pthon:Fan-In Pattern

geovindu2026-06-20 10:58

项目结构：

Fan-In 模式本质：多数据源 → 统一接收器，完美匹配珠宝全流程「多环节、单数据中心」场景

架构设计

核心分层（5 层架构）

配置层（config）：全局配置、常量

消息层（message）：统一消息结构体、数据格式

业务层（process）：各业务模块（单一职责）

核心层（core）：Fan-In 队列、Sink 接收器、线程管理

启动层（main）：项目入口、编排启动

python 复制代码 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 20:47
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : settings.py
"""
全局配置文件
"""
import queue
 
# 队列最大容量
QUEUE_MAX_SIZE = 100
 
# 全局 Fan-In 队列（单例）
FAN_IN_QUEUE = queue.Queue(maxsize=QUEUE_MAX_SIZE)
 
# 业务处理模拟时间范围（秒）
PROCESS_MIN_TIME = 0.3
PROCESS_MAX_TIME = 1.2
 
# 结束标识
END_SIGNAL = "SYSTEM_END"
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 20:47
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : business_msg.py
"""
统一业务消息结构体（企业级数据格式）
"""
from dataclasses import dataclass
from typing import Any
 
 
@dataclass
class BusinessMessage:
    """
    珠宝全流程统一消息体
    严格结构化：所有业务环节必须使用此格式发送数据
    """
    process_name: str    # 业务环节名称
    task_name: str       # 任务名称
    task_details: Any    # 任务详情
    timestamp: float     # 时间戳
    status: str = "success"  # 状态
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 20:48
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : fan_in_queue.py
"""
Fan-In 核心队列：线程安全、单例、全局唯一
"""
from FanInPattern.config.settings import FAN_IN_QUEUE, END_SIGNAL
from FanInPattern.message.business_msg import BusinessMessage
 
 
class FanInQueue:
    """
    Fan-In 队列封装（企业级安全调用）
    """
 
    @staticmethod
    def send_msg(msg: BusinessMessage) -> None:
        """
        发送业务消息
        :param msg:
        :return:
        """
        FAN_IN_QUEUE.put(msg)
 
    @staticmethod
    def get_msg() -> BusinessMessage | str:
        """
        获取消息（阻塞）
        :return:
        """
        return FAN_IN_QUEUE.get()
 
    @staticmethod
    def send_end_signal() -> None:
        """
        发送结束信号
        :return:
        """
        FAN_IN_QUEUE.put(END_SIGNAL)
 
    @staticmethod
    def task_done() -> None:
        """
        任务完成标识
        :return:
        """
        FAN_IN_QUEUE.task_done()
 
    @staticmethod
    def join() -> None:
        """
        等待队列清空
        :return:
        """
        FAN_IN_QUEUE.join()
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式:
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 20:50
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : work_sink.py
"""
工作接收器：数据中心（唯一汇聚点）
"""
import threading
import time
from FanInPattern.config.settings import END_SIGNAL
from FanInPattern.core.fan_in_queue import FanInQueue
from FanInPattern.message.business_msg import BusinessMessage
 
 
class WorkSink:
    """
    珠宝业务数据中心（Fan-In Sink）
    """
 
    def __init__(self):
        self.total_count = 0
        self.process_stats = {}  # 各环节统计
 
    def _update_stats(self, process_name: str) -> None:
        """
        更新业务统计
        :param process_name:
        :return:
        """
        self.process_stats[process_name] = self.process_stats.get(process_name, 0) + 1
 
    def run(self) -> None:
        """
        启动接收器
        :return:
        """
        print("=" * 90)
        print("🏢 【企业级】珠宝业务数据中心已启动 - Fan-In 工作接收器")
        print("=" * 90)
 
        while True:
            data = FanInQueue.get_msg()
 
            # 结束信号
            if data == END_SIGNAL:
                self._print_final_report()
                FanInQueue.task_done()
                break
 
            # 处理业务消息
            if isinstance(data, BusinessMessage):
                self._handle_message(data)
 
            FanInQueue.task_done()
            time.sleep(0.1)
 
    def _handle_message(self, msg: BusinessMessage) -> None:
        """
        处理单条消息
        :param msg:
        :return:
        """
        self.total_count += 1
        self._update_stats(msg.process_name)
 
        print(
            f"📊 接收 | {msg.process_name:10s} | "
            f"任务：{msg.task_name:15s} | 状态：{msg.status}"
        )
 
    def _print_final_report(self) -> None:
        """
        打印企业级汇总报告
        :return:
        """
        print("\n" + "=" * 90)
        print("📈 珠宝全流程业务汇总报告")
        print("=" * 90)
        print(f"✅ 总处理任务数：{self.total_count}")
        for process, count in self.process_stats.items():
            print(f"   「{process}」：{count} 项")
        print("=" * 90)
 
 
# 单例接收器（全局唯一）
SINK_INSTANCE = WorkSink()
python 复制代码 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式:
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 20:52
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : base_process.py
"""
业务基类：所有业务环节必须继承此类
"""
import abc
import time
import random
import threading
from FanInPattern.config.settings import PROCESS_MIN_TIME, PROCESS_MAX_TIME
from FanInPattern.core.fan_in_queue import FanInQueue
from FanInPattern.message.business_msg import BusinessMessage
 
 
class BaseProcess(abc.ABC):
    """
    抽象业务基类
    职责：统一执行逻辑、发送消息、模拟耗时
    """
 
    def __init__(self, process_name: str):
        self.process_name = process_name
        self.task_list = []
 
    @abc.abstractmethod
    def init_tasks(self) -> None:
        """
        初始化任务（子类必须实现）
        :return:
        """
        pass
 
    def _simulate_process(self) -> None:
        """
        模拟业务处理耗时
        :return:
        """
        sleep_time = random.uniform(PROCESS_MIN_TIME, PROCESS_MAX_TIME)
        time.sleep(sleep_time)
 
    def _send_task_msg(self, task: str) -> None:
        """
        构造并发送消息
        :param task:
        :return:
        """
        msg = BusinessMessage(
            process_name=self.process_name,
            task_name=task,
            task_details=task,
            timestamp=time.time()
        )
        FanInQueue.send_msg(msg)
 
    def execute(self) -> None:
        """
        执行业务流程
        :return:
        """
        self.init_tasks()
        for task in self.task_list:
            self._simulate_process()
            self._send_task_msg(task)
 
    def start_thread(self) -> threading.Thread:
        """
        启动独立线程执行
        :return:
        """
        thread = threading.Thread(target=self.execute, name=self.process_name)
        thread.start()
        return thread
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式:
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:09
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : design.py
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class DesignProcess(BaseProcess):
    """
    珠宝设计
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("珠宝设计")
 
    def init_tasks(self):
        """
 
        :return:
        """
        self.task_list = ["钻戒款式设计", "项链3D建模", "手镯图纸审核"]
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式:
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:11
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : purchase.py
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class PurchaseProcess(BaseProcess):
    """
    原料采购
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("原料采购")
 
    def init_tasks(self):
        """
 
        :return:
        """
 
        self.task_list = [
            "采购1克拉南非钻石", "采购999足金500g", "采购红宝石10颗"
        ]
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:23
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : produce.py
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class ProduceProcess(BaseProcess):
    """
    生产加工
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("生产加工")
 
    def init_tasks(self):
        """
 
        :return:
        """
 
        self.task_list = ["钻石镶嵌加工", "黄金手镯抛光", "金饰铸造成型"]
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:26
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : quality.py
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class QualityProcess(BaseProcess):
    """
    质量检测
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("质量检测")
 
    def init_tasks(self):
        self.task_list = ["黄金纯度检测", "钻石工艺检测", "珠宝鉴定证书出具"]
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:28
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : warehouse.py
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class WarehouseProcess(BaseProcess):
    """
     仓储管理
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("仓储管理")
 
    def init_tasks(self):
        self.task_list = ["钻戒入库登记", "黄金库存盘点", "宝石库存预警"]
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:28
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : sale.py
 
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class SaleProcess(BaseProcess):
    """
    销售环节
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("销售环节")
 
    def init_tasks(self):
        self.task_list = ["线上钻戒售出", "门店黄金手镯售出", "珠宝批发订单发货"]
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:29
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : after_sale.py
from FanInPattern.process.base_process import BaseProcess
 
 
class AfterSaleProcess(BaseProcess):
    """
    售后服务
    """
    def __init__(self):
        super().__init__("售后服务")
 
    def init_tasks(self):
        self.task_list = ["钻戒免费清洗", "项链维修", "黄金首饰保养"]　

调用：

python 复制代码 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述： Fan-In Pattern Fan-In（扇入）模式
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/6/19 21:51
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : FanInBll.py
 
"""
企业级编排
"""
import threading
from FanInPattern.core.fan_in_queue import FanInQueue
from FanInPattern.core.work_sink import SINK_INSTANCE
 
# 导入所有业务流程
from FanInPattern.process.purchase import PurchaseProcess
from FanInPattern.process.design import DesignProcess
from FanInPattern.process.produce import ProduceProcess
from FanInPattern.process.quality import QualityProcess
from FanInPattern.process.warehouse import WarehouseProcess
from FanInPattern.process.sale import SaleProcess
from FanInPattern.process.after_sale import AfterSaleProcess
 
 
class JewelryBusinessOrchestration(object):
    """
    业务流程编排器
    """
 
    @staticmethod
    def get_all_processes() -> list:
        """
        获取所有业务环节（扩展只需在此添加）
        :return:
        """
        return [
            PurchaseProcess(),
            DesignProcess(),
            ProduceProcess(),
            QualityProcess(),
            WarehouseProcess(),
            SaleProcess(),
            AfterSaleProcess()
        ]
 
    @staticmethod
    def run():
        """启动全流程"""
        # 1. 启动接收器线程
        sink_thread = threading.Thread(target=SINK_INSTANCE.run, name="WorkSink")
        sink_thread.start()
 
        # 2. 启动所有业务线程
        processes = JewelryBusinessOrchestration.get_all_processes()
        threads = [p.start_thread() for p in processes]
 
        # 3. 等待所有业务完成
        for t in threads:
            t.join()
 
        # 4. 发送结束信号
        FanInQueue.send_end_signal()
 
        # 5. 等待队列处理完成
        FanInQueue.join()
        sink_thread.join()
 
 
class FanInBll(object):
    """
 
    """
    def demo(self):
        """
 
        :return:
        """
        print("🚀 企业级珠宝 Fan-In 业务系统启动...\n")
        JewelryBusinessOrchestration.run()
        print("\n🎉 系统全部执行完成！")

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