quarkus依赖注入之八:装饰器(Decorator)

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本篇概览

  • 本篇是《quarkus依赖注入》系列的第八篇,目标是掌握quarkus实现的一个CDI特性:装饰器(Decorator)
  • 提到装饰器,熟悉设计模式的读者应该会想到装饰器模式,个人觉得下面这幅图很好的解释了装饰器模式,左下角的红框是关键点:自己的send方法中,先调用父类的send(也就是被装饰类的send),然后才是自己的业务逻辑
  • quarkus也支持装饰器模式,通过注解DecoratorDelegate实现,今天咱们就通过实战掌握如何在quarks框架下通过装饰器扩展应用
  • quarkus是按照CDI的标准来支持装饰器模式的,下图来自官方文档

  • 接下来进入实战环节

实战功能说明

  • 网上讲述装饰器模式的文章中,有个咖啡价格的例子非常经典,如下图所示:
  1. 一杯意式浓缩咖啡(Espresso)价格3美元
  2. 拿铁(Latte)由意式浓缩+牛奶组成,价格是意式浓缩和牛奶之和,即5美元
  3. 焦糖玛奇朵(CaramelMacchiato)由拿铁+焦糖组成,价格比拿铁多了焦糖的1美元,即6美元
  4. 每种咖啡都是一种对象,价格由getPrice方法返回
  • 在上述场景中,当咖啡的内容不断丰富,咖啡价格也要做相应调整,装饰器的作用是让代码优雅的应对变化,对内代码整洁低耦合,对外保持统一接口getPrice

  • 装饰器模式本身并不是本篇的重点,咱们还是聚焦quarkus下的装饰器功能:在咖啡价格的基础上,通过装饰器计算出拿铁的价格

  • 接下来开始编码

编码实战

  • 首先定义接口Coffee.java,不论是意式浓缩、拿铁、还是其他种类,对外都称之为Coffee,都有getPrice方法
package com.bolingcavalry.decorator;

public interface Coffee {

    /**
     * 咖啡名称
     * @return
     */
    String name();

    /**
     * 当前咖啡的价格
     * @return
     */
    int getPrice();
}
  • 然后是最基础的意式浓缩咖啡,非常简单的一个bean,定价3美元,这里有个细节要注意:name方法中写死了字符串Espresso,而没用getClass().getSimpleName(),这是因为在quarkus容器中,Espresso的bean并非Espresso类型,而是动态生成的代理类,所以getClass返回的类不是Espresso
package com.bolingcavalry.decorator.impl;

import com.bolingcavalry.decorator.Coffee;

import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;

/**
 * 意式浓缩咖啡,价格3美元
 */
@ApplicationScoped
public class Espresso implements Coffee {

    @Override
    public String name() {
        return "Espresso";
    }

    @Override
    public int getPrice() {
        return 3;
    }
}
  • 接下来就是重点了,拿铁,由意式浓缩+牛奶组成,代码如下,有几处要注意的地方稍后会提到
package com.bolingcavalry.decorator.impl;

import com.bolingcavalry.decorator.Coffee;
import io.quarkus.arc.Priority;
import io.quarkus.logging.Log;

import javax.decorator.Decorator;
import javax.decorator.Delegate;
import javax.inject.Inject;

@Decorator
@Priority(11)
public class Latte implements Coffee {
    /**
     * 牛奶价格:2美元
     */
    private static final int MILK_PRICE = 2;

    @Delegate
    @Inject
    Coffee delegate;

    @Override
    public String name() {
        return "Latte";
    }

    @Override
    public int getPrice() {
        // 将Latte的代理类打印出来,看quarkus注入的是否正确
        Log.info("Latte's delegate type : " + this.delegate.name());
        return delegate.getPrice() + MILK_PRICE;
    }
}
  • 上述代码有以下几处要注意
  1. 先明确目的:我们设计Latte这个bean,本意是通过装饰器模式来装饰Espresso,因此才会用到quarkus的装饰器功能
  2. 使用quarkus的装饰器功能时,有两件事必须要做:装饰类要用注解Decorator修饰,被装饰类要用注解Delegate修饰
  3. 因此,Latte被注解Decorator修饰,Latte的成员变量delegate是被装饰类,要用注解Delegate修饰,
  4. Latte的成员变量delegate并未指明是Espresso,quarkus会选择Espresso的bean注入到这里
  5. 在getPrice方法中打印出delegate.name方法的返回值,验证delegate的身份,以确认quarkus注入的是否正确
  6. 注解Priority很重要,留在接下来的CaramelMacchiato类(焦糖玛奇朵)写完后再说清楚
  • 接下来是CaramelMacchiato类(焦糖玛奇朵),有几处要注意的地方稍后会说明
package com.bolingcavalry.decorator.impl;

import com.bolingcavalry.decorator.Coffee;
import io.quarkus.arc.Priority;
import io.quarkus.logging.Log;

import javax.decorator.Decorator;
import javax.decorator.Delegate;
import javax.inject.Inject;

/**
 * 焦糖玛奇朵:拿铁+焦糖
 */
@Decorator
@Priority(10)
public class CaramelMacchiato implements Coffee {

    /**
     * 焦糖价格:1美元
     */
    private static final int CARAMEL_PRICE = 1;

    @Delegate
    @Inject
    Coffee delegate;

    @Override
    public String name() {
        return "CaramelMacchiato";
    }

    @Override
    public int getPrice() {
        // 将CaramelMacchiato的代理类打印出来,看quarkus注入的是否正确
        Log.infov("CaramelMacchiato's delegate type : " + this.delegate.name());
        return delegate.getPrice() + CARAMEL_PRICE;
    }
}
  • CaramelMacchiato代码的逻辑和Latte的差不多,都用了注解Decorator和Delegate,目的是为了做Latte的装饰器
  • 重点关注的是成员变量delegate,其类型、名称、注解,都和Latte的delegate一模一样:
@Delegate
@Inject
Coffee delegate;

重要知识点

  • 看到这里,相信您也发现了问题所在:CaramelMacchiato和Latte都有成员变量delegate,其注解和类型声明都一模一样,那么,如何才能保证Latte的delegate注入的是Espresso,而CaramelMacchiato的delegate注入的是Latte呢?
  • 此刻就是注解Priority在发挥作用了,CaramelMacchiato和Latte都有注解Priority修饰,属性值却不同,属性值越大越接近原始类Espresso,如下图,所以,Latte装饰的就是Espresso,CaramelMacchiato装饰的是Latte

单元测试类

  • 最后是单元测试类,成员变量的类型是Coffee,也就是说quarkus容器会自动注入装饰过的CaramelMacchiato类型的bean,而testDecoratorPrice方法中断言coffee.getPrice()的值等于6,如果注入caffee的bean不是CaramelMacchiato类型,断言就会失败
package com.bolingcavalry;

import com.bolingcavalry.decorator.Coffee;
import io.quarkus.test.junit.QuarkusTest;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import javax.inject.Inject;

@QuarkusTest
public class DecoratorTest {

    @Inject
    Coffee coffee;

    @Test
    public void testDecoratorPrice() {
        Assertions.assertEquals(6, coffee.getPrice());
    }
}

验证

  • 执行单元测试,如下图,单元测试通过表示coffee注入的是CaramelMacchiato类型的bean,再看右侧的日志,CaramelMacchiato的成员变量delegate是Latte类型,Latte的成员变量delegate是Espresso类型,都按照咱们的预期准确注入了

  • 紧接着再做个尝试:将Latte的注解Priority的属性值改小,小于CaramelMacchiato的10,如下图红框,如此一来,CaramelMacchiato的优先级更大,因此更靠近Espresso,由它去装饰Espresso,Latte离Espresso更远,所以它装饰的是CaramelMacchiato

  • 再次运行单元测试,如下图,首先测试依旧能通过,这个好理解,无论装饰逻辑怎么变,最终的bean的getPrice返回值,都是意式浓缩+牛奶+焦糖的价格之和,然后在看右侧日志信息,果然,CaramelMacchiato注入的成员变量是Espresso,Latte注入的成员变量是CaramelMacchiato

  • 至此,装饰器的编码实战已完成,相信您可以在应用中用熟练使用装饰器来扩展bean能力,并且保持与原有bean之间的代码低耦合

与拦截器的不同

  • 如果您看过《拦截器》一文,应该会发现,同样的功能用拦截器也能实现,那为何还要多出个装饰器呢?
  • 其实网上也有类似的讨论,首先是Stack Overflow上分析,一个高赞的观点是:通常情况下,一个装饰器被用于一个特定类上,而拦截器用于拦截多个类
  • 这篇2012年的关于CDI的文章《Interceptors and Decorators tutorial》中的对比更好理解:

  • 个人理解:
  1. 拦截器适合做一些通用的事情,例如日志、异常处理等,可以为多个bean服务
  2. 装饰器适合做特定的事情,例如本篇的演示代码中,计算价格是被装饰类的特性,其他bean没有这个功能,所以装饰器也只能用在,作为核心功能的增强或者完善

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