炫技亮点优雅处理数据流程流水线模式-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了炫技亮点优雅处理数据流程流水线模式。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

流水线模式（Pipeline Pattern）是一种软件设计模式，它将一个复杂的任务拆分成一系列 独立的阶段，每个阶段都由一个独立的组件或模块处理。每个阶段完成自己的特定任务，然后将结果传递给下一个阶段，最终完成整个任务。这种模式的设计灵感来自于 生产流水线的概念，其中产品在不同的装配站点上被逐步组装。

流水线模式的存在是为了提高系统的可维护性、可扩展性和复用性。通过将任务分解为多个独立的阶段，每个阶段都专注于特定的任务，可以更容易地修改、替换或新增某个阶段，而不会对整个系统产生过大的影响。

应用场景：

持续集成和持续部署（CI/CD）： Jenkins等CI/CD工具使用流水线模式来自动化软件开发过程，包括代码构建、测试、部署等阶段。
数据处理流程： 在大数据处理中，流水线模式常用于将数据处理流程划分为不同阶段，例如数据抽取、转换、加载（ETL）流程。
图形渲染引擎： 游戏开发中的图形渲染通常包括多个阶段，例如几何处理、光照计算等，可以使用流水线模式来组织这些阶段。
工作流程引擎： 流水线模式可以用于实现复杂的工作流程，将业务处理分解为不同的阶段，便于管理和扩展。

基架

首先，我们定义一个接口 Pipe<IN, OUT>，表示流水线中的每个处理步骤。然后，我们创建一个 Pipeline<IN, OUT> 类来表示整个流水线，它包含一系列的处理步骤。

管道步骤

public interface Pipe<IN, OUT> {
    OUT process(IN input);
}

这是一个泛型接口，表示一个处理管道（Pipeline）中的一个处理步骤。具体来说：

Pipe<IN, OUT> 中的 IN 代表输入类型，OUT 代表输出类型。
process 方法接收一个输入类型为 IN 的参数，进行处理，并返回一个输出类型为 OUT 的结果。

这种泛型接口可以用于创建可复用的处理步骤，这些步骤可以连接在一起形成一个处理管道。每个步骤负责特定的处理逻辑，而整个流水线则通过将处理步骤串联在一起，按顺序处理输入数据。这种模式使得系统更加灵活，可以根据需要动态地组合和改变处理步骤，而不需要修改整个流程的代码。

简单处理管道

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Pipeline<IN, OUT> {

    private final Collection<Pipe<?, ?>> pipes;

    public Pipeline() {
        this.pipes = new ArrayList<>();
    }

    public Pipeline(Collection<Pipe<?, ?>> pipes) {
        this.pipes = pipes;
    }

    public void add(Pipe<?, ?> pipe) {
        pipes.add(pipe);
    }

    public OUT process(IN input) {
        Object output = input;
        for (final Pipe pipe : pipes) {
            output = pipe.process(output);
        }
        return (OUT) output;
    }
}

这是一个泛型类 Pipeline<IN, OUT>，表示一个处理管道（Pipeline），其中：

IN 代表输入类型，OUT 代表输出类型。
pipes 是一个保存 Pipe 接口的集合，表示处理管道中的各个处理步骤。

Pipeline 类允许动态地构建一个处理管道，并通过 process 方法对输入数据进行一系列处理。使得处理逻辑能够方便地扩展和组合，每个处理步骤都是一个实现了 Pipe<IN, OUT> 接口的对象。

这里可以根据需求扩展并行处理管道。

或者直接使用人家写好的。

步骤

假设我们要创建一个文本处理流水线，包括读取文本、清理文本、分词和统计词数量等处理步骤。我们可以使用Pipe接口和Pipeline类来实现这个文本处理流水线。

读取文本

public class ReadTextPipe implements Pipe<String, String> {
    @Override
    public String process(String input) {
        // 模拟读取文本的逻辑
        System.out.println("读取文本：" + input);
        return input;
    }
}

清理文本

public class CleanTextPipe implements Pipe<String, String> {
    @Override
    public String process(String input) {
        // 模拟清理文本的逻辑
        System.out.println("清理文本：" + input);
        return input.replaceAll("[^a-zA-Z ]", "").toLowerCase();
    }
}

分词

public class TokenizePipe implements Pipe<String, List<String>> {
    @Override
    public List<String> process(String input) {
        // 模拟分词的逻辑
        System.out.println("分词：" + input);
        String[] tokens = input.split("\\s+");
        List<String> tokenList = List.of(tokens);
        return tokenList;
    }
}

统计词数

public class WordNumPipe implements Pipe<List<String>, Integer> {
    @Override
    public Integer process(List<String> input) {
        // 模拟统计词数的逻辑
        System.out.println("统计词：" + input);
        return input.size();
    }
}

测试

public static void main(String[] args) {
        // 创建文本处理流水线
        Collection<Pipe<?, ?>> pipes = new ArrayList<>();
        pipes.add(new ReadTextPipe());
        pipes.add(new CleanTextPipe());
        pipes.add(new TokenizePipe());
        pipes.add(new WordNumPipe());
		
        // 流水线输入一个String,输出一个Int
        Pipeline<String, Integer> pipeline = new Pipeline<>(pipes);

        // 处理文本
        String inputText = "/path/a.text";
        Integer result = pipeline.process(inputText);

        // 输出结果
        System.out.println("最终结果：" + result);
    }

输出结果：

读取文本，路径为：/path/a.text
清理文本：Hello, World! This is a simple text.
分词：hello world this is a simple text
统计词：[hello, world, this, is, a, simple, text]
最终结果：7