【Java设计模式】数据传输对象模式：简化子系统间的数据交换

本文主要是介绍【Java设计模式】数据传输对象模式：简化子系统间的数据交换，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

【Java设计模式】数据传输对象模式：简化子系统间的数据交换

一、概述

数据传输对象（DTO）模式用于在软件应用程序的子系统或层之间传输数据，特别是在Java应用程序中的网络调用或数据库检索的上下文中。它通过将数据聚合在单个传输中，减少了方法调用的次数。

二、详细解释及实际示例

1. 实际示例：
   • 想象一个大型公司，有几个部门（如销售、人力资源和信息技术）需要高效地共享员工信息。与其每个部门单独查询和检索数据，如姓名、地址和角色，他们使用快递服务将这些数据捆绑成一个单独的包裹。这个代表数据传输对象（DTO）的包裹允许部门轻松接收和处理全面的员工数据，而无需进行多次请求。这简化了数据处理，减少了通信开销，并确保了整个公司的标准化格式。
2. 通俗解释：
   • 使用DTO，可以通过单个后端查询获取相关信息。
3. 维基百科解释：
   • 在编程领域，数据传输对象（DTO）是在进程之间携带数据的对象。使用它的动机是，进程之间的通信通常依赖于远程接口（如Web服务），其中每个调用都是昂贵的操作。由于每个调用的大部分成本与客户端和服务器之间的往返时间相关，减少调用次数的一种方法是使用一个对象（DTO），该对象聚合了原本需要通过多次调用传输的数据，但仅通过一次调用提供服务。

三、Java中DTO模式的编程示例

首先介绍我们简单的CustomerDto记录。

public record CustomerDto(String id, String firstName, String lastName) {}

CustomerResource记录充当客户信息的服务器。

public record CustomerResource(List<CustomerDto> customers) {public void save(CustomerDto customer) {customers.add(customer);}public void delete(String customerId) {customers.removeIf(customer -> customer.id().equals(customerId));}
}

现在，由于我们有DTO，获取客户信息变得很容易。第二个示例类似地使用了ProductDTO。

public class App {public static void main(String[] args) {// 示例 1：客户DTOvar customerOne = new CustomerDto("1", "Kelly", "Brown");var customerTwo = new CustomerDto("2", "Alfonso", "Bass");var customers = new ArrayList<>(List.of(customerOne, customerTwo));var customerResource = new CustomerResource(customers);LOGGER.info("所有客户：");var allCustomers = customerResource.customers();printCustomerDetails(allCustomers);LOGGER.info("----------------------------------------------------------");LOGGER.info("删除ID为{1}的客户");customerResource.delete(customerOne.id());allCustomers = customerResource.customers();printCustomerDetails(allCustomers);LOGGER.info("----------------------------------------------------------");LOGGER.info("添加客户三");var customerThree = new CustomerDto("3", "Lynda", "Blair");customerResource.save(customerThree);allCustomers = customerResource.customers();printCustomerDetails(allCustomers);// 示例 2：产品DTOProduct tv = Product.builder().id(1L).name("TV").supplier("Sony").price(1000D).cost(1090D).build();Product microwave =Product.builder().id(2L).name("microwave").supplier("Delonghi").price(1000D).cost(1090D).build();Product refrigerator =Product.builder().id(3L).name("refrigerator").supplier("Botsch").price(1000D).cost(1090D).build();Product airConditioner =Product.builder().id(4L).name("airConditioner").supplier("LG").price(1000D).cost(1090D).build();List<Product> products =new ArrayList<>(Arrays.asList(tv, microwave, refrigerator, airConditioner));ProductResource productResource = new ProductResource(products);LOGGER.info("####### 包含敏感数据的产品列表，仅供管理员使用： \n {}",Arrays.toString(productResource.getAllProductsForAdmin().toArray()));LOGGER.info("####### 供客户使用的产品列表： \n {}",Arrays.toString(productResource.getAllProductsForCustomer().toArray()));LOGGER.info("####### 将要保存索尼PS5...");ProductDto.Request.Create createProductRequestDto =new ProductDto.Request.Create().setName("PS5").setCost(1000D).setPrice(1220D).setSupplier("Sony");productResource.save(createProductRequestDto);LOGGER.info("####### 添加PS5后的产品列表： {}",Arrays.toString(productResource.products().toArray()));}private static void printCustomerDetails(List<CustomerDto> allCustomers) {allCustomers.forEach(customer -> LOGGER.info(customer.firstName()));}
}

控制台输出：

11:10:51.838 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- 所有客户：
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- Kelly
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- Alfonso
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- ----------------------------------------------------------
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- 删除ID为{1}的客户
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- Alfonso
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- ----------------------------------------------------------
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- 添加客户三
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- Alfonso
11:10:51.840 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- Lynda
11:10:51.848 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- ####### 包含敏感数据的产品列表，仅供管理员使用： [Private{id=1, name='TV', price=1000.0, cost=1090.0}, Private{id=2, name='microwave', price=1000.0, cost=1090.0}, Private{id=3, name='refrigerator', price=1000.0, cost=1090.0}, Private{id=4, name='airConditioner', price=1000.0, cost=1090.0}]
11:10:51.852 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- ####### 供客户使用的产品列表： [Public{id=1, name='TV', price=1000.0}, Public{id=2, name='microwave', price=1000.0}, Public{id=3, name='refrigerator', price=1000.0}, Public{id=4, name='airConditioner', price=1000.0}]
11:10:51.852 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- ####### 将要保存索尼PS5...
11:10:51.856 [main] INFO com.iluwatar.datatransfer.App -- ####### 添加PS5后的产品列表： [Product{id=1, name='TV', price=1000.0, cost=1090.0, supplier='Sony'}, Product{id=2, name='microwave', price=1000.0, cost=1090.0, supplier='Delonghi'}, Product{id=3, name='refrigerator', price=1000.0, cost=1090.0, supplier='Botsch'}, Product{id=4, name='airConditioner', price=1000.0, cost=1090.0, supplier='LG'}, Product{id=5, name='PS5', price=1220.0, cost=1000.0, supplier='Sony'}]

四、何时在Java中使用数据传输对象模式

在以下情况下使用数据传输对象模式：

1. 当需要通过减少调用次数来优化网络流量时，特别是在客户端 - 服务器架构中。
2. 在偏好批量处理数据而不是单独处理数据的场景中。
3. 在使用远程接口时，将数据传输封装在可序列化对象中，以便轻松传输。

五、数据传输对象模式在Java中的实际应用

1. Java中的远程方法调用（RMI），其中DTO用于跨网络传递数据。
2. 企业JavaBeans（EJB），特别是当数据需要从EJB传输到客户端时。
3. 各种Web服务框架，其中DTO封装请求和响应数据。

六、数据传输对象模式的优点和权衡

优点：

1. 减少网络调用，从而提高应用程序性能。
2. 将客户端与服务器解耦，导致更模块化和可维护的代码。
3. 通过将数据聚合到单个对象中，简化了网络上的数据传输。

权衡：

1. 向应用程序引入了额外的类，这可能会增加复杂性。
2. 可能导致冗余的数据结构，反映域模型，可能导致同步问题。
3. 可能鼓励导致贫血域模型的设计，其中业务逻辑与数据分离。

七、源码下载

数据传输对象模式示例代码下载

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