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面试题:Java中复杂业务场景下多种行为型设计模式的协同应用

假设你正在开发一个大型电商系统,其中涉及商品推荐、用户行为跟踪及订单处理等复杂业务模块。请详细说明如何综合运用至少三种Java行为型设计模式(如策略模式、观察者模式、状态模式等)来优化该系统的架构设计,阐述每种模式在不同业务模块中的具体作用及它们之间如何协同工作。
13.0万 热度难度
编程语言Java

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

策略模式

  1. 在商品推荐模块中的作用
    • 商品推荐可能有多种策略,比如基于热门商品推荐、基于用户历史购买行为推荐、基于相似用户行为推荐等。
    • 可以定义一个推荐策略接口RecommendationStrategy,不同的推荐策略实现该接口,如PopularProductRecommendationStrategy实现基于热门商品推荐,UserHistoryRecommendationStrategy实现基于用户历史购买行为推荐。
    • 这样在商品推荐模块中,根据不同的业务场景或用户特征,可以动态切换推荐策略,提高推荐的灵活性和可维护性。例如,新用户可能使用热门商品推荐策略,老用户可能使用基于历史购买行为的推荐策略。
  2. 代码示例
// 推荐策略接口
interface RecommendationStrategy {
    List<Product> recommend(User user);
}

// 热门商品推荐策略实现
class PopularProductRecommendationStrategy implements RecommendationStrategy {
    @Override
    public List<Product> recommend(User user) {
        // 实现热门商品推荐逻辑
        return getPopularProducts();
    }
}

// 用户历史购买行为推荐策略实现
class UserHistoryRecommendationStrategy implements RecommendationStrategy {
    @Override
    public List<Product> recommend(User user) {
        // 实现基于用户历史购买行为推荐逻辑
        return getUserHistoryProducts(user);
    }
}

// 推荐服务类,使用策略模式
class RecommendationService {
    private RecommendationStrategy strategy;

    public RecommendationService(RecommendationStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public List<Product> recommend(User user) {
        return strategy.recommend(user);
    }
}

观察者模式

  1. 在用户行为跟踪模块中的作用
    • 用户在电商系统中的行为(如浏览商品、添加到购物车、下单等)可以看作是被观察的对象。
    • 定义一个UserBehaviorSubject类作为被观察的主题,它维护一个观察者列表。当用户发生某种行为时,主题通知所有注册的观察者。
    • 观察者可以是不同的业务模块,比如数据分析模块、营销模块等。数据分析模块的观察者可以统计用户行为数据,营销模块的观察者可以根据用户行为推送相关营销信息。这样实现了模块之间的解耦,当有新的需要响应用户行为的模块时,只需要注册为观察者即可。
  2. 代码示例
// 观察者接口
interface UserBehaviorObserver {
    void update(UserBehavior behavior);
}

// 被观察的主题类
class UserBehaviorSubject {
    private List<UserBehaviorObserver> observers = new ArrayList<>();

    public void registerObserver(UserBehaviorObserver observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void removeObserver(UserBehaviorObserver observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public void notifyObservers(UserBehavior behavior) {
        for (UserBehaviorObserver observer : observers) {
            observer.update(behavior);
        }
    }
}

// 数据分析模块的观察者实现
class DataAnalysisObserver implements UserBehaviorObserver {
    @Override
    public void update(UserBehavior behavior) {
        // 统计用户行为数据
        analyzeBehavior(behavior);
    }
}

// 营销模块的观察者实现
class MarketingObserver implements UserBehaviorObserver {
    @Override
    public void update(UserBehavior behavior) {
        // 根据用户行为推送营销信息
        pushMarketingMessage(behavior);
    }
}

状态模式

  1. 在订单处理模块中的作用
    • 订单在电商系统中有多种状态,如创建、支付中、已支付、发货中、已发货、完成、取消等。
    • 可以定义一个OrderState接口,不同的订单状态实现该接口,如CreatedOrderState表示创建状态,PaidOrderState表示已支付状态。
    • 订单类Order持有当前订单状态对象,并将与状态相关的操作委托给当前状态对象。这样,当订单状态发生变化时,只需要切换状态对象,而不需要在订单类中编写大量的条件判断语句,使得订单处理逻辑更加清晰和易于维护。例如,当订单从创建状态变为支付中状态时,调用相应状态对象的方法来处理状态变化的业务逻辑。
  2. 代码示例
// 订单状态接口
interface OrderState {
    void handle(Order order);
}

// 创建订单状态实现
class CreatedOrderState implements OrderState {
    @Override
    public void handle(Order order) {
        // 处理创建订单状态相关逻辑
        System.out.println("订单处于创建状态,等待支付");
    }
}

// 已支付订单状态实现
class PaidOrderState implements OrderState {
    @Override
    public void handle(Order order) {
        // 处理已支付订单状态相关逻辑
        System.out.println("订单已支付,准备发货");
    }
}

// 订单类
class Order {
    private OrderState state;

    public Order() {
        this.state = new CreatedOrderState();
    }

    public void setState(OrderState state) {
        this.state = state;
    }

    public void handle() {
        state.handle(this);
    }
}

三种模式的协同工作

  1. 商品推荐与用户行为跟踪
    • 用户行为跟踪模块通过观察者模式通知商品推荐模块用户的新行为。例如,用户浏览了某类商品,数据分析模块的观察者统计到这一行为后,将信息传递给商品推荐模块。商品推荐模块可以根据这些新的用户行为,通过策略模式动态调整推荐策略,为用户推荐更相关的商品。
  2. 订单处理与用户行为跟踪
    • 用户在订单处理过程中的行为(如支付操作)会被用户行为跟踪模块捕获。当用户完成支付,观察者通知订单处理模块。订单处理模块通过状态模式将订单状态从创建状态转换为已支付状态,并执行相应的业务逻辑,如准备发货等。
  3. 商品推荐与订单处理
    • 商品推荐模块推荐的商品可能影响用户的购买决策,进而影响订单处理。例如,用户因为看到推荐的商品而下单,订单处理模块按照状态模式处理订单。同时,订单处理的结果(如订单完成)也可以反馈给商品推荐模块,作为后续推荐策略调整的依据,比如为完成订单的用户推荐相关的配套商品或其他可能感兴趣的商品。