dcache-android框架中的设计模式详解

引言：孤独的人喜欢深夜，多情的人喜欢黄昏。幸福的人喜欢阳光，伤心的人偏爱风雨。

众所周知，dcache-android是本人一行一行代码手写出来的Android数据缓存框架，写了好几年了，虽然不是每天写，但一直在持续优化中。先放个Github地址https://github.com/dora4/dcache-android ，欢迎watch+star+fork+follow四连，这是对我的肯定也是给我持续优化的动力。

写本文的时候，dcache-android框架的最新版本为2.2.6版本，分析源代码不提版本那不就是误人子弟？虽然在框架设计暴露出的低层模块API的时候，就考虑到了关键代码的变动要给开发者时间消化。但是高层模块，也就是很多类都依赖的（如顶层接口设计）的变动，在不同版本还是变化很大的。

抽象工厂模式

在最新的版本更新中，加入了MMKV简单数据的Repository的支持，原先的BaseRepository的设计中有如下代码。

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/**
 * 非集合数据缓存接口。
 */
protected lateinit var cacheHolder: CacheHolder<M>

/**
 * 集合数据缓存接口。
 */
protected lateinit var listCacheHolder: CacheHolder<MutableList<M>>

因为之前只考虑了数据库缓存，所以也没有使用工厂模式。但是随着架构逐渐变得复杂，这一类问题其实可以使用抽象工厂模式对代码进行扩展。抽象工厂简单的来说，是工厂方法模式的升级版。工厂方法模式的工厂一个工厂接口只创建一种产品，而抽象工厂的工厂接口，可以创建多种类型的产品。就好比，手机卡不仅能打电话，还能发短信、流量上网。现在你可以制定一个套餐，每种套餐每月有多少电话通话时长、可以发多少条短信、多少G流量。一种套餐就是一个抽象工厂的实现类。这样用一个词来形容，就是产品簇。组装电脑是不是也是一个产品簇？你可以使用因特尔的处理器、西部数据的硬盘、罗技的鼠标键盘、英伟达的显卡、华硕的主板。咳咳，我先声明一点，以上内容没有任何形式的商业合作。好了，言归正传。在你设计一个系统的时候，如果未来有几个模块是必须有的，而且可能会有不同的实现组合，你可以考虑使用抽象工厂模式。

那么BaseRepository就变成了这样。

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abstract class BaseRepository<M, F : CacheHolderFactory<M>>(val context: Context) : ViewModel(), IDataFetcher<M>, IListDataFetcher<M> {
}

然后通过数据库工厂创建它的集合与非集合模式的CacheHolder，MMKV亦然，如果以后有了新的缓存类型，也可以通过同样的方式扩展。

适配器模式

在dcache-android的源码中，有个地方使用到了适配器模式，
dora.cache.data.adapter.Result和dora.cache.data.adapter.ResultAdapter。接下来看一下ResultAdapter的源代码。

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package dora.cache.data.adapter

import dora.http.DoraCallback

/**
 * 将实现[dora.cache.data.adapter.Result]的REST API接口返回的model数据适配成框架需要的
 * [dora.http.DoraCallback]对象，用于[dora.cache.repository.BaseRepository]的onLoadFromNetwork()中。
 *
 * @see ListResultAdapter
 */
open class ResultAdapter<M, R : Result<M>>(private val callback: DoraCallback<M>) : DoraCallback<R>() {

    /**
     * 适配[dora.http.DoraCallback]成功的回调。
     */
    override fun onSuccess(model: R) {
        model.getRealModel()?.let { callback.onSuccess(it) }
    }

    /**
     * 适配[dora.http.DoraCallback]失败的回调。
     */
    override fun onFailure(msg: String) {
        callback.onFailure(msg)
    }
}

因为后端REST API接口设计的差异，可能不会直接返回的顶层数据类就是我们要完整缓存的数据。通常会有code、msg以及data的设计。那我们默认肯定是要支持直接缓存顶层数据类的，那么问题来了，要缓存的数据类不在最外层，比如是顶层数据类的一个成员属性。而且旧的接口也是不能删除的，不可能说我新增一个功能，把旧的改掉了。而我系统的其他地方又是非常好的设计，不想改，然后要把新旧模块都接入进来。有没有一种办法，在不改变原有系统设计和不放弃旧接口的情况下，让新接口也能够接入到原有系统设计上？肯定是有的。排插就是最好的例子。墙上的插口和我电器的接口不一致，重新装修的成本又太高，那怎么办？买一个排插，新旧的电器都可以正常使用了。

访问者模式

访问者模式可能有些开发者用得不是很多，它是一个保证不破坏数据原有结构的情况下，对样本数据进行抽样访问的一个设计模式。VIP跟普通用户的访问数据是不是有可能不一样，访问者模式也可以方便进行权限限制。你老板是不是可以访问你的薪资，财务是不是也可以访问你的薪资，你的领导是不是还有可能能访问你的薪资，但是你同事不行。设计模式来源于工业生产和生活，哈哈。下面看代码。

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package dora.cache.data.visitor

import dora.cache.data.page.IDataPager

/**
 * 分页数据的访问者，不破坏数据的原有结构，访问数据。
 *
 * @param <M>
 */
interface IPageDataVisitor<M> {

    /**
     * 访问数据分页器。
     *
     * @param pager
     */
    fun visitDataPager(pager: IDataPager<M>)

    /**
     * 过滤出符合要求的一页数据。
     *
     * @param model        样本数据
     * @param totalCount  数据总条数
     * @param currentPage 当前第几页
     * @param pageSize    每页数据条数
     * @return 该页的数据
     */
    fun filterPageData(models: MutableList<M>, totalCount: Int, currentPage: Int, pageSize: Int): MutableList<M>
}

在dcache-android中，也有使用到访问者模式。

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package dora.cache.data.page

import dora.cache.data.visitor.IPageDataVisitor

/**
 * 数据分页器，使用访问者进行访问。
 *
 * @see IPageDataVisitor
 */
interface IDataPager<M> {

    /**
     * 设置当前是第几页，建议从0开始。
     */
    var currentPage: Int

    /**
     * 每页有几条数据？
     *
     * @return 不要返回0，0不能做除数
     */
    var pageSize: Int

    val models: MutableList<M>

    /**
     * 加载过滤后的页面数据。
     */
    fun loadData(models: MutableList<M>)

    /**
     * 页面数据改变后，会回调它。
     */
    fun onResult(result: (models: MutableList<M>) -> Unit) : IDataPager<M>

    /**
     * 接收具体访问者的访问，不同的访问者将会以不同的规则呈现页面数据。
     */
    fun accept(visitor: IPageDataVisitor<M>)
}

在数据分页器中接受访问者的访问。这里有两种默认的访问者实现，一种直接分页，还有一种是随机分页。

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package dora.cache.data.visitor

/**
 * 默认的数据分页器。
 */
class DefaultPageDataVisitor<M> : BasePageDataVisitor<M>() {

    override fun filterPageData(models: MutableList<M>, totalCount: Int, currentPage: Int, pageSize: Int): MutableList<M> {
        val result: MutableList<M> = arrayListOf()
        val pageCount = if (totalCount % pageSize == 0) totalCount / pageSize else totalCount / pageSize + 1
        for (i in 0 until pageCount) {
            result.add(models[currentPage * pageSize + i])
        }
        return result
    }
}

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package dora.cache.data.visitor

import kotlin.random.Random

/**
 * 从样本数据中随机读取数据的数据分页器，不保证去重。
 */
class RandomPageDataVisitor<M> : BasePageDataVisitor<M>() {

    override fun filterPageData(models: MutableList<M>, totalCount: Int, currentPage: Int, pageSize: Int): MutableList<M> {
        val result: MutableList<M> = arrayListOf()
        val pageCount = if (totalCount % pageSize == 0) totalCount / pageSize else totalCount / pageSize + 1
        for (i in 0 until pageCount) {
            result.add(models[Random.nextInt(totalCount)])
        }
        return result
    }
}

你也可以根据实际的业务需求，来扩展自己的访问者。因为我不想你读取数据还要改我dcache-android框架的代码，所以设计了此访问者结构。数据分页器绑定onResult回调，一旦调用accept方法，接受某个访问者的访问，数据就会自动回调到onResult。这样也遵循了最小知识原则。如果你对框架的缓存机制不感兴趣，你只需要自己实现访问者。然后框架给你所有的缓存数据，你自己处理就好了，不用再细读源码。

总结

设计模式只是为了设计出更好扩展的系统，并不是非得为了使用设计模式而使用设计模式，具体还要看业务，有没有这个使用必要。当然开源框架本来就是给别人用的，所以设计模式用得比较多。架构设计的精髓不在于硬套设计模式进行设计，而是你设计得足够多了以后，不去硬性使用设计模式，而设计模式无处不在。这样你的架构设计能力就达到了一个新的境界了，设计模式你已经能完全掌控了。它已经融入到了你的骨髓，不是吗？