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Traintime PDA 架构设计

软件体系结构大作业

XDYou 就算 Traintime PDA 别称了。

整体架构设计

由于本程序是一个信息查询工具,其基本是围绕数据运转的,所以我打算使用仓库架构。这个图作为一个大致的示例。

但光靠一个“仓库”是无法维护本程序如此多类型的信息的,你现实中的仓库还得找个管理呢。因此我借鉴了构件系统的想法,把仓库里面的东西分成以下几个“部件”。

仓库结构解决了我们如何管理我们复杂的数据,但是我们的程序是一个 GUI 程序。也就是说,这个程序有两个部分,一个是数据,一个是显示数据的东西。数据相当于仓库,而 GUI 是用来向仓库请求数据,并显示数据的部分。仓库返回数据的时候,肯定需要一些处理,这个东西就是控制器,是我们程序仓库的一大组成 部分,我将会在下面讲述。 这个架构有个名称,叫做 MVC 架构,在此引入我在Flutter 介绍里面提到的东西:

我先给大家介绍 MVC 架构,Model 模型,是说程序的功能。控制器是和视图View进行交流,View视图就是显示了。View 通过 Controller 获取 Model 中的东西。 以下这段展示的是我程序对应的模型各组成的部分。

这个架构也可以看作是一种流水线结构,其中控制器相当于一种过滤器。接下来我会专门开一章简介一下。 同时,我们可以看出我们程序的层级结构,数据大致是从中心往外围传递的。

控制器

我上文提到,控制器负责中转 GUI(也就是视图)的请求,处理后端传回来的数据。这个有两种实现方式,分别是观察式和控制器类式。

观察式

第一个是观察式,适用于数据单向流动,数据加工相对简单的情况。这种情况下,这个部件的数据流动遵循标准的数据流架构。这个过程中,由于数据的单向移动和最终 UI 的被动更新,我们可以认为是 UI 观察数据改变。在这种情况下,数据更新依赖于其他部件的更新请求是不是顾及到了这个部件,比如说主页的全局刷新。

控制器类式

第二个是控制器类式,不仅适用于数据加工十分复杂的情况,而且适用于需要视图发出更新请求的情况。在这个情况下,数据的流动不是单纯的单向,而是双向的。而且由于涉及到很多信息,还有很多部件都依赖于一个信息源,这个控制器使用一个类的方式实现比较合适。 在我的程序中,课表信息是用这个实现的,因为课表信息相当综合,而且很多视图依赖于课表信息。 我的课表信息包括:

  • 当前周次信息
  • 课程信息
  • 课程的时间安排信息
  • 根据上面两个信息,预先计算好的按照时间排序的课表信息
  • 当前课程信息

依赖课表信息的视图有:

  • 课程表窗口,这个只是单向接受课表信息
  • 首页的周次信息显示,单向接受周次信息
  • 首页的当前课程卡片,这个不仅可以展示当前课程信息,还可以触发重新加载
  • 首页重新加载包括重新加载课表

具体图示请看下面总结图中的课表相关部分。

自行管理状态

虽然很多数据是遵循上面提到的控制器(数据流)系统。我程序有两个数据是自行管理的,也就是说,他不需要上面提到的管道,而是自行管理。因为这些数据依赖于之前已经获取到的数据。我的程序有两个部分是自行管理的:

  • 查询成绩中,自行选择科目计算均分,这个均分状态是由成绩查询窗口维护的。查询窗口维护一个成绩数组,自己检测选中的科目,然后计算显示。
  • 查询打卡成绩中,我们需要维护一个布尔变量,他用来决定显示的是所有记录还是成功记录。显然,这需要依赖于已经返回的数据。大家可以类比为 js 里面对数组进行 filter 操作。

上面两章想了解更多,可以看Flutter 介绍文章中 Flutter 内部的状态管理章节。

总结

最后,我们根据分类,看出以下按照部件和数据流动看出来的布局。其中,横线表示这两个在程序中是紧密相关的,箭头代表了数据流动的方向。紫色的是控制器,蓝绿色的是最终的窗口。

我们程序的架构是这样的:

  • 程序是围绕数据运转的,所以总体上遵循仓库架构,其中仓库分成若干组件。
  • 各个组件有一条数据流的线性传递方式,控制器作为数据源,也就是仓库,和最终显示组件之间的过滤器和中转站。
  • 大致可以看作数据-控制器-界面的三层结构。