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设计模式——传输对象模式

article 2024/11/25 19:10:36

定义与概念

传输对象模式（Transfer Object Pattern），也称为值对象模式（Value Object Pattern），是一种设计模式。它主要用于在不同的层（如业务逻辑层和表示层）之间传递数据，以减少网络通信或方法调用的次数，提高系统性能。传输对象是一个简单的数据结构，它包含了一组相关的数据属性，并且可以被方便地序列化和传输。

结构组成

业务对象（Business Object）：
这是实际处理业务逻辑的对象，它负责从数据源（如数据库）获取数据，并将数据封装到传输对象中。业务对象通常包含复杂的业务逻辑和数据访问操作。例如，在一个员工管理系统中，员工业务对象可能会从数据库中查询员工的基本信息、薪资信息等，然后将这些信息填充到一个员工传输对象中。
传输对象（Transfer Object）：
传输对象是一个轻量级的数据结构，它包含了需要在不同层之间传递的数据属性。传输对象通常只包含数据成员和简单的访问器（getter 和 setter）方法，没有复杂的业务逻辑。例如，员工传输对象可能包含员工姓名、员工编号、薪资等属性，以及对应的获取和设置方法。
客户端（Client）：
客户端是使用传输对象的部分，它可以是表示层（如用户界面）或者其他需要获取业务数据的模块。客户端从业务对象获取传输对象，然后使用传输对象中的数据进行展示或其他操作。例如，在一个 Web 应用中，客户端可能是一个 JSP 页面或者一个前端 JavaScript 脚本，它们从业务对象获取员工传输对象，然后将员工信息展示在网页上。

工作原理

当客户端需要获取业务数据时，它向业务对象发出请求。业务对象根据请求从数据源获取相关的数据，然后将这些数据封装到一个传输对象中。业务对象将传输对象返回给客户端。客户端接收到传输对象后，可以直接访问传输对象中的数据属性，而不需要再次与业务对象或数据源进行交互。这样可以减少客户端与业务对象之间的频繁通信，尤其是在远程调用或者跨网络的情况下，能够有效地提高系统性能。

代码示例

以下是一个简单的 C++ 示例，模拟一个图书管理系统中的传输对象模式。

传输对象 - 图书信息（BookInfo）

class BookInfo {
private:
    std::string title;
    std::string author;
    int publicationYear;
public:
    BookInfo(const std::string& t, const std::string& a, int p) : title(t), author(a), publicationYear(p) {}
    std::string getTitle() const {
        return title;
    }
    std::string getAuthor() const {
        return author;
    }
    int getPublicationYear() const {
        return publicationYear;
    }
};

业务对象 - 图书管理（BookManagement）

class BookManagement {
public:
    BookInfo getBookInfo(int bookId) {
        // 假设这里从数据库或者其他数据源获取图书信息
        // 为了简单起见，我们直接返回一个模拟的图书信息
        std::string title = "C++ Primer";
        std::string author = "Stanley Lippman";
        int publicationYear = 2012;
        return BookInfo(title, author, publicationYear);
    }
};

客户端使用示例

int main() {
    BookManagement bookManagement;
    BookInfo bookInfo = bookManagement.getBookInfo(1);
    std::cout << "图书标题: " << bookInfo.getTitle() << std::endl;
    std::cout << "图书作者: " << bookInfo.getAuthor() << std::endl;
    std::cout << "出版年份: " << bookInfo.getPublicationYear() << std::endl;
    return 0;
}

优点

减少网络开销和方法调用次数：
在分布式系统或者多层架构的应用中，传输对象可以一次性传递多个数据属性，避免了多次调用远程方法或者跨网络获取单个数据属性的情况，从而减少了网络通信开销，提高了系统性能。例如，在一个企业级的 Web 服务应用中，通过使用传输对象可以将多个相关的数据作为一个整体在不同的服务之间传递，减少了服务之间的通信次数。
解耦数据传递和业务逻辑：
传输对象将数据封装起来，使得客户端只需要关注数据本身，而不需要了解业务对象的内部业务逻辑和数据访问方式。这使得客户端和业务对象之间的耦合度降低，便于代码的维护和扩展。例如，在一个软件系统中，当业务对象的内部数据存储方式或者业务逻辑发生变化时，只要传输对象的接口不变，客户端代码通常不需要进行修改。
提高代码的可读性和可维护性：
传输对象是一个简单的数据结构，它的代码通常比较简洁易懂。在客户端代码中，使用传输对象可以使数据的访问和操作更加直观，提高了代码的可读性。同时，由于传输对象将相关的数据组合在一起，也便于对数据进行统一的管理和维护。

缺点

可能导致数据不一致：
如果传输对象的数据在客户端被修改，而没有及时更新到业务对象或者数据源中，可能会导致数据不一致的情况。例如，在一个库存管理系统中，客户端通过传输对象获取了商品的库存数量，然后在客户端修改了库存数量，但没有将修改后的数据同步到业务对象和数据库中，就会出现数据不一致的问题。
增加代码复杂度（在一定程度上）：
需要额外创建和维护传输对象类，对于简单的应用场景，可能会增加不必要的代码量和复杂度。例如，在一个小型的命令行工具中，如果只有少量的数据需要传递，使用传输对象模式可能会使代码变得更加复杂，而没有带来明显的性能提升。

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