Πώς να χρησιμοποιήσετε το πρότυπο μεθόδου Εργοστάσιο για να ενισχύσει τη συμβατότητα στα συστήματα επεξεργασίας δεδομένων μηχανικών

Αυτός ο διαχωρισμός της λογικής δημιουργίας από την επιχειρηματική λογική είναι αυτό που κάνει το μοτίβο τόσο ισχυρό στους αγωγούς επεξεργασίας δεδομένων.

Γιατί η Επεξεργασία Δεδομένων Μηχανικών Χρειάζεται Εργοστάσιο

Οι ομάδες μηχανικών συχνά εργάζονται με ετερογενείς μορφές δεδομένων.

• Ανάλυση αρχείων προσομοίωσης εξόδου σε HDF5, CSV, και ιδιόκτητες δυαδικές μορφές.
• Διαβάστε τα δεδομένα ρυθμίσεων από τις μεταβλητές XML, YAML ή περιβάλλοντος.
• Εισαγωγή μοντέλων CAD από STEP, IGES, ή εγγενείς μορφές λογισμικού.
• Καταναλώστε δεδομένα αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο μέσω MQTT, HTTP ρευμάτων, ή WebSockets.

Χωρίς σχέδιο μοτίβο, οι προγραμματιστές μπορεί να αποσυναρμολογήσουν τη βάση κώδικα με ή δηλώσεις για να επιλέξετε το σωστό αναγνώστη. Αυτό κάνει το σύστημα εύθραυστο ⁇ προσθέτοντας μια νέα μορφή απαιτεί την τροποποίηση αυτών των υποθετικών κλάδων, αυξάνοντας την πιθανότητα των σφαλμάτων. Η μέθοδος Factory μετακινεί τη λογική επιλογής σε ειδικές υποκλάσεις, έτσι η προσθήκη μιας νέας μορφής σημαίνει την προσθήκη ενός νέου δημιουργού σκυροδέματος και ενός νέου προϊόντος σκυροδέματος, αφήνοντας τον υπάρχοντα κώδικα ανέγγιχτο.

Βαθμός εφαρμογής ⁇ Βήμα εφαρμογής

Ας περπατήσουμε μέσα από μια πρακτική εφαρμογή σε ένα γλωσσο-αγνωστικιστικό στυλ. (Η ίδια λογική ισχύει εξίσου για την Java, C#, TypeScript, Python, ή PHP.)

Βήμα 1: Καθορίστε τη διεπαφή προϊόντος

Δημιουργήστε μια διεπαφή που θα υλοποιήσουν όλοι οι αναγνώστες δεδομένων. Αυτή η διεπαφή ορίζει μεθόδους για την ανάγνωση και ενδεχομένως τη μετατροπή δεδομένων.

interface DataReader {
 void readData();
 List<Record> getRecords();
}

Βήμα 2: Δημιουργία συγκεκριμένων εφαρμογών

Εφαρμογή της διεπαφής για κάθε υποστηριζόμενη μορφή.

class CSVReader implements DataReader {
 // … constructor, parsing logic …
 public void readData() { … }
 public List<Record> getRecords() { … }
}

class JSONReader implements DataReader {
 // … similar …
}

Βήμα 3: Καθορίστε τον Δημιουργό με μια μέθοδο Εργοστάσιου

Η αφηρημένη τάξη δημιουργών δηλώνει τη μέθοδο του εργοστασίου. Μπορεί επίσης να περιέχει κοινή λογική επεξεργασίας που χρησιμοποιεί το προϊόν.

abstract class DataReaderFactory {
 // Factory method
 abstract DataReader createReader();

 // Template method that uses the product
 public List<Record> processData() {
 DataReader reader = createReader();
 reader.readData();
 return reader.getRecords();
 }
}

Βήμα 4: Εφαρμογή των Εργοστασίων Σκυρόδεμα

Κάθε υποκλάση παρακάμπτει τη μέθοδο του εργοστασίου για να επιστρέψει έναν συγκεκριμένο αναγνώστη.

class CSVReaderFactory extends DataReaderFactory {
 @Override
 DataReader createReader() {
 return new CSVReader("input.csv");
 }
}

class JSONReaderFactory extends DataReaderFactory {
 @Override
 DataReader createReader() {
 return new JSONReader("input.json");
 }
}

Τώρα, ο κώδικας πελάτη μπορεί να λειτουργήσει με το αφηρημένο εργοστάσιο και να επιλέξει το κατάλληλο εργοστάσιο σκυροδέματος με βάση τις συνθήκες διαμόρφωσης ή χρόνου λειτουργίας:

DataReaderFactory factory = getFactoryFromConfig(); // e.g., returns CSVReaderFactory
List<Record> records = factory.processData();

Ο πελάτης ποτέ δεν άμεσα instantiates a ή [[LFT:9]] ⁇ διαδρά μόνο με το αφηρημένο εργοστάσιο και τη διεπαφή του προϊόντος. Αυτή η αποσύνδεση είναι η ουσία του μοτίβου.

Προσθήκη μιας νέας μορφής

Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να υποστηρίξουμε το XML.

Το πρότυπο της μεθόδου του εργοστασίου καθιστά το σύστημα πραγματικά επεκτάσιμο.

Εφαρμογές σε πραγματικό κόσμο στη μηχανική

Το μοτίβο της μεθόδου του εργοστασίου είναι πανταχού παρόν στο λογισμικό μηχανικής. Εδώ είναι μερικά συγκεκριμένα παραδείγματα:

Εισαγωγείς αρχείων CAD

Μια εφαρμογή CAD πρέπει να διαβάσει γεωμετρία από το STEP (AP203/AP214), IGES, και ειδικά για τους πωλητές μορφές όπως SolidWorks SLDPRT. Κάθε μορφή έχει ένα εντελώς διαφορετικό αναλυτή. Η μέθοδος εργοστάσιο επιτρέπει την εφαρμογή να καθορίσει τον σωστό εισαγωγέα με βάση την επέκταση αρχείου ή μια επιλογή χρήστη. Το υπόλοιπο της εφαρμογής λειτουργεί με μια ενιαία γεωμετρική αναπαράσταση.

Συγκέντρωση δεδομένων αισθητήρων

Μια πλατφόρμα IoT συλλέγει τηλεμετρία από συσκευές που χρησιμοποιούν MQTT, CoAP, HTTP POST, και ιδιόκτητα δυαδικά πρωτόκολλα. Ένα πρότυπο εργοστάσιο δημιουργεί κατάλληλους χειριστές πρωτοκόλλου, επιτρέποντας στη μηχανή κατάποσης δεδομένων να αντιμετωπίζει όλα τα εισερχόμενα δεδομένα ομοιόμορφα.

Directus και Ακέφαλο CMS

Directus[[LFT:1]] είναι ένα δημοφιλές ακέφαλο CMS που διαχειρίζεται το περιεχόμενο από πολλές πηγές ⁇ βάσεις δεδομένων, ανεβάσματα αρχείων, τελικά σημεία API, και προσαρμοσμένα καταστήματα δεδομένων. Ενώ Directus είναι χτισμένο πάνω σε μια διαφορετική αρχιτεκτονική φιλοσοφία, το πρότυπο μέθοδος Εργοστάσιο μπορεί να εφαρμοστεί κατά την επέκταση του αγωγού επεξεργασίας δεδομένων του. Για παράδειγμα, προσαρμοσμένες επεκτάσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα εργοστάσιο για να δημιουργήσουν διαφορετικές «αντάπτορες δεδομένων» που ομαλοποιούν εισερχόμενο περιεχόμενο από διάφορες υπηρεσίες τρίτων μερών στο σχήμα Directus. Αυτό διατηρεί το σύστημα πυρήνα καθαρό, επιτρέποντας παράλληλα την ταχεία ενσωμάτωση των νέων μορφών δεδομένων χωρίς να αγγίζουν τον υπάρχοντα κώδικα.