一文讲解Spring中应用的设计模式

news2025/2/5 0:54:26

我们都知道Spring 框架中用了蛮多设计模式的：
在这里插入图片描述

工厂模式呢，就是用来创建对象的，把对象的创建和使用分开，这样代码更灵活。代理模式呢，是用一个代理对象来控制对真实对象的访问，可以在访问前后做一些处理。单例模式呢，保证一个类只有一个实例，比如数据库连接池就经常用单例模式。模板模式呢，定义一个算法的框架，把具体的实现延迟到子类去做。观察者模式呢，定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，依赖它的对象会自动更新。适配器模式呢，刚刚说过啦，就是把一个类的接口转换成另一个接口。策略模式呢，定义了一系列算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。

工厂模式就像一个汽车工厂，它负责生产汽车，不同的车间负责不同的生产环节，最后组装出一辆完整的汽车。代理模式呢，比如你想买房，但是你自己不太懂房产市场，这时候就可以找一个房产中介，房产中介就是你的代理，他帮你找房子、谈价格，你通过他来和卖家打交道。单例模式呢，就像你家里的户口本，一本户口本对应一个家庭，这个家庭就是唯一的，户口本就是这个家庭的单例。模板模式呢，比如你做蛋糕，有一个蛋糕模具，这个模具就是模板，你按照这个模具的形状把蛋糕糊倒进去，烤出来的蛋糕就是固定的形状，但是你可以用不同的材料来做蛋糕。观察者模式呢，比如你在一个班级群里，老师发布一个消息，所有的学生都会收到，老师就是被观察的对象，学生就是观察者。适配器模式呢，就像刚刚说的 Type C 转接口，它把不同接口的设备连接起来。策略模式呢，比如你出门旅游，有很多种出行方式可以选择，坐飞机、坐火车或者自驾游，每种出行方式就是一种策略，你可以根据自己的需求选择不同的策略

①、比如说工厂模式用于 BeanFactory 和 ApplicationContext，实现 Bean 的创建和管理。

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
MyBean myBean = context.getBean(MyBean.class);

②、比如说单例模式，这样可以保证 Bean 的唯一性，减少系统开销。

ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
MyService myService1 = context.getBean(MyService.class);
MyService myService2 = context.getBean(MyService.class);

// This will print "true" because both references point to the same instance
System.out.println(myService1 == myService2);

③、比如说 AOP 使用了代理模式来实现横切关注点（如事务管理、日志记录、权限控制等）。

横切关注点呢，就是那些会影响到多个模块的功能，比如日志记录、事务管理、权限验证等等。这些功能呢，它不属于某个特定的业务模块，而是横跨在多个业务模块之上的。就好比你有多个不同的房间，每个房间都需要打扫卫生，打扫卫生就是一个横切关注点，它影响到了所有的房间。在 Spring AOP 中呢，就可以通过代理模式来实现对这些横切关注点的统一处理，把这些通用的功能从具体的业务代码中分离出来，这样代码结构会更清晰，也更容易维护

@Transactional
public void myTransactionalMethod() {
    // 方法实现
}

这里，我们拿一个设计模式举例问问，Spring是如何实现单例模式的呢？

Spring 通过 IOC 容器实现单例模式，具体步骤是：
单例 Bean 在容器初始化时创建并使用 DefaultSingletonBeanRegistry 提供的 singletonObjects 进行缓存。

在 Spring 中实现单例模式呢，主要是通过 Bean 工厂来管理 Bean 的实例。当你在配置文件中定义一个 Bean 的时候，Spring 容器会根据你的配置来创建 Bean 的实例。如果你把 Bean 的作用域设置为单例，那么 Spring 容器就只会创建一个 Bean 的实例，并且在整个容器的生命周期中都使用这个实例。默认情况下，Bean 的作用域就是单例的。另外呢，Spring 也支持通过编程的方式来实现单例模式，比如通过实现 Initializing Bean 接口或者 FactoryBean 接口来创建单例的 Bean。不过呢，一般情况下使用配置文件就可以方便地实现单例模式了。

// 单例缓存
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>();

public Object getSingleton(String beanName) {
    return this.singletonObjects.get(beanName);
}

protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
    this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
}