重學 Java 設計模式：實戰模版模式「模擬爬蟲各類電商商品，生成營銷推廣海報場景」

作者：小傅哥
部落格：https://bugstack.cn - 原創系列專題文章

沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！?

一、前言

黎明前的堅守，的住嗎？

有人舉過這樣一個例子，先給你張北大的錄取通知書，但要求你每天5點起床，12點睡覺?，刻苦學習，勤奮上進。只要你堅持三年，這張通知書就有效。如果是你，你能堅持嗎？其實對於這個例子很難在我們的人生中出現，因為它目標明確，有準確的行軍路線。就像你是土豪家庭，家裡給你安排的明明白白一樣，只要你按照這個方式走就不會有問題。可大多數時候我們並沒有這樣的路線，甚至不知道多久到達自己的黎明。但！誰又不渴望見到黎明呢，堅持吧！

不要輕易被洗腦

鍵盤俠⌨、網路噴壺，幾乎當你努力堅持一件事的時候，在這條路上會遇到形形色色的人和事。有時候接收建議完善自己是有必要的，但不能放棄自己的初心和底線，有時候只堅持自己也是難能可貴的。子路之勇，子貢之辯，冉有之智，此三子者，皆天下之所謂難能而可貴者也。陽光和努力是這個世界最溫暖的東西，加油堅持好自己的選的路。

有時還好堅持了

當你為自己的一個決定而感到萬分開心?時，是不是也非常感謝自己還好堅持了。堅持、努力、終身學習，似乎在程式設計師這個行業是離不開的，當你意願於把這當做一份可以努力的愛好時，你就會願意為此而努力。而我們很難說只在機會要來時準備，而是一直努力等待機會。也就是很多人說的別人抓住機會是因為一直在準備著。

二、開發環境

JDK 1.8
Idea + Maven
涉及工程三個，可以通過關注公眾號：bugstack蟲洞棧，回覆原始碼下載獲取(開啟獲取的連結，找到序號18)

工程	描述
itstack-demo-design-21-00	場景模擬工程；模擬爬蟲商品生成海報場景

三、模版模式介紹

模版模式，圖片來自 refactoringguru.cn

模板模式的核心設計思路是通過在，抽象類中定義抽象方法的執行順序，並將抽象方法設定為只有子類實現，但不設計獨立訪問的方法。簡單說也就是把你安排的明明白白的。

西遊記，孫悟空打妖怪

就像西遊記的99八十一難，基本每一關都是；師傅被擄走、打妖怪、妖怪被收走，具體什麼妖怪你自己定義，怎麼打你想辦法，最後收走還是弄死看你本事，我只定義執行順序和基本策略，具體的每一難由觀音來安排。

四、案例場景模擬

場景模擬；爬蟲電商商品，組裝優惠推廣

在本案例中我們模擬爬蟲各類電商商品，生成營銷推廣海報場景

關於模版模式的核心點在於由抽象類定義抽象方法執行策略，也就是說父類規定了好一系列的執行標準，這些標準的串聯成一整套業務流程。

在這個場景中我們模擬爬蟲爬取各類商家的商品資訊，生成推廣海報(海報中含帶個人的邀請碼)賺取商品返利。宣告，這裡是模擬爬取，並沒有真的爬取

而整個的爬取過程分為；模擬登入、爬取資訊、生成海報，這三個步驟，另外；

因為有些商品只有登入後才可以爬取，並且登入可以看到一些特定的價格這與未登入使用者看到的價格不同。
不同的電商網站爬取方式不同，解析方式也不同，因此可以作為每一個實現類中的特定實現。
生成海報的步驟基本一樣，但會有特定的商品來源標識。所以這樣三個步驟可以使用模版模式來設定，並有具體的場景做子類實現。

五、模版模式搭建工程

模版模式的業務場景可能在平時的開發中並不是很多，主要因為這個設計模式會在抽象類中定義邏輯行為的執行順序。一般情況下，我們用的抽象類定義的邏輯行為都比較輕量級或者沒有，只是提供一些基本方法公共呼叫和實現。

但如果遇到適合的場景使用這樣的設計模式也是非常方便的，因為他可以控制整套邏輯的執行順序和統一的輸入、輸出，而對於實現方只需要關心好自己的業務邏輯即可。

而在我們這個場景中，只需要記住這三步的實現即可；模擬登入、爬取資訊、生成海報

1. 工程結構

itstack-demo-design-21-00
└── src
    ├── main
    │   └── java
    │       └── org.itstack.demo.design
    │           ├── group
    │           │	  ├── DangDangNetMall.java
    │           │	  ├── JDNetMall.java
    │           │	  └── TaoBaoNetMall.java
    │           ├──  HttpClient.java
    │           └──  NetMall.java
    └── test
        └── java
            └── org.itstack.demo.design.test
                └── ApiTest.java

模版模式模型結構

模版模式模型結構

以上的程式碼結構還是比較簡單的，一個定義了抽象方法執行順序的核心抽象類，以及三個模擬具體的實現(京東、淘寶、噹噹)的電商服務。

2. 程式碼實現

2.1 定義執行順序的抽象類

/**
 * 基礎電商推廣服務
 * 1. 生成最優價商品海報
 * 2. 海報含帶推廣邀請碼
 */
public abstract class NetMall {

    protected Logger logger = LoggerFactory.getLogger(NetMall.class);

    String uId;   // 使用者ID
    String uPwd;  // 使用者密碼

    public NetMall(String uId, String uPwd) {
        this.uId = uId;
        this.uPwd = uPwd;
    }

    /**
     * 生成商品推廣海報
     *
     * @param skuUrl 商品地址(京東、淘寶、噹噹)
     * @return 海報圖片base64位資訊
     */
    public String generateGoodsPoster(String skuUrl) {
        if (!login(uId, uPwd)) return null;             // 1. 驗證登入
        Map<String, String> reptile = reptile(skuUrl);  // 2. 爬蟲商品
        return createBase64(reptile);                   // 3. 組裝海報
    }

    // 模擬登入
    protected abstract Boolean login(String uId, String uPwd);

    // 爬蟲提取商品資訊(登入後的優惠價格)
    protected abstract Map<String, String> reptile(String skuUrl);

    // 生成商品海報資訊
    protected abstract String createBase64(Map<String, String> goodsInfo);

}

這個類是此設計模式的靈魂
定義可被外部訪問的方法generateGoodsPoster，用於生成商品推廣海報
generateGoodsPoster 在方法中定義抽象方法的執行順序 1 2 3 步
提供三個具體的抽象方法，讓外部繼承方實現；模擬登入(login)、模擬爬取(reptile)、生成海報(createBase64)

2.2 模擬爬蟲京東

public class JDNetMall extends NetMall {

    public JDNetMall(String uId, String uPwd) {
        super(uId, uPwd);
    }

    public Boolean login(String uId, String uPwd) {
        logger.info("模擬京東使用者登入 uId：{} uPwd：{}", uId, uPwd);
        return true;
    }

    public Map<String, String> reptile(String skuUrl) {
        String str = HttpClient.doGet(skuUrl);
        Pattern p9 = Pattern.compile("(?<=title\\>).*(?=</title)");
        Matcher m9 = p9.matcher(str);
        Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<String, String>();
        if (m9.find()) {
            map.put("name", m9.group());
        }
        map.put("price", "5999.00");
        logger.info("模擬京東商品爬蟲解析：{} | {} 元 {}", map.get("name"), map.get("price"), skuUrl);
        return map;
    }

    public String createBase64(Map<String, String> goodsInfo) {
        BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
        logger.info("模擬生成京東商品base64海報");
        return encoder.encode(JSON.toJSONString(goodsInfo).getBytes());
    }

}

模擬登入
爬取資訊，這裡只是把title的資訊爬取後的結果擷取出來。
模擬建立base64圖片的方法

2.3 模擬爬蟲淘寶

public class TaoBaoNetMall extends NetMall {

    public TaoBaoNetMall(String uId, String uPwd) {
        super(uId, uPwd);
    }

    @Override
    public Boolean login(String uId, String uPwd) {
        logger.info("模擬淘寶使用者登入 uId：{} uPwd：{}", uId, uPwd);
        return true;
    }

    @Override
    public Map<String, String> reptile(String skuUrl) {
        String str = HttpClient.doGet(skuUrl);
        Pattern p9 = Pattern.compile("(?<=title\\>).*(?=</title)");
        Matcher m9 = p9.matcher(str);
        Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<String, String>();
        if (m9.find()) {
            map.put("name", m9.group());
        }
        map.put("price", "4799.00");
        logger.info("模擬淘寶商品爬蟲解析：{} | {} 元 {}", map.get("name"), map.get("price"), skuUrl);
        return map;
    }

    @Override
    public String createBase64(Map<String, String> goodsInfo) {
        BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
        logger.info("模擬生成淘寶商品base64海報");
        return encoder.encode(JSON.toJSONString(goodsInfo).getBytes());
    }

}

同上，模擬登入和爬取以及建立圖片的base64

2.4 模擬爬蟲噹噹

public class DangDangNetMall extends NetMall {

    public DangDangNetMall(String uId, String uPwd) {
        super(uId, uPwd);
    }

    @Override
    public Boolean login(String uId, String uPwd) {
        logger.info("模擬噹噹使用者登入 uId：{} uPwd：{}", uId, uPwd);
        return true;
    }

    @Override
    public Map<String, String> reptile(String skuUrl) {
        String str = HttpClient.doGet(skuUrl);
        Pattern p9 = Pattern.compile("(?<=title\\>).*(?=</title)");
        Matcher m9 = p9.matcher(str);
        Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<String, String>();
        if (m9.find()) {
            map.put("name", m9.group());
        }
        map.put("price", "4548.00");
        logger.info("模擬噹噹商品爬蟲解析：{} | {} 元 {}", map.get("name"), map.get("price"), skuUrl);
        return map;
    }

    @Override
    public String createBase64(Map<String, String> goodsInfo) {
        BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
        logger.info("模擬生成噹噹商品base64海報");
        return encoder.encode(JSON.toJSONString(goodsInfo).getBytes());
    }

}

同上，模擬登入和爬取以及建立圖片的base64

3. 測試驗證

3.1 編寫測試類

/**
 * 測試連結
 * 京東；https://item.jd.com/100008348542.html
 * 淘寶；https://detail.tmall.com/item.htm
 * 噹噹；http://product.dangdang.com/1509704171.html
 */
@Test
public void test_NetMall() {
    NetMall netMall = new JDNetMall("1000001","*******");
    String base64 = netMall.generateGoodsPoster("https://item.jd.com/100008348542.html");
    logger.info("測試結果：{}", base64);
}

測試類提供了三個商品連結，也可以是其他商品的連結
爬取的過程模擬爬取京東商品，可以替換為其他商品服務new JDNetMall、new TaoBaoNetMall、new DangDangNetMall

3.2 測試結果

23:33:13.616 [main] INFO  org.itstack.demo.design.NetMall - 模擬京東使用者登入 uId：1000001 uPwd：*******
23:33:15.038 [main] INFO  org.itstack.demo.design.NetMall - 模擬京東商品爬蟲解析：【AppleiPhone 11】Apple iPhone 11 (A2223) 128GB 黑色 移動聯通電信4G手機 雙卡雙待【行情 報價 價格 評測】-京東 | 5999.00 元 https://item.jd.com/100008348542.html
23:33:15.038 [main] INFO  org.itstack.demo.design.NetMall - 模擬生成京東商品base64海報
23:33:15.086 [main] INFO  org.itstack.demo.design.test.ApiTest - 測試結果：eyJwcmljZSI6IjU5OTkuMDAiLCJuYW1lIjoi44CQQXBwbGVpUGhvbmUgMTHjgJFBcHBsZSBpUGhv
bmUgMTEgKEEyMjIzKSAxMjhHQiDpu5HoibIg56e75Yqo6IGU6YCa55S15L+hNEfmiYvmnLog5Y+M
5Y2h5Y+M5b6F44CQ6KGM5oOFIOaKpeS7tyDku7fmoLwg6K+E5rWL44CRLeS6rOS4nCJ9

Process finished with exit code 0

六、總結

通過上面的實現可以看到模版模式在定義統一結構也就是執行標準上非常方便，也就很好的控制了後續的實現者不用關心呼叫邏輯，按照統一方式執行。那麼類的繼承者只需要關心具體的業務邏輯實現即可。
另外模版模式也是為了解決子類通用方法，放到父類中設計的優化。讓每一個子類只做子類需要完成的內容，而不需要關心其他邏輯。這樣提取公用程式碼，行為由父類管理，擴充套件可變部分，也就非常有利於開發擴充和迭代。
但每一種設計模式都有自己的特定場景，如果超過場景外的建設就需要額外考慮?其他模式的運用。而不是非要生搬硬套，否則自己不清楚為什麼這麼做，也很難讓後續者繼續維護程式碼。而想要活學活用就需要多加練習，有實踐的經歷。