Table of Contents

Γιατί οι μηχανές ροής εργασίας απαιτούν επέκταση

Μια μηχανή ροής εργασίας ⁇ το βασικό συστατικό που ενορχηστρώνει διαδοχική ή παράλληλη εκτέλεση εργασιών ⁇ γίνεται εύθραυστη αν σκληρά-κωδικοποιημένο. Σχεδιάζοντας μια εκτεταμένη μηχανή ροής εργασίας σημαίνει ότι μπορείτε να εισάγετε νέους τύπους εργασιών, τη μεταβατική λογική, ή στρατηγικές επιμονής χωρίς να ξαναγράφετε μεγάλα κομμάτια του κώδικα. Το αφηρημένο πρότυπο εργοστάσιο, ένα κλασικό πρότυπο δημιουργίας από τη συμμορία των τεσσάρων, παρέχει μια καθαρή λύση για τη διαχείριση οικογενειών των σχετικών αντικειμένων, ενώ τη διατήρηση του κώδικα πελάτη αποσυνδεθεί από συγκεκριμένες υλοποιήσεις.

Κατανόηση του Αφηρημένου Μοτίβου Εργοστάσιου

Το αφηρημένο πρότυπο εργοστάσιο παρέχει μια διεπαφή για τη δημιουργία οικογενειών συγγενών ή εξαρτώμενων αντικειμένων χωρίς να προσδιορίζει τις κατηγορίες σκυροδέματος τους. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν ένα σύστημα πρέπει να είναι ανεξάρτητο από τον τρόπο δημιουργίας, σύνθεσης και αναπαράστασης των προϊόντων του. Στο πλαίσιο των μηχανών ροής εργασίας, έχετε συνήθως αρκετές οικογένειες αντικειμένων: Task (η ατομική μονάδα εργασίας), Transion[ (η λογική δρομολόγησης μεταξύ των εργασιών), και Workflow] (το δοχείο που ενορχηστρώνει τον κύκλο ζωής). Διαφορετικά σενάρια ανάπτυξης ⁇ όπως απλές γραμμικές ροές, παράλληλες ροές αποφάσεων, ή υψηλής ⁇ διάδρομης ⁇ οδηγούμενης ροής ⁇ απαιτούν διαφορετικές συγκεκριμένες υλοποιήσεις αυτών των συστατικών.

Το μοτίβο λειτουργεί με τον καθορισμό μιας αφηρημένης διεπαφής εργοστασίου που δηλώνει μεθόδους δημιουργίας για κάθε τύπο προϊόντος. Σκυροδέματος εργοστασιακές τάξεις στη συνέχεια εφαρμόζουν αυτές τις μεθόδους για την παραγωγή συγκεκριμένων παραλλαγών προϊόντων. Ο πελάτης χρησιμοποιεί μόνο το αφηρημένο εργοστάσιο και αφηρημένες διεπαφές προϊόντων, που επιτρέπει την ανταλλαγή ολόκληρες οικογένειες αντικειμένων χωρίς να αλλοιώνει τον κωδικό πελάτη.

Βασικά στοιχεία του μοτίβου

  • Αφηρημένο Εργοστάσιο ⁇ δηλώνει μεθόδους δημιουργίας για αφηρημένα προϊόντα.
  • Συγκεκριμένο Εργοστάσιο ⁇ εφαρμόζει μεθόδους δημιουργίας για την παραγωγή μιας οικογένειας προϊόντων σκυροδέματος.
  • Το προϊόν που αφαιρείται ⁇ δηλώνει διεπαφή για κάθε τύπο προϊόντος.
  • Προϊόν από σκυρόδεμα ⁇ υλοποιεί την αφηρημένη διεπαφή προϊόντος.
  • Πελάτης ⁇ χρησιμοποιεί μόνο τις αφηρημένες διεπαφές εργοστασίων και αφηρημένων προϊόντων.

Εφαρμογή του μοτίβου σε Java για μηχανές ροής εργασίας

Για να κατασκευάσετε μια εκτενή μηχανή ροής εργασίας με το Abstract Factory Pattern στην Java, ξεκινήστε με το μοντελοποίηση των αφηρημένων συστατικών.

Βήμα 1: Καθορίστε τις αφηρημένες διεπαφές προϊόντων

public interface Task {
 void execute();
 String getName();
}

public interface Transition {
 boolean evaluate(WorkflowContext context);
 String getTargetState();
}

public interface Workflow {
 void start();
 void stop();
 String getStatus();
}

Βήμα 2: Δημιουργήστε τη διεπαφή αφηρημένου εργοστασίου

public interface WorkflowFactory {
 Task createTask(String name, String type);
 Transition createTransition(String source, String target, Condition condition);
 Workflow createWorkflow(String id);
}

Βήμα 3: Κατασκευάστε τα εργοστάσια σκυροδέματος

Απλή Ροή Εργασίας ⁇ κατάλληλη για γραμμικές, διαδοχικές ροές εργασίας με βασική υλοτομία και σύγχρονη εκτέλεση.

public class SimpleWorkflowFactory implements WorkflowFactory {
 @Override
 public Task createTask(String name, String type) {
 return new SimpleTask(name);
 }

 @Override
 public Transition createTransition(String source, String target, Condition condition) {
 return new SimpleTransition(source, target, condition);
 }

 @Override
 public Workflow createWorkflow(String id) {
 return new SimpleWorkflow(id);
 }
}

ΠροηγούμενηWorkflowFactory[ ⁇ για σύνθετα σενάρια που απαιτούν ασύγχρονη εκτέλεση, διαδρομές ελέγχου και υπό όρους διακλαδώσεις με πολλαπλές στρατηγικές αξιολόγησης.

public class AdvancedWorkflowFactory implements WorkflowFactory {
 @Override
 public Task createTask(String name, String type) {
 return new AsyncTask(name, new AuditService());
 }

 @Override
 public Transition createTransition(String source, String target, Condition condition) {
 return new CompositeTransition(source, target, condition);
 }

 @Override
 public Workflow createWorkflow(String id) {
 return new StateMachineWorkflow(id);
 }
}

Βήμα 4: Ο κώδικας πελατών παρεμβαίνει μόνο με το αφηρημένο εργοστάσιο

public class WorkflowEngine {
 private WorkflowFactory factory;

 public WorkflowEngine(WorkflowFactory factory) {
 this.factory = factory;
 }

 public void buildAndExecuteWorkflow(String id) {
 Workflow workflow = factory.createWorkflow(id);
 Task task1 = factory.createTask("Validate", "validation");
 Task task2 = factory.createTask("Process", "processing");
 // ...
 workflow.start();
 }
}

Ο σχεδιασμός αυτός επιτρέπει στο [[LFT:5]] να παραμένει εντελώς ενήμερος για τις συγκεκριμένες εργασίες ή μεταβάσεις που χρησιμοποιεί. Η αλλαγή ολόκληρης της οικογένειας των συστατικών ροής εργασίας είναι τόσο απλή όσο η έγχυση μιας διαφορετικής εφαρμογής εργοστασίου ⁇ συχνά μέσω αρχείων εγχύσεων εξάρτησης ή ρυθμίσεων.

Οφέλη από τη χρήση του αφηρημένου πρότυπου Εργοστάσιο στις μηχανές ροής εργασίας

  • Επεκτασιμότητα[ ⁇ Η προσθήκη μιας νέας οικογένειας ροής εργασίας (π.χ., μια ροή εργασίας micro-batch) απαιτεί μόνο μια νέα τάξη εργοστασίου σκυροδέματος και προϊόντων.
  • Συνοχή ⁇ Επειδή όλα τα προϊόντα μέσα σε μια οικογένεια δημιουργούνται από το ίδιο εργοστάσιο, φυσικά συνεργάζονται. Για παράδειγμα, ένα AdvancedWorkflowFactory εξασφαλίζει ότι οι ασύνθετες εργασίες και οι σύνθετες μεταβάσεις του μοιράζονται την ίδια διαμόρφωση.
  • Διατήρηση ⁇ Η λογική δημιουργίας αντικειμένων είναι συγκεντρωτική. Η αποσφαλμάτωση ή η αντικατάσταση των εσωτερικών μιας οικογένειας δεν κυματίζει μέσω του συστήματος.
  • Η δυνατότητα δοκιμής ⁇ Τα εργοστάσια Mock ή stub μπορούν να εγχυθούν για δοκιμές μονάδας, απομόνωση του κινητήρα ροής εργασίας από την πραγματική βάση δεδομένων ή εξαρτήσεις υπηρεσιών.

Πραγματικές ⁇ Παγκόσμιες Εφαρμογές και Εξωτερικές Αναφορές

Για παράδειγμα, οι βιβλιοθήκες και είναι χτισμένες γύρω από ένα πρότυπο εργοστασίου που αφαιρετικά δημιουργεί αντικείμενα. Βιβλιοθήκες όπως ]Κάμουντα και jBPM[ χρησιμοποιούν παρόμοιες αρχές για να υποστηρίξουν πολλαπλές διαμορφώσεις μηχανών διεργασίας. Μπορείτε να εξερευνήσετε την κλασική περιγραφή του μοτίβου στο Wikipedia λήμμα στο μοτίβο Αφηρημένο Εργοστάσιο[] και στο πρωτότυπο Gang of Four book.

Για μια βαθύτερη κατάδυση σε τεχνικές εφαρμογής Java ⁇ specific, το άρθρο του Baeldung για το Abstract Factory in Java προσφέρει ένα συνοπτικό φροντιστήριο. Επιπλέον, Η κάλυψη του Guru [[LFT:3]] περιλαμβάνει πρακτικά παραδείγματα και συγκρίσεις με άλλα δημιουργικά μοτίβα.

Εμπόριο ⁇ Offs και πότε να χρησιμοποιήσετε εναλλακτικές μορφές

Το Abstract Factory Pattern είναι ισχυρό αλλά όχι πάντα η σωστή επιλογή.

  • Αυξημένη πολυπλοκότητα ⁇ Η προσθήκη νέων τύπων προϊόντων απαιτεί ενημέρωση της αφηρημένης διεπαφής του εργοστασίου και κάθε εργοστάσιο σκυροδέματος, η οποία μπορεί να είναι δυσκίνητη αν η οικογένεια των προϊόντων αλλάζει συχνά.
  • Έκρηξη κλάσης ⁇ Κάθε νέα οικογένεια προσθέτει αρκετές νέες τάξεις. Για πολύ μικρές ροές εργασίας, τα γενικά έξοδα μπορεί να μην δικαιολογούνται.
  • Εναλλακτικά ⁇ Για απλές παραλλαγές, το Μοτίβο κατασκευής μπορεί να κατασκευάσει σύνθετα αντικείμενα ροής εργασίας βήμα προς βήμα χωρίς να απαιτεί ολόκληρη εργοστασιακή ιεραρχία. Το Μέθοδος κατασκευής Μοτίβο[] είναι μια ελαφρύτερη προσέγγιση βάρους όταν μόνο ένας τύπος προϊόντος ποικίλλει. Το Στρατηγικό Μοτίβο[] μπορεί να είναι καταλληλότερο όταν χρειάζεται να ανταλλάξετε αλγόριθμους (π.χ., λογική αξιολόγησης μετάβασης) και όχι ολόκληρες οικογένειες αντικειμένων.

Εάν ο κινητήρας ροής εργασίας σας πρέπει να υποστηρίξει μια ντουζίνα διαφορετικούς τύπους προϊόντων που αλλάζουν ανεξάρτητα, η άκαμπτη διεπαφή του Abstract Factory μπορεί να γίνει ένα εμπόδιο. Σε αυτές τις περιπτώσεις, σκεφτείτε το συνδυασμό του με το [[LFT:0]]Πρωτότυπο Μοτίβο[[LFT:1]] για να κλωνοποιήσει τις υπάρχουσες διαμορφώσεις, ή να βασιστεί σε [[[LFT:2]]Έγχυση Επεκτικότητας[[[LPT:3]] με προκριματικούς αντί για μια ιεραρχία εργοστασίου.

Προχωρημένες Προτάσεις για την παραγωγή ⁇ Έτοιμοι κινητήρες

Ενσωμάτωση με πλαίσια εγχύσεων εξάρτησης

Σε σύγχρονες εφαρμογές Java χρησιμοποιώντας την Άνοιξη ή την Τζακάρτα EE, το εργοστάσιο σκυροδέματος μπορεί να καταχωρηθεί ως φασόλι, και ο κινητήρας ροής εργασίας μπορεί να το λάβει μέσω έγχυσης κατασκευαστή.

Υποστήριξη των ορισμών της ροής εργασίας

Μπορείτε να επεκτείνετε το αφηρημένο εργοστάσιο για να διαβάσετε τους ορισμούς εξωτερικής ροής εργασίας (π.χ., JSON, YAML, ή BPMN 2.0) και να παραγάγει τα αντίστοιχα αντικείμενα. A [[LFT:8]] μπορεί να αναλύσει ένα αρχείο BPMN και να δημιουργήσει [[LFT:9]], [[LFT:10]]], και [[LFT:11]] περιπτώσεις. Αυτή η προσέγγιση διατηρεί τη λογική ανάλυσης χωριστά από τον κινητήρα εκτέλεσης.

Επιπτώσεις απόδοσης

Επειδή το αφηρημένο εργοστάσιο δημιουργεί συνήθως αντικείμενα σε ζήτηση, μπορεί να εισαγάγει τα γενικά έξοδα αν η δημιουργία αντικειμένων είναι ακριβή. Σκεφτείτε τη χρήση πισίνες αντικειμένων μέσα στο εργοστάσιο σκυροδέματος για πόρους που είναι δαπανηροί να στιγμιαία (π.χ. συνδέσεις βάσης δεδομένων ή πελάτες HTTP). Το εργοστάσιο μπορεί επίσης να γίνει νήμα ⁇ ασφαλής με τη χρήση caches ή συγχρονισμένων μεθόδων δημιουργίας.

Συνδυάζοντας με το πρότυπο του πρωτοτύπου

Όταν οι ροές εργασίας διαφέρουν μόνο σε μικρές παραμέτρους (όπως τιμές χρονισμού ή κανόνες χειρισμού σφαλμάτων), η κλωνοποίηση ενός πρωτότυπου αντικειμένου ροής εργασίας μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική από την κατασκευή ενός νέου κάθε φορά. Το εργοστάσιο μπορεί να κατέχει ένα μητρώο των πρωτότυπων αντικειμένων και να επιστρέφει κλώνους αντί για νέες περιπτώσεις.

Συμπέρασμα

Το Abstract Factory Pattern προσφέρει ένα ισχυρό και δοκιμασμένο χρόνο θεμέλιο για το σχεδιασμό εκτενών μηχανών ροής εργασίας στην Java. Με την αφαίρεση της δημιουργίας των σχετικών συστατικών ροής εργασίας ⁇ [[Task, Transtion[]], και [Workflow[ ⁇ επιτύχετε χαλαρή σύζευξη, συνέπεια και υψηλό βαθμό διατηρησιμότητας. Ενώ το μοτίβο εισάγει επιπλέον δομή, τα οφέλη του γίνονται σαφή καθώς το σύστημα μεγαλώνει και νέες οικογένειες ροής εργασίας πρέπει να προστεθούν χωρίς να διαταράσσεται η υπάρχουσα λογική.

Όταν εφαρμόζεται με προσοχή, με επίγνωση των εμπορικών απαλλαγών και των κατάλληλων εναλλακτικών λύσεων, το Abstract Factory Pattern εξασφαλίζει ότι ο κινητήρας ροής εργασίας σας μπορεί να εξελιχθεί παράλληλα με τις αλλαγές των επιχειρηματικών απαιτήσεων, μειώνοντας το τεχνικό χρέος και επιτρέποντας στις ομάδες να παρέχουν χαρακτηριστικά γρηγορότερα.