如何设计合理的面向对象结构：库存系统事务类设计疑问

我刚注册了大学的第一门面向对象（OO）课程，目前有些迷茫。我需要用UML设计一个库存管理系统，但在某些方法的归属上遇到了瓶颈。

我已定义Transaction类，按我的理解，类应封装操作特定数据集的所有方法和属性。因此，如果InventoryManager类需要获取所有交易记录，我认为Transaction类应包含类似GetAllTransactions的方法并返回List<Transaction>。但Transaction类如何返回自身实例的列表呢？以下是我设计的TransactionManager和Transaction类的UML文本表示及代码构想（方法命名仅为传达问题意图）。

能否有人从概念层面展示正确的设计方式？

现有UML类设计 #

TransactionManager类 #

Transaction类 #

另外，若我在GetAllTransactions方法中创建一个交易记录列表的局部变量（用于返回），每次创建新Transaction实例时会不会引发循环引用之类的问题？

我的代码构想如下：

public TransactionManager
{
    public GetAllTransactionsFromTransactionClass
    {
        List<Transaction> transactions = Transaction.GetAllTransactions();
    }
}

public Transaction 
{
    public Transaction()

    public List<Transaction> GetAllTransactions()
    {
        List<Transaction> transactions = new List<Transaction>();
        transactions.Add(new Transaction());

        return transactions;
    }
}

正确的设计思路（概念层面） #

1. 职责分离：区分实体类与管理器类 #

Transaction是实体类，它只应该封装单个交易的属性和行为（比如计算交易金额、验证交易ID格式等），不负责管理所有交易的集合。

TransactionManager（或InventoryManager）是管理器类，它的职责才是维护交易列表、提供查询/新增/删除交易的方法。把GetAllTransactions放在管理器类里才符合单一职责原则。

2. 修正后的UML设计 #

TransactionManager类

Transaction类

3. 修正后的代码示例 #

public class TransactionManager
{
    // 维护交易集合的私有字段
    private List<Transaction> _transactions = new List<Transaction>();

    // 添加交易的方法
    public void AddTransaction(Transaction transaction)
    {
        if(transaction.IsValid())
        {
            _transactions.Add(transaction);
        }
    }

    // 获取所有交易的方法
    public List<Transaction> GetAllTransactions()
    {
        // 返回副本避免外部直接修改内部集合
        return new List<Transaction>(_transactions);
    }
}

public class Transaction
{
    // 私有字段封装属性
    private readonly string _transactionId;
    private readonly DateTime _date;
    private readonly double _price;

    // 构造函数初始化属性
    public Transaction(string transactionId, DateTime date, double price)
    {
        _transactionId = transactionId;
        _date = date;
        _price = price;
    }

    // 只读属性暴露数据
    public string TransactionId => _transactionId;
    public DateTime Date => _date;
    public double Price => _price;

    // 实体自身的行为：验证当前交易是否合法
    public bool IsValid()
    {
        return !string.IsNullOrEmpty(_transactionId) && _price >= 0;
    }
}

4. 关于循环引用的疑问 #

你当前的代码里，Transaction.GetAllTransactions()每次创建新的Transaction实例并加入列表，这不会直接导致循环引用，但会出现逻辑错误：每次调用这个方法都会生成一个只包含新交易的列表，而不是实际存储的所有交易。

正确的设计中，交易集合由管理器维护，实体类不需要自己生成实例列表，自然不会有这类问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Scott