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24	w10-设计模式	w10-design-patterns	draft	0	2026-05-07T12:00:00+08:00	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

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📌 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

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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

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但问题也随之而来

// 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

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还有另一个“裸奔”的数据

List<Article> 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

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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

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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

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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

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接口即合同

public interface CrawlStrategy {
    List<Article> 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！

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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

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具体策略示例

public class BlogStrategy implements CrawlStrategy {
    public boolean supports(String url) {
        return url.contains("blog.example.com");
    }
    public List<Article> parse(String url, Document doc) {
        List<Article> 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

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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

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工厂登场

public class StrategyFactory {
    private final List<CrawlStrategy> 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

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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”

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重构后的 CrawlCommand

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<Article> 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

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4️⃣ Repository：武装数据访问

共享 List 的问题

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

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给数据装上防盗门

public class ArticleRepository {
    private final List<Article> articles = new ArrayList<>();

    public void add(Article article) {
        if (article == null) throw new IllegalArgumentException(...);
        articles.add(article);
    }

    public List<Article> getAll() {
        return Collections.unmodifiableList(articles);
    }

    public int size() { return articles.size(); }
    
    public void clear() { articles.clear(); }
}

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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

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所有 Command 签名改变

// W9
public void execute(String[] args, List<Article> 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”

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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<Article>
    ↓
Repository.add() 存储
    ↓
ConsoleView 输出成功信息

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架构全景图

flowchart TD
    User(["👤 用户输入<br/>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<br/>Map 路由"]
    end

    Router --> Command

    subgraph Command["⚡ Command 层"]
        CrawlCmd["CrawlCommand<br/>(调度者)"]
    end

    CrawlCmd --> Factory

    subgraph Strategy["🧩 Strategy 层"]
        Factory["StrategyFactory<br/>(自动匹配)"]
        StrategyI["<<interface>> CrawlStrategy"]
        BlogS["BlogStrategy"]
        NewsS["NewsStrategy"]
        Factory --> StrategyI --> BlogS
        StrategyI --> NewsS
    end

    BlogS --> Repository

    subgraph Repository["🔐 Repository 层"]
        Repo["ArticleRepository<br/>(add / getAll)"]
        RepoList["List<Article> (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

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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

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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”

// 一个改动示例
for (Article a : parsed) {
    repository.add(a);   // 旧: articles.add(a);
}

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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

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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

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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

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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<Article>

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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？

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🤖 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<String, CrawlStrategy> 存起来 vs StrategyFactory 的区别？

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📚 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

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谢谢！

保持工程洁癖，下周见！

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居中标题

居中副标题

居中内容

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