Week 05 - 阶段检查

这一页用于确认第五周工程化基础是否能落到代码里。不是只背名词，要能写出结构清楚的小功能。

本周学习地图

阶段	先掌握什么	最终能写什么
结构	`.sln`、多项目、项目引用	能把代码拆成 Core、App、Tests
依赖	接口、实现、构造函数注入	能替换 Repository 实现
配置	`appsettings.json`、配置读取	能把路径和开关放到代码外
日志	`ILogger`、不同日志级别	能记录关键流程和错误
测试	xUnit、断言、测试命名	能验证服务层规则
综合	工程化小应用	能写出可维护的小项目骨架

本周自测项目：工程化商品服务

从空解决方案开始搭一个商品服务，至少包含：

Product.Core 放模型、接口、服务。
Product.App 调用服务完成新增和查询。
Product.Tests 测试商品校验规则。
Repository 通过接口注入到 Service。
文件路径从配置读取。
保存失败时写日志。

过关标准：能画出项目引用方向，并能解释为什么 Core 不应该依赖 UI。

上位机阶段验收：分层设备监控解决方案

本周目标： 把模型、业务、通信、配置、日志和测试拆成可维护工程。

必须亲手完成：

Core 不引用界面和通信实现
依赖注入切换 FakeReader 与真实 Reader
报警规则至少包含 3 个边界测试

过关标准： 修改通信实现时不改业务服务，错误能从日志定位，测试能一条命令运行。

不要只看答案。新建一个空项目重做一次，运行成功后再故意改坏一处并自己排错。

本周流程图


Solution
-> App 项目接收输入
-> Core 项目定义模型、接口、服务
-> Infrastructure 项目实现文件或数据库读写
-> DI 把接口和实现连接起来
-> 配置提供可变参数
-> 日志记录运行过程
-> Tests 验证 Core 规则

第一部分：本周原理地图

第五周主线是：让项目从“能跑”变成“好维护、好替换、好排错、好测试”。

知识点	解决的问题
解决方案结构	多项目怎么组织
Core	业务规则和接口放哪里
Infrastructure	文件、数据库、网络实现放哪里
依赖注入	对象需要的依赖从外部传入
配置	变化值离开代码
日志	程序运行过程可追踪
单元测试	用代码验证业务规则

本周判断表

场景	应该想到什么
商品名称不能为空	Core 里的实体或服务
保存商品到文件	Infrastructure
Service 需要 Repository	构造函数注入
文件路径要可修改	配置
保存失败要排查	日志
测 Service 不想写文件	Fake Repository
多个项目统一管理	Solution

第五周必须会用的命令和 API

主题	必须会的写法
解决方案	`dotnet new sln`、`dotnet sln add`
项目引用	`dotnet add reference`
构建测试	`dotnet build`、`dotnet test`
依赖注入	`ServiceCollection`、`AddSingleton`、`AddTransient`、`BuildServiceProvider`
取服务	`GetRequiredService<T>()`
配置	`ConfigurationBuilder`、`AddJsonFile`、`GetValue<T>`
日志	`ILogger<T>`、`LogInformation`、`LogWarning`、`LogError`
xUnit	`[Fact]`、`[Theory]`、`Assert.Equal`、`Assert.Throws`
分层接口	`IProductRepository`、`ProductService`

第二部分：阶段检查题

检查 1：解决方案结构

完整答案


ProductApp/
  ProductApp.sln
  src/
    ProductApp.Console/          入口层：读取配置、组装对象、调用服务
    ProductApp.Core/             核心层：实体、接口、业务规则、服务
    ProductApp.Infrastructure/   基础设施层：文件、数据库、网络实现
  tests/
    ProductApp.Tests/            测试层：验证 Core 的业务规则

引用方向：


Console -> Core
Console -> Infrastructure
Infrastructure -> Core
Tests -> Core

Core 不引用 Console
Core 不引用 Infrastructure

检查 2：依赖注入

你要会写：Service 依赖接口，具体实现从外面传进来。

完整答案


IProductRepository repository = new MemoryProductRepository();
ProductService service = new ProductService(repository);
 
service.Create("键盘", 199m);
 
Console.WriteLine($"保存数量: {((MemoryProductRepository)repository).Products.Count}");
 
interface IProductRepository
{
    void Save(Product 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 MemoryProductRepository : IProductRepository
{
    public List<Product> Products { get; } = new List<Product>();
 
    public void Save(Product product)
    {
        Products.Add(product);
    }
}
 
class Product
{
    public Product(string name, decimal price)
    {
        Name = name;
        Price = price;
    }
 
    public string Name { get; }
    public decimal Price { get; }
}

检查 3：配置管理

你要会写：从 JSON 读取配置对象，并把配置交给服务。

完整答案


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;
}

检查 4：日志体系

你要会写：日志接口和控制台实现。

完整答案


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}");
        }
    }
}

检查 5：测试替身

你要会写：用假的 Repository 验证 Service 行为。

完整答案


FakeProductRepository repository = new FakeProductRepository();
ProductService service = new ProductService(repository);
 
Product product = service.Create("键盘", 199m);
 
Console.WriteLine(product.Name == "键盘" ? "名称正确" : "名称错误");
Console.WriteLine(repository.Saved.Count == 1 ? "保存正确" : "保存错误");
 
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)
    {
        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; }
}

第三部分：综合作业完整答案

要求：

配置里有文件路径和日志开关。
Service 通过接口依赖 Repository 和 Logger。
Product 校验名称和价格。
Repository 保存到文件。
正常和异常流程都有输出。

完整答案


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();
 
IAppLogger logger = new ConsoleAppLogger(options.EnableLog);
IProductRepository repository = new FileProductRepository(options.DataFile);
ProductService service = new ProductService(repository, logger);
 
try
{
    Product product = service.Create("显示器", 1299m);
    Console.WriteLine($"创建成功: {product.Name}");
}
catch (ArgumentException ex)
{
    logger.Error("创建商品失败", 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; }
}

第四部分：进入下一周前的最低通过线

进入下一周前，至少做到：

能画出 Console / Core / Infrastructure / Tests 的职责。
能写构造函数注入。
能用配置对象保存文件路径。
能写一个简单日志接口。
能用假的 Repository 验证 Service。
能说明为什么 Core 不应该依赖 Infrastructure。
能把商品新增功能从入口到保存完整跑通。

如果这 7 条能做到，第五周的工程化基础就达标了。后面换成桌面或 Web 项目时，这套结构仍然适用。