面向对象的编程和事务答案

【问题标题】：Object-oriented programming & transactions面向对象的编程和事务
【发布时间】：2010-12-30 18:39:59
【问题描述】：

一点介绍：

类包含字段和方法（这次让我跳过属性）。
字段表示类的状态。
方法描述类的行为。

在一个设计良好的类中，如果一个方法抛出异常，它不会改变类的状态，对吧？（换句话说，无论发生什么，类的状态都不应该被破坏）

问题：

是否有框架、设计模式、最佳实践或编程语言以事务样式调用一系列方法，从而使任一类的状态都不会改变（在异常情况下），或者一切都会成功？

例如：

// the class foo is now in the state S1
foo.MoveToState2();
// it is now (supposed to be) in the state S2
foo.MoveToFinalState();
// it is now (supposed to be) in the state, namely, S3

当然，MoveToState2() 和 MoveToFinalState() 都可能发生异常。但从这段代码中，我希望 foo 类处于状态 S1 或 S3。

这是一个涉及单个类的简单场景，没有if，没有while，没有副作用，但我希望这个想法很清楚。

【问题讨论】：

标签： oop architecture

【解决方案1】：

事务性内存最适合这里。
一个选项可以是事务存储。您可以在此处找到示例实现： http://www.codeproject.com/KB/dotnet/Transactional_Repository.aspx
纪念品图案
另外让我描述一个关于如何实现这种行为的可能模式：定义一个基类TransactionalEntity。此类包含属性字典。您所有的事务类都继承自TransactionalEntity，并且应该在某种依赖属性/字段上进行操作，即属性（getters/setters），它的值不是存储在本地类字段中，而是存储在字典中，它存储在基类中。然后定义TransactionContext 类。 TransactionContext 类内部包含一组字典（参与事务的每个实体都有一个字典），当事务实体参与事务时，它将所有数据写入事务上下文中的字典。那么你需要的基本上就是四种方法：

TransactionContext.StartTransaction(); TransactionalEntity.JoinTransaction(TransactionContext 上下文); //如果你的语言/框架支持线程静态字段，那么你不需要这个方法 TransactionContext.CommitTransaction(); TransactionContext.RollbackTransaction();

综上所述，您需要将状态存储在基类TransactionalEntity中，并且在事务期间TransactionalEntity将与TransactionContext合作。

希望，我已经解释得够好了。

【讨论】：

【解决方案2】：

我也会考虑 saga 模式，您可以将对象当前状态的副本传递给 MoveToState2，如果它引发异常，您可以在内部捕获该异常并使用原始状态的副本进行回滚。您也必须对 MoveToState3 执行相同的操作。但是，如果服务器在回滚期间崩溃，您可能仍会处于损坏状态，这就是数据库如此出色的原因。

【讨论】：

【解决方案3】：

这不是最有效的方法，但您可以拥有一个代表您的交易数据的对象。启动事务时，复制数据并对其执行所有操作。当事务成功结束时，将副本移动到您的真实数据 - 这可以使用指针来完成，因此不必太低效。

【讨论】：

【解决方案4】：

我很惊讶没有人明确建议使用最简单的模式..State Pattern

通过这种方式，您还可以消除“finalState”方法而只使用“handle()”。你怎么知道最终状态是什么？ memento 模式最适合与 Command 模式一起使用，通常应用于 GUI 操作以实现撤消/重做功能。

字段表示类的状态

Fields 表示实例化对象的状态。您多次使用错误的 OOP 术语定义。审查并更正。

【讨论】：

【解决方案5】：

这里使用的最简单、最可靠的“模式”是不可变数据结构。

而不是写：

foo.MoveToState2();
foo.MoveToFinalState();

你写：

MyFoo foo2 = foo.MoveToState2();
MyFoo finalFoo = foo2.MoveToFinalState();

并相应地实现这些方法 - 也就是说，MoveToState2 实际上并没有改变任何关于 MyFoo 的内容，它会创建一个处于状态 2 的新 MyFoo。与最终状态类似。

这就是大多数 OO 语言中字符串类的工作方式。许多 OO 语言也开始实现（或已经实现）不可变集合。一旦你有了构建块，创建一个完整的不可变“实体”就相当简单了。

【讨论】：

【解决方案6】：

使用对象复制方法时，您必须注意要回滚的语句仅影响对象或数据本身（和聚合）。

但如果语句的副作用“更外在”，事情就会变得非常困难。例如 I/O 操作、网络调用。您总是必须分析语句的整体状态变化。

如果你接触静态数据（或邪恶的可变单例），它也会变得非常棘手。恢复这些隔离的数据很困难，因为其他线程可能在两者之间修改了它们（您可能会面临丢失的更新）。

恢复/回滚到过去通常不是那么简单；）

【讨论】：

【解决方案7】：

函数式编程是一种似乎非常适合事务计算的范式。由于没有明确声明就不允许出现任何副作用，因此您可以完全控制所有数据流。

因此软件事务内存可以很容易地用功能术语表达 - 请参阅STM for F#

关键思想是monads 的概念。 monad 可用于通过两个原语对任意计算进行建模：Return 用于返回一个值，Bind 用于对两个计算进行排序。使用这两个，您可以建模一个事务性 monad，以 continuation 的形式控制和保存所有状态。

可以尝试通过State+Memento 模式以面向对象的方式对这些进行建模，但通常，命令式语言（如常见的 OO 语言）中的事务更难以实现，因为您可以执行任意副作用。但是当然你可以考虑定义一个事务范围的对象，它可以根据需要保存、验证和恢复数据，因为它们为此公开了一个合适的接口（我上面提到的模式）。

【讨论】：

【解决方案8】：

看看Memento pattern

备忘录模式是一种软件设计模式，它提供了将对象恢复到其先前状态（通过回滚撤消）的能力。

【讨论】：

正如我在帖子中所说，纪念品更多地用于 gui 环境中，用于持久性和撤消/重做。尽管基本概念是相同的（创建另一个代表状态的类），但在完全安全之前，您不应该转换到新状态。这建议尝试创建新状态，并且仅当此步骤成功时，才能更改新状态中的状态。

【解决方案9】：

这在任何地方都很难实现，但只需在本地保存状态，然后在出现异常时恢复它，就可以在简单的场景中工作。您必须捕获并重新抛出异常，这可能会在某些语言中丢失一些上下文。如果可能，最好将其包装起来以保留上下文。

try {
   save state in local variables
   move to new state
} catch (innerException) {
   restore state from local variables
   throw new exception( innerException )
}

【讨论】：

【解决方案10】：

我认为命令模式可以很好地解决这个问题。 Linky.

【讨论】：