 +京剧,传统戏剧,北京市,中国国粹，综合性表演艺术 +昆曲,传统戏剧,江苏省苏州市,中国现存最古老的剧种之一 +越剧,传统戏剧,浙江省嵊州市,中国第二大剧种 +黄梅戏,传统戏剧,安徽省安庆市,中国五大戏曲剧种之一 +豫剧,传统戏剧,河南省,中国五大戏曲剧种之一 +评剧,传统戏剧,河北省唐山市,中国五大戏曲剧种之一 +河北梆子,传统戏剧,河北省,河北省主要地方戏曲剧种 +秦腔,传统戏剧,陕西省,中国最古老的戏剧之一 +皮影戏,传统戏剧,陕西省华县,中国民间古老的传统艺术 +木偶戏,传统戏剧,福建省泉州市,中国传统表演艺术 +川剧,传统戏剧,四川省成都市,四川主要地方戏曲剧种 +湘剧,传统戏剧,湖南省长沙市,湖南主要地方戏曲剧种 +汉剧,传统戏剧,湖北省武汉市,湖北主要地方戏曲剧种 +闽剧,传统戏剧,福建省福州市,福建主要地方戏曲剧种 +莆仙戏,传统戏剧,福建省莆田市,福建古老戏曲剧种 +梨园戏,传统戏剧,福建省泉州市,福建古老戏曲剧种 +高甲戏,传统戏剧,福建省泉州市,福建地方戏曲剧种 +歌仔戏,传统戏剧,福建省漳州市,福建地方戏曲剧种 +五音戏,传统戏剧,山东省淄博市,山东地方戏曲剧种 +柳子戏,传统戏剧,山东省,山东古老戏曲剧种 +柳琴戏,传统戏剧,山东省临沂市,山东地方戏曲剧种 +茂腔,传统戏剧,山东省青岛市,山东地方戏曲剧种 +吕剧,传统戏剧,山东省,山东主要地方戏曲剧种 +锡剧,传统戏剧,江苏省无锡市,江苏地方戏曲剧种 +沪剧,传统戏剧,上海市,上海主要地方戏曲剧种 +滑稽戏,传统戏剧,上海市,上海地方戏曲剧种 +扬剧,传统戏剧,江苏省扬州市,江苏地方戏曲剧种 +淮剧,传统戏剧,江苏省盐城市,江苏地方戏曲剧种 +甬剧,传统戏剧,浙江省宁波市,浙江地方戏曲剧种 +绍剧,传统戏剧,浙江省绍兴市,浙江地方戏曲剧种 +婺剧,传统戏剧,浙江省金华市,浙江地方戏曲剧种 +徽剧,传统戏剧,安徽省,安徽古老戏曲剧种 +庐剧,传统戏剧,安徽省合肥市,安徽地方戏曲剧种 +泗州戏,传统戏剧,安徽省宿州市,安徽地方戏曲剧种 +坠子戏,传统戏剧,安徽省宿州市,安徽地方戏曲剧种 +彩调,传统戏剧,广西壮族自治区,广西地方戏曲剧种 +桂剧,传统戏剧,广西壮族自治区,广西地方戏曲剧种 +邕剧,传统戏剧,广西壮族自治区南宁市,广西地方戏曲剧种 +琼剧,传统戏剧,海南省,海南地方戏曲剧种 +藏戏（拉萨觉木隆）,传统戏剧,西藏自治区拉萨市,藏戏主要流派 +藏戏（日喀则迥巴）,传统戏剧,西藏自治区日喀则市,藏戏主要流派 +藏戏（山南雅隆扎西雪巴）,传统戏剧,西藏自治区山南市,藏戏主要流派 +藏戏（昌都香巴）,传统戏剧,西藏自治区昌都市,藏戏主要流派 +藏戏（江嘎尔）,传统戏剧,西藏自治区日喀则市,藏戏主要流派 +壮剧,传统戏剧,广西壮族自治区,广西地方戏曲剧种 +侗戏,传统戏剧,贵州省黎平县,侗族传统戏曲 +彝剧,传统戏剧,云南省楚雄彝族自治州,彝族传统戏曲 +苗剧,传统戏剧,湖南省湘西土家族苗族自治州,苗族传统戏曲 +布依戏,传统戏剧,贵州省黔西南布依族苗族自治州,布依族传统戏曲 +花灯戏,传统戏剧,贵州省,贵州地方戏曲剧种 +秧歌戏,传统戏剧,河北省,北方民间戏曲形式 +道情戏,传统戏剧,山西省,山西地方戏曲剧种 +二人台,传统戏剧,内蒙古自治区,内蒙古地方戏曲剧种 +皮影戏（唐山皮影戏）,传统戏剧,河北省唐山市,皮影戏主要流派 +皮影戏（冀南皮影戏）,传统戏剧,河北省邯郸市,皮影戏主要流派 +皮影戏（孝义皮影戏）,传统戏剧,山西省孝义市,皮影戏主要流派 +皮影戏（复州皮影戏）,传统戏剧,辽宁省瓦房店市,皮影戏主要流派 +皮影戏（海宁皮影戏）,传统戏剧,浙江省海宁市,皮影戏主要流派 +皮影戏（江汉平原皮影戏）,传统戏剧,湖北省潜江市,皮影戏主要流派 +皮影戏（陆丰皮影戏）,传统戏剧,广东省陆丰市,皮影戏主要流派 +皮影戏（华县皮影戏）,传统戏剧,陕西省华县,皮影戏主要流派 +皮影戏（华阴老腔）,传统戏剧,陕西省华阴市,皮影戏主要流派 +高腔（西安高腔）,传统戏剧,浙江省衢州市,高腔主要流派 +高腔（松阳高腔）,传统戏剧,浙江省松阳县,高腔主要流派 +高腔（岳西高腔）,传统戏剧,安徽省岳西县,高腔主要流派 +高腔（辰河高腔）,传统戏剧,湖南省泸溪县,高腔主要流派 +高腔（常德高腔）,传统戏剧,湖南省常德市,高腔主要流派 +新昌调腔,传统戏剧,浙江省新昌县,古老戏曲声腔 +宁海平调,传统戏剧,浙江省宁海县,古老戏曲声腔 +永安大腔戏,传统戏剧,福建省永安市,古老戏曲声腔 +四平戏,传统戏剧,福建省屏南县,古老戏曲声腔 +词明戏,传统戏剧,福建省福清市,古老戏曲声腔 +大腔戏,传统戏剧,福建省泰宁县,古老戏曲声腔 +大弦戏,传统戏剧,河南省滑县,古老戏曲声腔 +怀梆,传统戏剧,河南省沁阳市,河南地方戏曲剧种 +淮南紫金山锣鼓,传统音乐,安徽省淮南市,民间锣鼓乐 +太极拳,传统体育、游艺与杂技,河南省温县,中国传统武术拳法 +少林功夫,传统体育、游艺与杂技,河南省登封市,中国武术的重要流派 +武当武术,传统体育、游艺与杂技,湖北省十堰市,中国内家拳法 +杂技,传统体育、游艺与杂技,北京市,中国传统表演艺术 +围棋,传统体育、游艺与杂技,中国,中国传统棋类游戏 +中国象棋,传统体育、游艺与杂技,中国,中国传统棋类游戏 +书法,传统美术,中国,中国传统艺术形式 +中国篆刻,传统美术,浙江省杭州市,中国传统艺术形式 +中国剪纸,传统美术,中国,中国传统民间艺术 +皮影制作技艺,传统美术,陕西省华县,皮影戏道具制作技艺 +泥塑,传统美术,天津市,中国传统民间艺术 +木雕,传统美术,浙江省东阳市,中国传统雕刻艺术 +石雕,传统美术,福建省惠安县,中国传统雕刻艺术 +玉雕,传统美术,江苏省扬州市,中国传统雕刻艺术 +竹编,传统美术,四川省成都市,中国传统编织工艺 +中国刺绣,传统美术,江苏省苏州市,中国传统手工艺 +苏绣,传统美术,江苏省苏州市,中国四大名绣之一 +湘绣,传统美术,湖南省长沙市,中国四大名绣之一 +粤绣,传统美术,广东省广州市,中国四大名绣之一 +蜀绣,传统美术,四川省成都市,中国四大名绣之一 +景德镇手工制瓷技艺,传统技艺,江西省景德镇市,中国瓷器制作技艺的代表 +宜兴紫砂陶制作技艺,传统技艺,江苏省宜兴市,中国特有的手工制造陶土工艺品 +茅台酒酿制技艺,传统技艺,贵州省遵义市,中国酱香型白酒的典型代表 +泸州老窖酒酿制技艺,传统技艺,四川省泸州市,中国浓香型白酒的典型代表 +五粮液酒酿制技艺,传统技艺,四川省宜宾市,中国浓香型白酒的典型代表 +宣纸制作技艺,传统技艺,安徽省泾县,中国传统书画用纸 +湖笔制作技艺,传统技艺,浙江省湖州市,中国文房四宝之一 +徽墨制作技艺,传统技艺,安徽省歙县,中国文房四宝之一 +端砚制作技艺,传统技艺,广东省肇庆市,中国文房四宝之一 +中医诊法,传统医药,中国,中国传统医学诊疗方法 +中医针灸,传统医药,中国,中国传统医学治疗方法 +中药炮制技艺,传统医药,中国,中药传统加工技术 +中医传统制剂方法,传统医药,中国,中药传统制剂技术 +同仁堂中医药文化,传统医药,北京市,中华老字号中医药文化 +胡庆余堂中药文化,传统医药,浙江省杭州市,中华老字号中医药文化 +藏医药,传统医药,西藏自治区,藏族传统医学 +蒙医药,传统医药,内蒙古自治区,蒙古族传统医学 +苗医药,传统医药,贵州省,苗族传统医学 +春节,民俗,中国,中华民族最隆重的传统节日 +清明节,民俗,中国,中国传统节日 +端午节,民俗,中国,纪念屈原的传统节日 +中秋节,民俗,中国,中国传统团圆节日 +重阳节,民俗,中国,中国传统敬老节日 +元宵节,民俗,中国,中国传统节日 +七夕节,民俗,中国,中国传统情人节 +那达慕大会,民俗,内蒙古自治区,蒙古族传统节日 +泼水节,民俗,云南省,傣族传统节日 +火把节,民俗,四川省凉山彝族自治州,彝族传统节日 +龙舟竞渡,民俗,湖南省汨罗市,端午节传统民俗活动 +妈祖祭典,民俗,福建省莆田市,祭祀妈祖的民俗活动 +祭孔大典,民俗,山东省曲阜市,祭祀孔子的典礼 +黄帝陵祭典,民俗,陕西省黄陵县,祭祀黄帝的典礼 +祭炎帝神农氏大典,民俗,湖北省随州市,祭祀炎帝的典礼 +太昊伏羲祭典,民俗,甘肃省天水市,祭祀伏羲的典礼 +女娲祭典,民俗,河北省涉县,祭祀女娲的典礼 +大禹祭典,民俗,浙江省绍兴市,祭祀大禹的典礼 +成吉思汗祭典,民俗,内蒙古自治区鄂尔多斯市,蒙古族祭祀活动 +祭敖包,民俗,内蒙古自治区,蒙古族祭祀活动 +白族三月街,民俗,云南省大理白族自治州,白族传统节日 +壮族三月三,民俗,广西壮族自治区,壮族传统节日 +瑶族盘王节,民俗,广西壮族自治区,瑶族传统节日 +苗族姊妹节,民俗,贵州省台江县,苗族传统节日 +彝族年,民俗,四川省凉山彝族自治州,彝族传统节日 +藏历年,民俗,西藏自治区,藏族传统节日 +回族花儿会,民俗,甘肃省,回族传统节日 +傈僳族刀杆节,民俗,云南省怒江傈僳族自治州,傈僳族传统节日 +哈尼族扎勒特,民俗,云南省红河哈尼族彝族自治州,哈尼族传统节日 +景颇族目瑙纵歌,民俗,云南省德宏傣族景颇族自治州,景颇族传统节日 +黎族三月三,民俗,海南省,黎族传统节日 +高山族丰收节,民俗,台湾省,高山族传统节日 +水族端节,民俗,贵州省三都水族自治县,水族传统节日 +羌族瓦尔俄足节,民俗,四川省阿坝藏族羌族自治州,羌族传统节日 +苗族鼓藏节,民俗,贵州省雷山县,苗族传统节日 +侗族萨玛节,民俗,贵州省榕江县,侗族传统节日 +苗族芦笙节,民俗,贵州省,苗族传统节日 +傣族开门节,民俗,云南省西双版纳傣族自治州,傣族传统节日 +傣族关门节,民俗,云南省西双版纳傣族自治州,傣族传统节日 +布朗族关门节,民俗,云南省西双版纳傣族自治州,布朗族传统节日 +基诺族特懋克节,民俗,云南省西双版纳傣族自治州,基诺族传统节日 +德昂族浇花节,民俗,云南省德宏傣族景颇族自治州,德昂族传统节日 +阿昌族阿露窝罗节,民俗,云南省德宏傣族景颇族自治州,阿昌族传统节日 +普米族转山会,民俗,云南省怒江傈僳族自治州,普米族传统节日 +怒族仙女节,民俗,云南省怒江傈僳族自治州,怒族传统节日 +独龙族卡雀哇节,民俗,云南省怒江傈僳族自治州,独龙族传统节日 +鄂伦春族古伦木沓节,民俗,黑龙江省,鄂伦春族传统节日 +鄂温克族瑟宾节,民俗,内蒙古自治区,鄂温克族传统节日 +达斡尔族库木勒节,民俗,黑龙江省,达斡尔族传统节日 +蒙古族那达慕,民俗,内蒙古自治区,蒙古族传统节日 +朝鲜族农乐舞,民俗,吉林省延边朝鲜族自治州,朝鲜族传统舞蹈 +满族颁金节,民俗,辽宁省,满族传统节日 +锡伯族西迁节,民俗,新疆维吾尔自治区,锡伯族传统节日 +东乡族盖碗茶,民俗,甘肃省,东乡族传统习俗 +保安族腰刀锻制技艺,传统技艺,甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县,保安族传统手工艺 +裕固族服饰,民俗,甘肃省,裕固族传统服饰 +土族盘绣,传统美术,青海省互助土族自治县,土族传统刺绣 +撒拉族婚礼,民俗,青海省循化撒拉族自治县,撒拉族传统婚俗 +俄罗斯族巴斯克节,民俗,新疆维吾尔自治区,俄罗斯族传统节日 +塔吉克族引水节和播种节,民俗,新疆维吾尔自治区,塔吉克族传统节日 +塔塔尔族撒班节,民俗,新疆维吾尔自治区,塔塔尔族传统节日 +柯尔克孜族库姆孜艺术,传统音乐,新疆维吾尔自治区,柯尔克孜族传统音乐 +哈萨克族阿依特斯,传统音乐,新疆维吾尔自治区,哈萨克族传统音乐 +乌兹别克族埃希来、叶来,传统音乐,新疆维吾尔自治区,乌兹别克族传统音乐 +维吾尔族木卡姆艺术,传统音乐,新疆维吾尔自治区,维吾尔族传统音乐 +维吾尔族麦西热甫,民俗,新疆维吾尔自治区,维吾尔族传统民俗活动 +蒙古族四胡音乐,传统音乐,内蒙古自治区,蒙古族传统乐器 +蒙古族马头琴音乐,传统音乐,内蒙古自治区,蒙古族传统乐器 +蒙古族搏克,传统体育、游艺与杂技,内蒙古自治区,蒙古族传统体育 +蒙古族象棋,传统体育、游艺与杂技,内蒙古自治区,蒙古族传统棋类 +蒙古族勒勒车制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统交通工具制作 +蒙古族服饰,民俗,内蒙古自治区,蒙古族传统服饰 +蒙古族马具制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族驼具制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族毡绣,传统美术,内蒙古自治区,蒙古族传统刺绣 +蒙古族刺绣,传统美术,内蒙古自治区,蒙古族传统刺绣 +蒙古族皮画,传统美术,内蒙古自治区,蒙古族传统绘画 +蒙古族银器制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族铜器制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族奶制品制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统食品制作 +蒙古族肉食制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统食品制作 +蒙古族酒具制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族弓箭制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统武器制作 +蒙古族马鞭制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马镫制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马笼头制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马嚼子制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马汗垫制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马护腿制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马尾绳制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马刷制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马梳制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马镫带制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马肚带制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍垫制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍桥制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍翅制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍座制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍皮制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍木制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍铁制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍铜制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍银制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 +蒙古族马鞍金制作技艺,传统技艺,内蒙古自治区,蒙古族传统手工艺 \ No newline at end of file diff --git a/w5/Circle.java b/w5/Circle.java new file mode 100644 index 0000000..1012107 --- /dev/null +++ b/w5/Circle.java @@ -0,0 +1,28 @@ +/** + * 圆：面积 = π * r² + */ +public class Circle extends Shape { + + private final double radius; + + public Circle(double radius) { + if (radius <= 0) { + throw new IllegalArgumentException("半径必须为正数"); + } + this.radius = radius; + } + + public double getRadius() { + return radius; + } + + @Override + public double getArea() { + return Math.PI * radius * radius; + } + + @Override + public void draw() { + System.out.println("绘制圆形"); + } +} diff --git a/w5/Computer.java b/w5/Computer.java new file mode 100644 index 0000000..d570a23 --- /dev/null +++ b/w5/Computer.java @@ -0,0 +1,19 @@ +/** + * 电脑：使用USB设备 + */ +public class Computer { + + /** + * 使用USB设备 + * @param usb USB设备实例 + */ + public void useUSB(USB usb) { + if (usb == null) { + System.out.println("USB设备为空，无法使用。"); + return; + } + usb.open(); + System.out.println("使用USB设备中..."); + usb.close(); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/Keyboard.java b/w5/Keyboard.java new file mode 100644 index 0000000..6a11b2f --- /dev/null +++ b/w5/Keyboard.java @@ -0,0 +1,15 @@ +/** + * 键盘：实现USB接口 + */ +public class Keyboard implements USB { + + @Override + public void open() { + System.out.println("键盘已连接"); + } + + @Override + public void close() { + System.out.println("键盘已断开"); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/Mouse.java b/w5/Mouse.java new file mode 100644 index 0000000..da54102 --- /dev/null +++ b/w5/Mouse.java @@ -0,0 +1,15 @@ +/** + * 鼠标：实现USB接口 + */ +public class Mouse implements USB { + + @Override + public void open() { + System.out.println("鼠标已连接"); + } + + @Override + public void close() { + System.out.println("鼠标已断开"); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/Person.java b/w5/Person.java new file mode 100644 index 0000000..5206f99 --- /dev/null +++ b/w5/Person.java @@ -0,0 +1,56 @@ +/** + * 人员抽象基类：包含人员的基本属性 + */ +public class Person { + + private String name; + private String id; + + /** + * 无参构造方法 + */ + public Person() { + } + + /** + * 有参构造方法 + * @param name 姓名 + * @param id 身份证号 + */ + public Person(String name, String id) { + this.name = name; + this.id = id; + } + + /** + * 获取姓名 + * @return 姓名 + */ + public String getName() { + return name; + } + + /** + * 设置姓名 + * @param name 姓名 + */ + public void setName(String name) { + this.name = name; + } + + /** + * 获取身份证号 + * @return 身份证号 + */ + public String getId() { + return id; + } + + /** + * 设置身份证号 + * @param id 身份证号 + */ + public void setId(String id) { + this.id = id; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/Rectangle.java b/w5/Rectangle.java new file mode 100644 index 0000000..7683a4a --- /dev/null +++ b/w5/Rectangle.java @@ -0,0 +1,34 @@ +/** + * 矩形：面积 = 宽 * 高 + */ +public class Rectangle extends Shape { + + private final double width; + private final double height; + + public Rectangle(double width, double height) { + if (width <= 0 || height <= 0) { + throw new IllegalArgumentException("宽和高必须为正数"); + } + this.width = width; + this.height = height; + } + + public double getWidth() { + return width; + } + + public double getHeight() { + return height; + } + + @Override + public double getArea() { + return width * height; + } + + @Override + public void draw() { + System.out.println("绘制矩形"); + } +} diff --git a/w5/Shape.java b/w5/Shape.java new file mode 100644 index 0000000..c004de6 --- /dev/null +++ b/w5/Shape.java @@ -0,0 +1,17 @@ +/** + * 图形抽象基类：统一多态入口，具体面积由子类实现。 + */ +public abstract class Shape { + + /** + * @return 图形面积（具体单位由子类语义决定，如平方厘米） + */ + public abstract double getArea(); + + /** + * 绘制图形 + */ + public void draw() { + System.out.println("绘制图形"); + } +} diff --git a/w5/ShapeCalculatorDemo.java b/w5/ShapeCalculatorDemo.java new file mode 100644 index 0000000..b8b8c0a --- /dev/null +++ b/w5/ShapeCalculatorDemo.java @@ -0,0 +1,57 @@ +/** + * 演示：多态 —— 同一 {@link ShapeUtil#printArea(Shape)} 处理圆、矩形、三角形。 + * 运行：javac *.java 后执行 java ShapeCalculatorDemo + */ +public class ShapeCalculatorDemo { + + public static void main(String[] args) { + Shape circle = new Circle(3.0); + Shape rectangle = new Rectangle(4.0, 5.0); + + System.out.println("—— 圆 ——"); + ShapeUtil.printArea(circle); + + System.out.println("—— 矩形 ——"); + ShapeUtil.printArea(rectangle); + + System.out.println("—— 多态数组统一处理 ——"); + Shape[] shapes = {circle, rectangle}; + for (Shape s : shapes) { + ShapeUtil.printArea(s); + } + + // 测试drawShape方法 + System.out.println("\n—— 测试绘制图形 ——"); + ShapeUtil.drawShape(circle); + ShapeUtil.drawShape(rectangle); + + // 测试Computer和USB设备 + System.out.println("\n—— 测试Computer和USB设备 ——"); + Computer computer = new Computer(); + Mouse mouse = new Mouse(); + Keyboard keyboard = new Keyboard(); + + System.out.println("使用鼠标："); + computer.useUSB(mouse); + + System.out.println("\n使用键盘："); + computer.useUSB(keyboard); + + // 测试学生管理系统 + System.out.println("\n—— 测试学生管理系统 ——"); + StudentManagementSystem sms = new StudentManagementSystem(); + + // 创建学生对象 + Student student = new Student("张三", "110101200001011234", "2024001", "计算机科学与技术"); + // 创建教师对象 + Teacher teacher = new Teacher("李四", "110101198001011234", "T2024001", "Java程序设计"); + + // 添加学生 + System.out.println("添加学生："); + sms.addPerson(student); + + // 添加教师 + System.out.println("添加教师："); + sms.addPerson(teacher); + } +} diff --git a/w5/ShapeUtil.java b/w5/ShapeUtil.java new file mode 100644 index 0000000..a5cd706 --- /dev/null +++ b/w5/ShapeUtil.java @@ -0,0 +1,35 @@ +/** + * 图形工具类：通过多态统一打印任意 {@link Shape} 的面积。 + */ +public final class ShapeUtil { + + private ShapeUtil() { + // 工具类禁止实例化 + } + + /** + * 打印给定图形的面积（保留两位小数，便于实验输出阅读）。 + * + * @param shape 任意 {@link Shape} 子类实例，可为 null（将给出提示） + */ + public static void printArea(Shape shape) { + if (shape == null) { + System.out.println("图形引用为空，无法计算面积。"); + return; + } + System.out.printf("该图形的面积为：%.2f%n", shape.getArea()); + } + + /** + * 绘制给定图形。 + * + * @param s 任意 {@link Shape} 子类实例，可为 null（将给出提示） + */ + public static void drawShape(Shape s) { + if (s == null) { + System.out.println("图形引用为空，无法绘制。"); + return; + } + s.draw(); + } +} diff --git a/w5/Student.java b/w5/Student.java new file mode 100644 index 0000000..cb7a595 --- /dev/null +++ b/w5/Student.java @@ -0,0 +1,59 @@ +/** + * 学生：继承Person类，添加学生特有属性 + */ +public class Student extends Person { + + private String studentId; // 学号 + private String major; // 专业 + + /** + * 无参构造方法 + */ + public Student() { + } + + /** + * 有参构造方法 + * @param name 姓名 + * @param id 身份证号 + * @param studentId 学号 + * @param major 专业 + */ + public Student(String name, String id, String studentId, String major) { + super(name, id); + this.studentId = studentId; + this.major = major; + } + + /** + * 获取学号 + * @return 学号 + */ + public String getStudentId() { + return studentId; + } + + /** + * 设置学号 + * @param studentId 学号 + */ + public void setStudentId(String studentId) { + this.studentId = studentId; + } + + /** + * 获取专业 + * @return 专业 + */ + public String getMajor() { + return major; + } + + /** + * 设置专业 + * @param major 专业 + */ + public void setMajor(String major) { + this.major = major; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/StudentManagementSystem.java b/w5/StudentManagementSystem.java new file mode 100644 index 0000000..323ba44 --- /dev/null +++ b/w5/StudentManagementSystem.java @@ -0,0 +1,38 @@ +/** + * 学生管理系统：使用多态重构添加人员的方法 + */ +public class StudentManagementSystem { + + /** + * 添加人员（使用多态，统一处理学生和教师） + * @param p 人员对象（Student或Teacher） + */ + public void addPerson(Person p) { + if (p == null) { + System.out.println("人员对象为空，无法添加。"); + return; + } + + // 通用信息 + System.out.println("添加人员信息："); + System.out.println("姓名：" + p.getName()); + System.out.println("身份证号：" + p.getId()); + + // 使用instanceof判断具体类型，处理特有属性 + if (p instanceof Student) { + Student student = (Student) p; + System.out.println("类型：学生"); + System.out.println("学号：" + student.getStudentId()); + System.out.println("专业：" + student.getMajor()); + } else if (p instanceof Teacher) { + Teacher teacher = (Teacher) p; + System.out.println("类型：教师"); + System.out.println("教师编号：" + teacher.getTeacherId()); + System.out.println("教授科目：" + teacher.getSubject()); + } else { + System.out.println("类型：其他人员"); + } + + System.out.println("添加成功！\n"); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/Teacher.java b/w5/Teacher.java new file mode 100644 index 0000000..d1771fe --- /dev/null +++ b/w5/Teacher.java @@ -0,0 +1,59 @@ +/** + * 教师：继承Person类，添加教师特有属性 + */ +public class Teacher extends Person { + + private String teacherId; // 教师编号 + private String subject; // 教授科目 + + /** + * 无参构造方法 + */ + public Teacher() { + } + + /** + * 有参构造方法 + * @param name 姓名 + * @param id 身份证号 + * @param teacherId 教师编号 + * @param subject 教授科目 + */ + public Teacher(String name, String id, String teacherId, String subject) { + super(name, id); + this.teacherId = teacherId; + this.subject = subject; + } + + /** + * 获取教师编号 + * @return 教师编号 + */ + public String getTeacherId() { + return teacherId; + } + + /** + * 设置教师编号 + * @param teacherId 教师编号 + */ + public void setTeacherId(String teacherId) { + this.teacherId = teacherId; + } + + /** + * 获取教授科目 + * @return 教授科目 + */ + public String getSubject() { + return subject; + } + + /** + * 设置教授科目 + * @param subject 教授科目 + */ + public void setSubject(String subject) { + this.subject = subject; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w5/USB.java b/w5/USB.java new file mode 100644 index 0000000..8ec416c --- /dev/null +++ b/w5/USB.java @@ -0,0 +1,15 @@ +/** + * USB接口：定义USB设备的基本行为 + */ +public interface USB { + + /** + * 打开USB设备 + */ + void open(); + + /** + * 关闭USB设备 + */ + void close(); +} \ No newline at end of file diff --git a/w6/Animal.java b/w6/Animal.java new file mode 100644 index 0000000..3273550 --- /dev/null +++ b/w6/Animal.java @@ -0,0 +1,5 @@ +// 抽象类Animal，定义动物的基本行为 +public abstract class Animal { + // 抽象方法makeSound，子类必须实现 + public abstract void makeSound(); +} \ No newline at end of file diff --git a/w6/Cat.java b/w6/Cat.java new file mode 100644 index 0000000..100b289 --- /dev/null +++ b/w6/Cat.java @@ -0,0 +1,8 @@ +// Cat类，继承Animal抽象类 +public class Cat extends Animal { + // 重写makeSound方法，实现猫的叫声 + @Override + public void makeSound() { + System.out.println("Cat meows: Meow! Meow!"); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w6/Dog.java b/w6/Dog.java new file mode 100644 index 0000000..c7150ae --- /dev/null +++ b/w6/Dog.java @@ -0,0 +1,14 @@ +// Dog类，继承Animal抽象类并实现Swimmable接口 +public class Dog extends Animal implements Swimmable { + // 重写makeSound方法，实现狗的叫声 + @Override + public void makeSound() { + System.out.println("Dog barks: Woof! Woof!"); + } + + // 实现swim方法，定义狗的游泳行为 + @Override + public void swim() { + System.out.println("Dog is swimming"); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w6/TestAnimal.java b/w6/TestAnimal.java new file mode 100644 index 0000000..fe86109 --- /dev/null +++ b/w6/TestAnimal.java @@ -0,0 +1,21 @@ +// 测试类，用于验证多态和接口的使用 +public class TestAnimal { + public static void main(String[] args) { + // 使用多态创建Animal类型的引用，指向Dog和Cat对象 + Animal dog = new Dog(); + Animal cat = new Cat(); + + // 调用makeSound方法，多态会根据实际对象类型调用相应的方法 + System.out.println("Testing makeSound() method:"); + dog.makeSound(); // 实际调用Dog类的makeSound方法 + cat.makeSound(); // 实际调用Cat类的makeSound方法 + + // 调用Dog对象的swim方法 + System.out.println("\nTesting swim() method:"); + // 需要将Animal类型的引用转换为Swimmable接口类型，然后调用swim方法 + ((Swimmable) dog).swim(); + + // 注意：Cat类没有实现Swimmable接口，所以不能调用swim方法 + // ((Swimmable) cat).swim(); // 这行代码会编译错误 + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w7/ScoreCalculator.java b/w7/ScoreCalculator.java new file mode 100644 index 0000000..645a174 --- /dev/null +++ b/w7/ScoreCalculator.java @@ -0,0 +1,41 @@ +import java.io.BufferedReader; +import java.io.FileReader; +import java.io.IOException; +import java.io.FileNotFoundException; + +public class ScoreCalculator { + public static void main(String[] args) { + String filePath = "scores.txt"; + int sum = 0; + int count = 0; + + try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) { + String line; + while ((line = br.readLine()) != null) { + try { + int score = Integer.parseInt(line.trim()); + sum += score; + count++; + } catch (NumberFormatException e) { + System.out.println("警告：跳过无效的数字格式 - \"" + line + "\""); + } + } + + if (count == 0) { + System.out.println("未找到有效的成绩数据"); + } else { + double average = (double) sum / count; + System.out.println("========== 成绩统计结果 =========="); + System.out.println("有效成绩数量: " + count); + System.out.println("总成绩: " + sum); + System.out.println("平均分: " + String.format("%.2f", average)); + } + + } catch (FileNotFoundException e) { + System.out.println("错误：文件不存在 - " + filePath); + System.out.println("请确保 scores.txt 文件位于程序运行目录下"); + } catch (IOException e) { + System.out.println("错误：文件读取失败 - " + e.getMessage()); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w7/Test.java b/w7/Test.java new file mode 100644 index 0000000..9daf87e --- /dev/null +++ b/w7/Test.java @@ -0,0 +1,5 @@ +public class Test { + public static void main(String[] args) { + System.out.println("Hello World!"); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w7/scores.txt b/w7/scores.txt new file mode 100644 index 0000000..7f1ec9c --- /dev/null +++ b/w7/scores.txt @@ -0,0 +1,9 @@ +85 +92 +78 +90 +88 +abc +95 +xyz +80 \ No newline at end of file diff --git a/w8/AI协同学习和思考题.docx b/w8/AI协同学习和思考题.docx new file mode 100644 index 0000000..b9163b2 Binary files /dev/null and b/w8/AI协同学习和思考题.docx differ diff --git a/w8/GenericHomework.java b/w8/GenericHomework.java new file mode 100644 index 0000000..cd8db1b --- /dev/null +++ b/w8/GenericHomework.java @@ -0,0 +1,171 @@ +import java.util.HashMap; +import java.util.Map; + +/** + * ============================================ + * 任务一：泛型类 Pair + * - 包含构造方法、getter/setter + * - swap() 方法用于交换 K 和 V 的值 + * ============================================ + */ +class Pair { + private K key; + private V value; + + public Pair() { + } + + public Pair(K key, V value) { + this.key = key; + this.value = value; + } + + public K getKey() { + return key; + } + + public void setKey(K key) { + this.key = key; + } + + public V getValue() { + return value; + } + + public void setValue(V value) { + this.value = value; + } + + /** + * 交换 key 和 value 的值 + */ + public void swap() { + K temp = this.key; + this.key = (K) this.value; + this.value = (V) temp; + } + + @Override + public String toString() { + return "Pair{key=" + key + ", value=" + value + "}"; + } + + public static void main(String[] args) { + System.out.println("========== Pair 测试 =========="); + + Pair pair = new Pair<>("Hello", 100); + System.out.println("交换前: " + pair); + pair.swap(); + System.out.println("交换后: " + pair); + + Pair pair2 = new Pair<>(3.14, "PI"); + System.out.println("交换前: " + pair2); + pair2.swap(); + System.out.println("交换后: " + pair2); + } +} + +/** + * ============================================ + * 任务二：泛型缓存类 Cache + * - put(K key, V value): 添加缓存 + * - get(K key): 获取缓存 + * - remove(K key): 删除缓存 + * - clear(): 清空缓存 + * ============================================ + */ +class Cache { + private final Map cache; + + public Cache() { + this.cache = new HashMap<>(); + } + + public void put(K key, V value) { + if (key == null) { + throw new IllegalArgumentException("key不能为null"); + } + cache.put(key, value); + } + + public V get(K key) { + if (key == null) { + return null; + } + return cache.get(key); + } + + public V remove(K key) { + if (key == null) { + return null; + } + return cache.remove(key); + } + + public void clear() { + cache.clear(); + } + + public int size() { + return cache.size(); + } + + public boolean containsKey(K key) { + if (key == null) { + return false; + } + return cache.containsKey(key); + } + + @Override + public String toString() { + return "Cache{" + cache + "}"; + } + + public static void main(String[] args) { + System.out.println("========== Cache 测试 =========="); + Cache cache = new Cache<>(); + + cache.put("Java", 90); + cache.put("Python", 85); + cache.put("C++", 92); + System.out.println("添加后缓存: " + cache); + System.out.println("缓存大小: " + cache.size()); + + System.out.println("获取Java成绩: " + cache.get("Java")); + System.out.println("获取不存在的Key: " + cache.get("Go")); + + cache.put("Java", 95); + System.out.println("更新Java成绩后: " + cache); + + System.out.println("删除Python: " + cache.remove("Python")); + System.out.println("删除后缓存: " + cache); + + cache.clear(); + System.out.println("清空后缓存: " + cache); + + try { + cache.put(null, 100); + } catch (IllegalArgumentException e) { + System.out.println("null key测试: " + e.getMessage()); + } + } +} + +/** + * ============================================ + * 主类：运行测试 + * ============================================ + */ +public class GenericHomework { + public static void main(String[] args) { + System.out.println("【任务一】Pair 测试"); + System.out.println("========================"); + Pair.main(null); + System.out.println(); + + System.out.println("【任务二】Cache 测试"); + System.out.println("========================"); + Cache.main(null); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w9/ArchitectureAuditReport.java b/w9/ArchitectureAuditReport.java new file mode 100644 index 0000000..21d77a0 --- /dev/null +++ b/w9/ArchitectureAuditReport.java @@ -0,0 +1,113 @@ +package com.example.datacollect; + +/** + * ============================================================================= + * MVC 三层架构审计报告 + * ============================================================================= + * + * 一、审计目的 + * ---------- + * 检查当前项目的 MVC（Model/View/Controller）三层架构划分是否规范， + * 是否存在跨层直接调用等越权行为。 + * + * + * 二、当前项目结构分析 + * ------------------- + * + * Model 层： + * - com.example.datacollect.model.Article + * + * View 层： + * - com.example.datacollect.view.ConsoleView + * + * Controller 层： + * - com.example.datacollect.controller.CrawlerController + * + * Command 层（可视为 Controller 的扩展）： + * - HelpCommand, ListCommand, CrawlCommand, ExitCommand, HistoryCommand + * + * + * 三、发现的问题 + * ------------- + * + * 【问题1】Controller 直接持有 Model 列表引用 ⚠️ + * 位置：CrawlerController.java 第17行 + * 代码：private final List
articles; + * + * 风险： + * - Controller 直接操作 Model 数据，违反单一职责 + * - 多个 Command 都可以直接修改 articles 列表 + * - 数据修改入口分散，难以追踪 + * + * 修改建议： + * - 引入 Service 层（如 ArticleService）专门管理 Article 数据 + * - Controller 只持有 Service 引用，Command 通过 Controller 间接访问 + * + * + * 【问题2】Command 直接持有 View 引用 ⚠️ + * 位置：所有 Command 实现类（如 CrawlCommand.java 第10行） + * 代码：private final ConsoleView view; + * + * 风险： + * - Command 越过 Controller 直接与 View 交互 + * - Command 承担了部分 Controller 职责 + * + * 修改建议： + * - Command 只负责解析命令和调用 Controller + * - View 引用统一由 Controller 管理 + * + * + * 【问题3】List
共享引用风险 ⚠️ + * 位置：CrawlerController.java 第17行 + * 代码：private final List
articles; + * + * 风险： + * - articles 作为可变共享状态被多个 Command 操作 + * - 多线程环境下可能导致数据不一致 + * + * 修改建议： + * - 使用不可变列表或返回副本 + * - 添加线程安全保护（如 CopyOnWriteArrayList） + * + * + * 【问题4】View 直接遍历 Model 数据 + * 位置：ConsoleView.java display 方法 + * + * 风险： + * - View 层直接访问 Model 数据结构 + * + * 修改建议： + * - Controller 将需要显示的数据封装为 DTO + * + * + * 四、架构修改建议 + * --------------- + * + * 【推荐架构】 + * View -> Controller -> Service -> DAO -> Model + * + * 【具体修改】 + * 1. 新增 ArticleService.java 统一管理 Article 数据 + * 2. 修改 CrawlerController 持有 ArticleService 而非 List
+ * 3. Command 只调用 Controller 方法，不直接操作列表 + * + * + * 五、审计清单 + * ----------- + * □ Controller 是否直接持有 Model 数据？ -> 是，需要引入 Service + * □ Command 是否直接操作 View？ -> 是，需要通过 Controller + * □ 共享 List 是否线程安全？ -> 否，需要保护 + * □ View 是否直接访问 Model？ -> 部分存在，需要 DTO + * + * + * 六、总结 + * ------- + * 当前项目存在以下越权行为： + * 1. Controller 直接持有 Model 数据 + * 2. Command 直接操作 View 和 Model + * 3. 共享数据缺乏线程安全保护 + * + * 建议逐步引入 Service 层，解耦数据管理和视图渲染。 + * + * ============================================================================= + */ \ No newline at end of file diff --git a/w9/Article.java b/w9/Article.java new file mode 100644 index 0000000..83a089a --- /dev/null +++ b/w9/Article.java @@ -0,0 +1,104 @@ +package com.example.datacollect.model; + +import java.time.LocalDate; +import java.util.Objects; + +/** + * 文章实体类 + * 用于存储文章的相关信息 + */ +public class Article { + + private String title; + private String url; + private String content; + private String author; + private LocalDate publishDate; + + /** + * 无参构造方法 + */ + public Article() { + } + + /** + * 全参构造方法 + * @param title 文章标题 + * @param url 文章URL + * @param content 文章内容 + * @param author 作者 + * @param publishDate 发布日期 + */ + public Article(String title, String url, String content, String author, LocalDate publishDate) { + this.title = title; + this.url = url; + this.content = content; + this.author = author; + this.publishDate = publishDate; + } + + // Getter 和 Setter 方法 + 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 + '\'' + + ", content='" + content + '\'' + + ", author='" + author + '\'' + + ", publishDate=" + publishDate + + '}'; + } + + @Override + public boolean equals(Object o) { + if (this == o) return true; + if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; + Article article = (Article) o; + return Objects.equals(url, article.url); + } + + @Override + public int hashCode() { + return Objects.hash(url); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w9/CommandAlias.java b/w9/CommandAlias.java new file mode 100644 index 0000000..fd9a9d5 --- /dev/null +++ b/w9/CommandAlias.java @@ -0,0 +1,129 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import java.util.HashMap; +import java.util.Map; +import java.util.Scanner; + +/** + * 命令别名管理器 + * 支持将长命令映射为短别名，方便用户输入 + */ +public class CommandAlias { + + private Map aliasMap; + + public CommandAlias() { + this.aliasMap = new HashMap<>(); + initDefaultAliases(); + } + + /** + * 初始化默认别名 + */ + private void initDefaultAliases() { + aliasMap.put("c", "crawl"); + aliasMap.put("r", "run"); + aliasMap.put("s", "stop"); + aliasMap.put("h", "help"); + aliasMap.put("q", "quit"); + aliasMap.put("l", "list"); + aliasMap.put("a", "add"); + aliasMap.put("d", "delete"); + aliasMap.put("e", "edit"); + aliasMap.put("hist", "history"); + } + + /** + * 添加自定义别名 + * @param alias 别名 + * @param command 原命令 + */ + public void addAlias(String alias, String command) { + if (alias != null && command != null) { + aliasMap.put(alias.toLowerCase(), command.toLowerCase()); + } + } + + /** + * 移除别名 + * @param alias 要移除的别名 + */ + public void removeAlias(String alias) { + aliasMap.remove(alias.toLowerCase()); + } + + /** + * 将别名转换为原命令 + * @param input 用户输入 + * @return 原命令，如果输入不是别名则返回原输入 + */ + public String resolveCommand(String input) { + if (input == null) { + return null; + } + String trimmed = input.trim().toLowerCase(); + return aliasMap.getOrDefault(trimmed, input); + } + + /** + * 检查输入是否为别名 + * @param input 用户输入 + * @return 是否为别名 + */ + public boolean isAlias(String input) { + if (input == null) { + return false; + } + return aliasMap.containsKey(input.trim().toLowerCase()); + } + + /** + * 获取所有别名映射 + * @return 别名映射的副本 + */ + public Map getAllAliases() { + return new HashMap<>(aliasMap); + } + + /** + * 打印所有别名 + */ + public void printAliases() { + System.out.println("===== 命令别名列表 ====="); + for (Map.Entry entry : aliasMap.entrySet()) { + System.out.println(" " + entry.getKey() + " -> " + entry.getValue()); + } + System.out.println("========================"); + } + + /** + * 简单交互测试主方法 + */ + public static void main(String[] args) { + CommandAlias aliasManager = new CommandAlias(); + Scanner scanner = new Scanner(System.in); + + System.out.println("===== 命令别名测试 ====="); + aliasManager.printAliases(); + System.out.println("\n输入命令或别名测试（输入 exit 退出）："); + + while (true) { + System.out.print("\n> "); + String input = scanner.nextLine().trim(); + + if ("exit".equalsIgnoreCase(input)) { + break; + } + + String resolved = aliasManager.resolveCommand(input); + if (!resolved.equals(input)) { + System.out.println("别名 '" + input + "' -> 原命令: " + resolved); + } else { + System.out.println("原命令: " + resolved); + } + } + + System.out.println("测试结束"); + scanner.close(); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w9/HistoryCommand.java b/w9/HistoryCommand.java new file mode 100644 index 0000000..3dad508 --- /dev/null +++ b/w9/HistoryCommand.java @@ -0,0 +1,96 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; +import java.util.Scanner; + +/** + * 命令历史记录管理器 + * 用于记录用户输入的所有命令，并提供查看历史的功能 + */ +public class HistoryCommand implements Command { + + private List commandHistory; + + public HistoryCommand() { + this.commandHistory = new ArrayList<>(); + } + + /** + * 添加命令到历史记录 + * @param command 用户输入的命令 + */ + public void addCommand(String command) { + if (command != null && !command.trim().isEmpty()) { + commandHistory.add(command); + } + } + + /** + * 打印所有历史命令 + */ + public void printHistory() { + if (commandHistory.isEmpty()) { + System.out.println("暂无命令历史记录"); + return; + } + System.out.println("===== 命令历史记录 ====="); + for (int i = 0; i < commandHistory.size(); i++) { + System.out.println((i + 1) + ". " + commandHistory.get(i)); + } + System.out.println("======================="); + } + + /** + * 获取命令历史列表 + * @return 命令历史列表的副本 + */ + public List getCommandHistory() { + return new ArrayList<>(commandHistory); + } + + /** + * 清空历史记录 + */ + public void clearHistory() { + commandHistory.clear(); + } + + @Override + public String getName() { + return "history"; + } + + @Override + public void execute(String[] args, List
articles) { + printHistory(); + } + + /** + * 简单交互测试主方法 + */ + public static void main(String[] args) { + HistoryCommand historyCommand = new HistoryCommand(); + Scanner scanner = new Scanner(System.in); + + System.out.println("===== 命令历史测试 ====="); + System.out.println("输入命令（输入 exit 退出，输入 history 查看历史）："); + + while (true) { + System.out.print("\n> "); + String input = scanner.nextLine().trim(); + + if ("exit".equalsIgnoreCase(input)) { + System.out.println("退出程序"); + break; + } else if ("history".equalsIgnoreCase(input)) { + historyCommand.printHistory(); + } else { + historyCommand.addCommand(input); + System.out.println("命令已记录: " + input); + } + } + + scanner.close(); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w9/UIConstants.java b/w9/UIConstants.java new file mode 100644 index 0000000..f530f27 --- /dev/null +++ b/w9/UIConstants.java @@ -0,0 +1,81 @@ +package com.example.datacollect.util; + +/** + * UI 颜色常量类 + * + * 【修改位置提示】 + * 只需修改 THEME_MODE 常量即可切换亮色/暗色主题 + * THEME_MODE = false -> 亮色主题 + * THEME_MODE = true -> 暗色主题 + */ +public class UIConstants { + + /** 主题模式开关：false = 亮色主题，true = 暗色主题 */ + public static final boolean THEME_MODE = true; + + /** 亮色主题 - 背景色 */ + public static final String LIGHT_BG_COLOR = "#FFFFFF"; + /** 亮色主题 - 前景色（文字） */ + public static final String LIGHT_FG_COLOR = "#000000"; + /** 亮色主题 - 按钮色 */ + public static final String LIGHT_BUTTON_COLOR = "#007BFF"; + + /** 暗色主题 - 背景色 */ + public static final String DARK_BG_COLOR = "#1E1E1E"; + /** 暗色主题 - 前景色（文字） */ + public static final String DARK_FG_COLOR = "#E0E0E0"; + /** 暗色主题 - 按钮色 */ + public static final String DARK_BUTTON_COLOR = "#0D6EFD"; + + /** 根据主题模式获取背景色 */ + public static String getBackgroundColor() { + return THEME_MODE ? DARK_BG_COLOR : LIGHT_BG_COLOR; + } + + /** 根据主题模式获取前景色 */ + public static String getForegroundColor() { + return THEME_MODE ? DARK_FG_COLOR : LIGHT_FG_COLOR; + } + + /** 根据主题模式获取按钮色 */ + public static String getButtonColor() { + return THEME_MODE ? DARK_BUTTON_COLOR : LIGHT_BUTTON_COLOR; + } + + /** 打印当前主题配置 */ + public static void printCurrentTheme() { + System.out.println("===== UI 主题配置 ====="); + System.out.println("当前模式: " + (THEME_MODE ? "暗色主题" : "亮色主题")); + System.out.println("背景色: " + getBackgroundColor()); + System.out.println("前景色: " + getForegroundColor()); + System.out.println("按钮色: " + getButtonColor()); + System.out.println("======================"); + } + + public static void main(String[] args) { + printCurrentTheme(); + } +} + + +/* + * ============================================================================= + * 使用说明 + * ============================================================================= + * + * 1. 找到 UIConstants.java 文件 + * 路径：com.example.datacollect.util.UIConstants + * + * 2. 修改主题开关（只需改这一行）： + * public static final boolean THEME_MODE = true; // true = 暗色, false = 亮色 + * + * 3. 所有 UI 颜色会自动切换： + * - 亮色模式: 白色背景 + 黑色文字 + 蓝色按钮 + * - 暗色模式: 深灰背景 + 浅灰文字 + 亮蓝按钮 + * + * 4. 在其他类中使用： + * String bgColor = UIConstants.getBackgroundColor(); + * String fgColor = UIConstants.getForegroundColor(); + * + * ============================================================================= + */ \ No newline at end of file diff --git a/w9/UrlValidator.java b/w9/UrlValidator.java new file mode 100644 index 0000000..6bb008f --- /dev/null +++ b/w9/UrlValidator.java @@ -0,0 +1,134 @@ +package com.example.datacollect.util; + +import java.net.URI; +import java.net.URISyntaxException; +import java.util.regex.Pattern; + +/** + * URL 格式验证工具类 + * 用于判断输入的字符串是否是合法的 HTTP/HTTPS URL + */ +public class UrlValidator { + + private static final String HTTP_PROTOCOL = "http"; + private static final String HTTPS_PROTOCOL = "https"; + + private static final Pattern DOMAIN_PATTERN = Pattern.compile( + "^[a-zA-Z0-9]([a-zA-Z0-9-]*[a-zA-Z0-9])?(\\.[a-zA-Z0-9]([a-zA-Z0-9-]*[a-zA-Z0-9])?)*$" + ); + + /** + * 验证 URL 是否合法 + * @param url 要验证的 URL 字符串 + * @return 是否为合法的 HTTP/HTTPS URL + */ + public static boolean isValidUrl(String url) { + if (url == null || url.trim().isEmpty()) { + return false; + } + + try { + URI uri = new URI(url); + + String scheme = uri.getScheme(); + if (scheme == null) { + return false; + } + + String schemeLower = scheme.toLowerCase(); + if (!HTTP_PROTOCOL.equals(schemeLower) && !HTTPS_PROTOCOL.equals(schemeLower)) { + return false; + } + + String host = uri.getHost(); + if (host == null || host.isEmpty()) { + return false; + } + + if (!DOMAIN_PATTERN.matcher(host).matches()) { + return false; + } + + return true; + + } catch (URISyntaxException e) { + return false; + } + } + + /** + * 验证 URL 并返回详细信息 + * @param url 要验证的 URL 字符串 + * @return 验证结果描述 + */ + public static String validateWithMessage(String url) { + if (url == null || url.trim().isEmpty()) { + return "无效：URL 不能为空"; + } + + try { + URI uri = new URI(url); + + String scheme = uri.getScheme(); + if (scheme == null) { + return "无效：缺少协议 scheme（如 http://）"; + } + + String schemeLower = scheme.toLowerCase(); + if (!HTTP_PROTOCOL.equals(schemeLower) && !HTTPS_PROTOCOL.equals(schemeLower)) { + return "无效：协议必须是 http 或 https，当前为：" + scheme; + } + + String host = uri.getHost(); + if (host == null || host.isEmpty()) { + return "无效：缺少主机名"; + } + + return "有效 URL：" + url; + + } catch (URISyntaxException e) { + return "无效：URL 格式错误 - " + e.getMessage(); + } + } + + /** + * 获取 URL 的协议 + * @param url URL 字符串 + * @return 协议名称，如果无效返回 null + */ + public static String getProtocol(String url) { + try { + URI uri = new URI(url); + return uri.getScheme(); + } catch (URISyntaxException e) { + return null; + } + } + + /** + * 测试主方法 + */ + public static void main(String[] args) { + String[] testUrls = { + "https://www.example.com", + "http://localhost:8080/api", + "https://github.com/user/repo", + "ftp://ftp.example.com/file", + "htp://invalid.protocol", + "not a url", + "", + "https://192.168.1.1:8080", + "https://sub.domain.example.com/path/to/page", + "javascript:alert(1)" + }; + + System.out.println("===== URL 格式验证测试 =====\n"); + + for (String url : testUrls) { + String result = validateWithMessage(url); + System.out.println("测试: " + (url.isEmpty() ? "(空字符串)" : url)); + System.out.println("结果: " + result); + System.out.println(); + } + } +} \ No newline at end of file diff --git a/w9/java-cli/.gitignore b/w9/java-cli/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..0ebcf1a --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/.gitignore @@ -0,0 +1,4 @@ +*.jar +*.jar +*.class +*.log \ No newline at end of file diff --git a/w9/java-cli/README.md b/w9/java-cli/README.md new file mode 100644 index 0000000..3ea02ec --- /dev/null +++ b/w9/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/w9/java-cli/pom.xml b/w9/java-cli/pom.xml new file mode 100644 index 0000000..01bc611 --- /dev/null +++ b/w9/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/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java new file mode 100644 index 0000000..44d00aa --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/Main.java @@ -0,0 +1,21 @@ +package com.example.datacollect; + +import com.example.datacollect.controller.CrawlerController; +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +public class Main { + + 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 (w9_1)! Type help for commands."); + while (true) { + controller.handle(view.readLine()); + } + } +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/SharedReferenceRisksSummary.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/SharedReferenceRisksSummary.java new file mode 100644 index 0000000..4710147 --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/SharedReferenceRisksSummary.java @@ -0,0 +1,69 @@ +package com.example.datacollect; + +/** + * ============================================================================= + * List
共享引用风险小结 + * ============================================================================= + * + * 【问题描述】 + * + * 当多个组件或线程共享同一个 List
引用时，会带来以下风险： + * + * 1. 数据被意外修改 + * - 多个模块共享同一列表引用，一个模块的修改会影响其他模块 + * - 例如：ListCommand 删除了文章，CrawlCommand 随后遍历时数据已变化 + * - 导致数据不一致、遍历异常（ConcurrentModificationException） + * + * 2. 线程安全问题 + * - 当前 CrawlerController 直接持有 List
+ * - ArrayList 不是线程安全的，高并发下会出现问题 + * - 可能导致数据丢失、索引越界、数据损坏 + * + * 3. 作用域混淆 + * - 难以追踪数据在何时、何处被修改 + * - 调试困难，问题难以复现 + * - 代码可读性和可维护性降低 + * + * + * 【当前项目问题定位】 + * + * 位置：CrawlerController.java 第17行 + * 代码：private final List
articles; + * + * 风险：articles 被多个 Command 直接操作，违反单一职责原则 + * + * + * 【解决方案】 + * + * 1. 防御性复制 + * // 传入时复制 + * public void processArticles(List
input) { + * List
safeCopy = new ArrayList<>(input); + * } + * + * // 传出时复制 + * public List
getArticles() { + * return new ArrayList<>(internalList); + * } + * + * 2. 不可变列表 + * List
unmodifiable = Collections.unmodifiableList(articles); + * + * 3. 线程安全列表 + * private final List
articles = new CopyOnWriteArrayList<>(); + * + * 4. 引入 Service 层 + * - 单一组件负责 List 的管理 + * - 其他组件通过 Service 接口访问 + * - 遵循单一职责原则 + * + * + * 【总结】 + * + * 共享可变数据结构是许多复杂 bug 的根源。当前项目中， + * CrawlerController 直接持有 List
并传递给所有 Command， + * 这种设计存在数据被意外修改和线程安全风险。建议引入 Service 层 + * 统一管理数据访问，使用防御性复制或线程安全列表提高代码健壮性。 + * + * ============================================================================= + */ \ No newline at end of file diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java new file mode 100644 index 0000000..24e59a6 --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/Command.java @@ -0,0 +1,9 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import java.util.List; + +public interface Command { + String getName(); + void execute(String[] args, List
articles); +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java new file mode 100644 index 0000000..45baea1 --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/CrawlCommand.java @@ -0,0 +1,27 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.List; + +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, List
articles) { + if (args.length < 2) { + view.printError("Usage: crawl "); + return; + } + view.printInfo("Stub: would crawl " + args[1]); + } +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java new file mode 100644 index 0000000..6946d85 --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ExitCommand.java @@ -0,0 +1,24 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.List; + +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, List
articles) { + view.printSuccess("Bye!"); + System.exit(0); + } +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java new file mode 100644 index 0000000..4fde32f --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/HelpCommand.java @@ -0,0 +1,23 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.List; + +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, List
articles) { + view.printInfo("Commands: crawl , list, help, exit"); + } +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java new file mode 100644 index 0000000..8eba2cd --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/command/ListCommand.java @@ -0,0 +1,23 @@ +package com.example.datacollect.command; + +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +import java.util.List; + +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, List
articles) { + view.display(articles); + } +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/controller/CrawlerController.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/controller/CrawlerController.java new file mode 100644 index 0000000..ad03ef4 --- /dev/null +++ b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/controller/CrawlerController.java @@ -0,0 +1,47 @@ +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.ListCommand; +import com.example.datacollect.model.Article; +import com.example.datacollect.view.ConsoleView; +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 List
articles; + + public CrawlerController(ConsoleView view, List
articles) { + this.view = view; + this.articles = articles; + register(new HelpCommand(view)); + register(new ListCommand(view)); + register(new CrawlCommand(view)); + register(new ExitCommand(view)); + } + + 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; + } + + 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, articles); + } +} diff --git a/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java b/w9/java-cli/src/main/java/com/example/datacollect/view/ConsoleView.java new file mode 100644 index 0000000..3c1d47a --- /dev/null +++ b/w9/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/w9/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md b/w9/java-cli/target/W9工程架构 - 教案v3.md new file mode 100644 index 0000000..09de868 --- /dev/null +++ b/w9/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/w9/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties b/w9/java-cli/target/maven-archiver/pom.properties new file mode 100644 index 0000000..08a8f9f --- /dev/null +++ b/w9/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/w9/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/createdFiles.lst b/w9/java-cli/target/maven-status/maven-compiler-plugin/compile/default-compile/createdFiles.lst new file mode 100644 index 0000000..e69de29 diff --git a/w9/java-cli/target/w9-ppt.md b/w9/java-cli/target/w9-ppt.md new file mode 100644 index 0000000..5ddd5ad --- /dev/null +++ b/w9/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/w9/思考题.docx b/w9/思考题.docx new file mode 100644 index 0000000..609f47b Binary files /dev/null and b/w9/思考题.docx differ