Day 7 - 第五周复盘与综合练习

建议用时：220-280 分钟

你将学会什么

如何判断一段代码应该放在入口、Core、Infrastructure 还是 Tests
如何把 DI、配置、日志、测试串成工程化主线
如何用一个商品小应用检查第五周是否掌握
如何发现“能跑但结构不好”的代码

第五周的重点不是多背几个名词，而是知道代码应该放哪里、依赖应该从哪里来、配置和日志怎么接入、业务规则怎么测试。

本页固定顺序

先学第一部分：弄懂今天最小、最重要的知识，并运行短例子。
再学第二部分：把刚学的知识组合成一个完整例子。
然后做第三部分：自己跟着敲，再完成重复训练和每日小测。
最后做第四部分：先独立完成作业，再用完整答案检查。

学习衔接

上一页学习的是“小项目：工程化小应用”，今天继续学习“第五周复盘与综合练习”。先使用上一页已经会的写法，再只增加今天这个新知识点；如果前置内容还不能独立敲出，先回上一页复习，不要硬跳。

今天的最低通过线

第一次学习不要求背完整页。完成下面 3 项，就可以继续：

能用自己的话说明“第五周复盘与综合练习”解决什么问题。
把第一部分的短例子亲手敲完，并确认每个例子都能运行。
不看完整答案完成第三部分至少前 3 个例子，再主动改一个值观察结果。

第一部分：先学原理和最小知识

1. Week 5 主线

第五周解决的是：


项目变大后，代码如何放得清楚、换得动、测得住、查得出问题。

2. 判断表

你遇到的问题	应该想到什么
多个项目怎么组织	Solution / Project
商品规则放哪里	Core
文件保存放哪里	Infrastructure
业务类需要 Repository	构造函数注入
文件路径可能变化	配置
程序运行后怎么排查	日志
改代码后怎么确认没坏	单元测试
测 Service 不想写文件	Fake Repository

3. 工程化不是为了复杂

工程化的目的不是把简单代码变复杂，而是让它以后能扩展。

一个好结构应该满足：

换文件保存为数据库保存，Service 不需要改。
关闭日志，只改配置，不改业务代码。
测试 ProductService，不需要真实文件。
业务规则失败时，能从日志看到线索。

4. 本周最常见错误

错误	后果
Service 里直接 `new FileRepository`	难替换、难测试
配置写死在很多地方	换环境困难
所有日志都写 Error	真错误被淹没
测试直接依赖文件	慢、不稳定
Core 依赖 UI 或 Infrastructure	结构倒置

第五周常用 API 总表

主题	必须会的操作
解决方案	`dotnet new sln`、`dotnet sln add`、`dotnet add reference`
分层	Core、Infrastructure、Cli、Tests
依赖注入	`ServiceCollection`、`AddSingleton`、`AddTransient`、`GetRequiredService`
配置	`ConfigurationBuilder`、`AddJsonFile`、`GetValue<T>`、`GetSection`
日志	`ILogger<T>`、`LogInformation`、`LogWarning`、`LogError`
测试	`[Fact]`、`[Theory]`、`Assert.Equal`、`Assert.Throws`
构建验证	`dotnet build`、`dotnet test`

本周所有 API 都在解决一个问题：让项目从单文件练习变成结构清楚、可配置、可测试、可排错的小应用。

第二部分：把知识组合成完整例子

先看效果：商品小应用工程化主线


AppOptions options = new AppOptions
{
    DataFile = "products.txt",
    EnableLog = true
};
 
IAppLogger logger = new ConsoleAppLogger(options.EnableLog);
IProductRepository repository = new FileProductRepository(options.DataFile);
ProductService service = new ProductService(repository, logger);
 
Product product = service.Create("键盘", 199m);
 
Console.WriteLine($"创建成功: {product.Name}");
 
class AppOptions
{
    public string DataFile { get; set; } = "products.txt";
    public bool EnableLog { get; set; } = true;
}
 
interface IAppLogger
{
    void Information(string message);
}
 
class ConsoleAppLogger : IAppLogger
{
    private readonly bool _enabled;
 
    public ConsoleAppLogger(bool enabled)
    {
        _enabled = enabled;
    }
 
    public void Information(string message)
    {
        if (_enabled)
        {
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss} [INFO] {message}");
        }
    }
}
 
interface IProductRepository
{
    void Save(Product product);
}
 
class FileProductRepository : IProductRepository
{
    private readonly string _path;
 
    public FileProductRepository(string path)
    {
        _path = path;
    }
 
    public void Save(Product product)
    {
        File.AppendAllText(_path, $"{product.Name},{product.Price}" + Environment.NewLine);
    }
}
 
class ProductService
{
    private readonly IProductRepository _repository;
    private readonly IAppLogger _logger;
 
    public ProductService(IProductRepository repository, IAppLogger logger)
    {
        _repository = repository;
        _logger = logger;
    }
 
    public Product Create(string name, decimal price)
    {
        Product product = new Product(name, price);
        _repository.Save(product);
        _logger.Information($"商品创建成功: {product.Name}");
        return product;
    }
}
 
class Product
{
    public Product(string name, decimal price)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(name))
        {
            throw new ArgumentException("商品名称不能为空");
        }
 
        if (price <= 0)
        {
            throw new ArgumentException("商品价格必须大于 0");
        }
 
        Name = name.Trim();
        Price = price;
    }
 
    public string Name { get; }
    public decimal Price { get; }
}

这个例子里：

知识点	位置
配置	`AppOptions`
日志	`IAppLogger`
依赖注入	`new ProductService(repository, logger)`
Repository	`IProductRepository`
Service	`ProductService`
业务规则	`Product`

第三部分：跟着敲代码

每个例子都是完整代码，可以直接放进 Program.cs 运行。

例子 1：接口注入复盘


IMessageWriter writer = new ConsoleMessageWriter();
ProductService service = new ProductService(writer);
 
service.Save();
 
interface IMessageWriter
{
    void Write(string message);
}
 
class ConsoleMessageWriter : IMessageWriter
{
    public void Write(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
    }
}
 
class ProductService
{
    private readonly IMessageWriter _writer;
 
    public ProductService(IMessageWriter writer)
    {
        _writer = writer;
    }
 
    public void Save()
    {
        _writer.Write("保存成功");
    }
}

业务类依赖接口，不依赖具体输出方式。

例子 2：配置复盘


using System.Text.Json;
 
await File.WriteAllTextAsync("appsettings.json", """
{
  "DataFile": "products.txt",
  "EnableLog": true
}
""");
 
string json = await File.ReadAllTextAsync("appsettings.json");
AppOptions options = JsonSerializer.Deserialize<AppOptions>(json) ?? new AppOptions();
 
Console.WriteLine(options.DataFile);
Console.WriteLine(options.EnableLog);
 
class AppOptions
{
    public string DataFile { get; set; } = "products.txt";
    public bool EnableLog { get; set; } = true;
}

配置值从文件来，不散落在业务代码里。

例子 3：日志复盘


IAppLogger logger = new ConsoleAppLogger();
 
logger.Information("开始保存商品");
logger.Error("保存失败", new InvalidOperationException("磁盘空间不足"));
 
interface IAppLogger
{
    void Information(string message);
    void Error(string message, Exception? exception = null);
}
 
class ConsoleAppLogger : IAppLogger
{
    public void Information(string message)
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss} [INFO] {message}");
    }
 
    public void Error(string message, Exception? exception = null)
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss} [ERROR] {message}");
 
        if (exception is not null)
        {
            Console.WriteLine($"{exception.GetType().Name}: {exception.Message}");
        }
    }
}

日志要有时间、级别、动作和错误原因。

例子 4：测试替身复盘


FakeProductRepository repository = new FakeProductRepository();
ProductService service = new ProductService(repository);
 
service.Create("键盘", 199m);
 
Console.WriteLine(repository.Saved.Count == 1 ? "测试通过" : "测试失败");
 
interface IProductRepository
{
    void Save(Product product);
}
 
class FakeProductRepository : IProductRepository
{
    public List<Product> Saved { get; } = new List<Product>();
 
    public void Save(Product product)
    {
        Saved.Add(product);
    }
}
 
class ProductService
{
    private readonly IProductRepository _repository;
 
    public ProductService(IProductRepository repository)
    {
        _repository = repository;
    }
 
    public Product Create(string name, decimal price)
    {
        Product product = new Product(name, price);
        _repository.Save(product);
        return product;
    }
}
 
class Product
{
    public Product(string name, decimal price)
    {
        Name = name;
        Price = price;
    }
 
    public string Name { get; }
    public decimal Price { get; }
}

测试 Service 时，用假的 Repository 就能避免真实文件。

小白重复敲写训练

复盘日从零搭一个最小三层程序，不追求功能多。

训练 1：核心层计算


public static class PriceCalculator
{
    public static decimal Total(decimal price, int count) => price * count;
}

训练 2：应用层调用接口


public interface INotifier
{
    void Send(string message);
}
 
public class OrderService(INotifier notifier)
{
    public void Create() => notifier.Send("订单已创建");
}

训练 3：测试核心规则


[Fact]
public void Total_TwoItems_ReturnsCorrectAmount()
{
    Assert.Equal(40m, PriceCalculator.Total(20m, 2));
}

从空白文件独立写一遍，然后运行 dotnet test。

每日小测

做完本页后，用这 5 题检查是否真的掌握。

1. 判断题

本页的目标不是只把代码运行起来，还要能说清楚“为什么这样写”。

答案：对。能运行只是第一步，能解释原理、常用操作和常见错误，才说明本页内容进入了可复用能力。

2. 填空题

本页主题是：第五周复盘与综合练习。今天至少要掌握的 3 个点是：


1. 如何判断一段代码应该放在入口、Core、Infrastructure 还是 Tests
2. 如何把 DI、配置、日志、测试串成工程化主线
3. 如何用一个商品小应用检查第五周是否掌握

答案：以上 3 点必须能用自己的代码跑通，不能只停留在阅读。

3. 流程题

遇到本页相关功能时，先按什么顺序处理？

答案：先看完整例子，确认最终效果；再读原理和名词；然后跟着第三部分从空项目敲代码；最后对照作业答案检查。

4. 找错误题

如果本页代码运行失败，第一步应该做什么？

答案：先看终端或 IDE 里的第一条错误，找到文件名和行号；不要同时改很多地方。再回到本页的“常见错误和修法”表格，对照错误类型逐项排查。

5. 改需求题

在本页完整例子跑通后，至少改一个小需求。

可选改法：

改一个字段名称。
多加一个校验条件。
多输出一行结果。
把固定数据改成用户输入。
把一次处理改成多条数据处理。

答案标准：修改后能重新运行，并能说明这次修改影响了哪一段逻辑。重点检查：如何判断一段代码应该放在入口、Core、Infrastructure 还是 Tests。

上位机专项练习

本周过关标准不是背目录，而是能说明每层职责，并能替换读取器、修改配置、查看日志和运行测试。

下面 3 个例子都要亲手敲。先运行原代码，再完成每个例子后面的改动任务。

专项例子 1：复习职责边界


Console.WriteLine("Core: 设备模型和业务规则");
Console.WriteLine("Infrastructure: 串口、TCP、文件、数据库");
Console.WriteLine("App: 启动和界面");

运行结果或界面效果：


三层职责清楚

改动任务： 增加 Tests 层的职责。

专项例子 2：复习依赖倒置


IReader reader = new FakeReader();
var monitor = new Monitor(reader);
monitor.Show();

运行结果或界面效果：


业务依赖 IReader 接口

改动任务： 画出 Monitor -> IReader <- FakeReader。

专项例子 3：复习工程检查


string[] checks = ["配置可修改", "日志可定位", "规则有测试"];
 
foreach (string check in checks)
{
    Console.WriteLine($"[完成] {check}");
}

运行结果或界面效果：


[完成] 配置可修改
[完成] 日志可定位
[完成] 规则有测试

改动任务： 增加“通信可替换”。

第四部分：作业完整答案

作业 1：概念判断

场景	答案
多项目放在一起管理	Solution
商品规则和接口	Core
文件保存实现	Infrastructure
从外面传入 Repository	依赖注入
文件路径从外部读取	配置
记录保存成功和失败	日志
用代码验证规则	单元测试

作业 2：综合完整答案


AppOptions options = new AppOptions
{
    DataFile = "products.txt",
    EnableLog = true
};
 
IAppLogger logger = new ConsoleAppLogger(options.EnableLog);
IProductRepository repository = new FileProductRepository(options.DataFile);
ProductService service = new ProductService(repository, logger);
 
try
{
    Product product = service.Create("鼠标", 88m);
    Console.WriteLine($"创建成功: {product.Name}");
}
catch (ArgumentException ex)
{
    logger.Error("创建失败", ex);
}
 
class AppOptions
{
    public string DataFile { get; set; } = "products.txt";
    public bool EnableLog { get; set; } = true;
}
 
interface IAppLogger
{
    void Information(string message);
    void Error(string message, Exception? exception = null);
}
 
class ConsoleAppLogger : IAppLogger
{
    private readonly bool _enabled;
 
    public ConsoleAppLogger(bool enabled)
    {
        _enabled = enabled;
    }
 
    public void Information(string message)
    {
        if (_enabled)
        {
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss} [INFO] {message}");
        }
    }
 
    public void Error(string message, Exception? exception = null)
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss} [ERROR] {message}");
 
        if (exception is not null)
        {
            Console.WriteLine($"{exception.GetType().Name}: {exception.Message}");
        }
    }
}
 
interface IProductRepository
{
    void Save(Product product);
}
 
class FileProductRepository : IProductRepository
{
    private readonly string _path;
 
    public FileProductRepository(string path)
    {
        _path = path;
    }
 
    public void Save(Product product)
    {
        File.AppendAllText(_path, $"{product.Name},{product.Price}" + Environment.NewLine);
    }
}
 
class ProductService
{
    private readonly IProductRepository _repository;
    private readonly IAppLogger _logger;
 
    public ProductService(IProductRepository repository, IAppLogger logger)
    {
        _repository = repository;
        _logger = logger;
    }
 
    public Product Create(string name, decimal price)
    {
        _logger.Information($"开始创建商品: {name}");
        Product product = new Product(name, price);
        _repository.Save(product);
        _logger.Information($"商品创建成功: {product.Name}");
        return product;
    }
}
 
class Product
{
    public Product(string name, decimal price)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(name))
        {
            throw new ArgumentException("商品名称不能为空");
        }
 
        if (price <= 0)
        {
            throw new ArgumentException("商品价格必须大于 0");
        }
 
        Name = name.Trim();
        Price = price;
    }
 
    public string Name { get; }
    public decimal Price { get; }
}

综合验收

完成后检查：

Service 不直接 new Repository。
文件路径在配置对象里。
日志通过接口注入。
商品规则能拦住空名称和非法价格。
可以把 FileProductRepository 换成 FakeProductRepository。

本页最后要记住

工程化的核心是职责清楚。
Core 放业务规则和接口。
Infrastructure 放外部实现。
配置管理变化值。
日志记录运行线索。
测试保护业务规则。