Spring中涉及的設(shè)計模式總結(jié)
1.簡單工廠(非23種設(shè)計模式中的一種)
實現(xiàn)方式：BeanFactory隆夯。Spring中的BeanFactory就是簡單工廠模式的體現(xiàn)插爹，根據(jù)傳入一個唯一的標識來獲得Bean對象，但是否是在傳入?yún)?shù)后創(chuàng)建還是傳入?yún)?shù)前創(chuàng)建這個要根據(jù)具體情況來定吐根。
實質(zhì)：由一個工廠類根據(jù)傳入的參數(shù)正歼，動態(tài)決定應該創(chuàng)建哪一個產(chǎn)品類。
實現(xiàn)原理：
bean容器的啟動階段：
讀取bean的xml配置文件,將bean元素分別轉(zhuǎn)換成一個BeanDefinition對象拷橘。
然后通過BeanDefinitionRegistry將這些bean注冊到beanFactory中局义，保存在一個名為beanDefinitionMap的ConcurrentHashMap中。
將BeanDefinition注冊到了beanFactory之后冗疮，在這里Spring為我們提供了一個擴展的切口萄唇，允許我們通過實現(xiàn)接口BeanFactoryPostProcessor 在此處來插入我們定義的代碼。典型的例子就是：PropertyPlaceholderConfigurer术幔，我們一般在配置數(shù)據(jù)庫的dataSource時使用到的占位符的值另萤，就是它注入進去的。
容器中bean的實例化階段：
實例化階段主要是通過反射或者CGLIB對bean進行實例化诅挑，在這個階段Spring又給我們暴露了很多的擴展點：
各種的Aware接口四敞，比如 BeanFactoryAware，對于實現(xiàn)了這些Aware接口的bean拔妥，在實例化bean時Spring會幫我們注入對應的BeanFactory的實例忿危。
BeanPostProcessor接口，實現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的bean没龙，在實例化bean時Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法铺厨。
InitializingBean接口，實現(xiàn)了InitializingBean接口的bean兜畸，在實例化bean時Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法努释。
DisposableBean接口，實現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的bean咬摇，在該bean死亡時Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法伐蒂。
設(shè)計意義：
松耦合倒脓≈豆簦可以將原來硬編碼的依賴，通過Spring這個beanFactory這個工長來注入依賴，也就是說原來只有依賴方和被依賴方咖驮，現(xiàn)在我們引入了第三方——spring這個beanFactory，由它來解決bean之間的依賴問題笼痛，達到了松耦合的效果.
bean的額外處理捞奕。通過Spring接口的暴露，在實例化bean的階段我們可以進行一些額外的處理桥狡，這些額外的處理只需要讓bean實現(xiàn)對應的接口即可搅裙，那么spring就會在bean的生命周期調(diào)用我們實現(xiàn)的接口來處理該bean。
[非常重要]
2.工廠方法
實現(xiàn)方式：FactoryBean接口裹芝。
實現(xiàn)原理：實現(xiàn)了FactoryBean接口的bean是一類叫做factory的bean部逮。其特點是，spring會在使用getBean()調(diào)用獲得該bean時嫂易，會自動調(diào)用該bean的getObject()方法兄朋，所以返回的不是factory這個bean，而是這個bean.getOjbect()方法的返回值怜械。
例子：
典型的例子有spring與mybatis的結(jié)合颅和。
代碼示例
- 說明：我們看上面該bean，因為實現(xiàn)了FactoryBean接口缕允，所以返回的不是 SqlSessionFactoryBean 的實例峡扩，而是她的 SqlSessionFactoryBean.getObject() 的返回值。
3.單例模式
Spring依賴注入Bean實例默認是單例的障本。
Spring的依賴注入（包括lazy-init方式）都是發(fā)生在AbstractBeanFactory的getBean里有额。getBean的doGetBean方法調(diào)用getSingleton進行bean的創(chuàng)建。
-
分析getSingleton()方法
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n352" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public Object getSingleton(String beanName){
//參數(shù)true設(shè)置標識允許早期依賴
return getSingleton(beanName,true);
}
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
//檢查緩存中是否存在實例
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
//如果為空彼绷，則鎖定全局變量并進行處理巍佑。
synchronized (this.singletonObjects) {
//如果此bean正在加載，則不處理
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
//當某些方法需要提前初始化的時候則會調(diào)用addSingleFactory 方法將對應的ObjectFactory初始化策略存儲在singletonFactories
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
//調(diào)用預先設(shè)定的getObject方法
singletonObject = singletonFactory.getObject();
//記錄在緩存中寄悯，earlysingletonObjects和singletonFactories互斥
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}</pre> getSingleton()過程圖 ps：spring依賴注入時萤衰，使用了 雙重判斷加鎖 的單例模式
總結(jié)
單例模式定義：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點猜旬。
spring對單例的實現(xiàn)：spring中的單例模式完成了后半句話脆栋，即提供了全局的訪問點BeanFactory。但沒有從構(gòu)造器級別去控制單例洒擦，這是因為spring管理的是任意的java對象椿争。
4. 適配器模式
實現(xiàn)方式：SpringMVC中的適配器HandlerAdatper。
實現(xiàn)原理：HandlerAdatper根據(jù)Handler規(guī)則執(zhí)行不同的Handler熟嫩。
實現(xiàn)過程：DispatcherServlet根據(jù)HandlerMapping返回的handler秦踪，向HandlerAdatper發(fā)起請求，處理Handler。HandlerAdapter根據(jù)規(guī)則找到對應的Handler并讓其執(zhí)行椅邓，執(zhí)行完畢后Handler會向HandlerAdapter返回一個ModelAndView柠逞，最后由HandlerAdapter向DispatchServelet返回一個ModelAndView。
實現(xiàn)意義：HandlerAdatper使得Handler的擴展變得容易景馁，只需要增加一個新的Handler和一個對應的HandlerAdapter即可板壮。因此Spring定義了一個適配接口，使得每一種Controller有一種對應的適配器實現(xiàn)類合住，讓適配器代替controller執(zhí)行相應的方法绰精。這樣在擴展Controller時，只需要增加一個適配器類就完成了SpringMVC的擴展了透葛。
5.裝飾器模式
實現(xiàn)方式：Spring中用到的包裝器模式在類名上有兩種表現(xiàn)：一種是類名中含有Wrapper茬底，另一種是類名中含有Decorator。
實質(zhì)：
動態(tài)地給一個對象添加一些額外的職責获洲。
就增加功能來說，Decorator模式相比生成子類更為靈活殿如。
6.代理模式
實現(xiàn)方式：AOP底層贡珊，就是動態(tài)代理模式的實現(xiàn)。
動態(tài)代理：在內(nèi)存中構(gòu)建的涉馁，不需要手動編寫代理類
靜態(tài)代理：需要手工編寫代理類门岔，代理類引用被代理對象。
實現(xiàn)原理：切面在應用運行的時刻被織入烤送。一般情況下寒随，在織入切面時，AOP容器會為目標對象創(chuàng)建動態(tài)的創(chuàng)建一個代理對象帮坚。SpringAOP就是以這種方式織入切面的妻往。
織入：把切面應用到目標對象并創(chuàng)建新的代理對象的過程。
7.觀察者模式
實現(xiàn)方式：spring的事件驅(qū)動模型使用的是 觀察者模式 试和，Spring中Observer模式常用的地方是listener的實現(xiàn)讯泣。
具體實現(xiàn)：
事件機制的實現(xiàn)需要三個部分,事件源,事件,事件監(jiān)聽器ApplicationEvent抽象類**事件**繼承自jdk的EventObject,所有的事件都需要繼承ApplicationEvent,并且通過構(gòu)造器參數(shù)source得到事件源.
該類的實現(xiàn)類ApplicationContextEvent表示ApplicaitonContext的容器事件.
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代碼：
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n418" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public abstract class ApplicationEvent extends EventObject {
private static final long serialVersionUID = 7099057708183571937L;
private final long timestamp;
public ApplicationEvent(Object source) {
super(source);
this.timestamp = System.currentTimeMillis();
}
public final long getTimestamp() {
return this.timestamp;
}
}</pre>
ApplicationListener接口事件監(jiān)聽器
繼承自jdk的EventListener,所有的監(jiān)聽器都要實現(xiàn)這個接口。
這個接口只有一個onApplicationEvent()方法,該方法接受一個ApplicationEvent或其子類對象作為參數(shù),在方法體中,可以通過不同對Event類的判斷來進行相應的處理阅悍。
當事件觸發(fā)時所有的監(jiān)聽器都會收到消息好渠。
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代碼：
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n433" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;"> public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {
void onApplicationEvent(E event);
} </pre>
ApplicationContext接口事件源****
ApplicationContext是spring中的全局容器,翻譯過來是”應用上下文”。
實現(xiàn)了ApplicationEventPublisher接口节视。
職責：負責讀取bean的配置文檔,管理bean的加載,維護bean之間的依賴關(guān)系,可以說是負責bean的整個生命周期,再通俗一點就是我們平時所說的IOC容器拳锚。
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代碼：
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n450" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public interface ApplicationEventPublisher {
void publishEvent(ApplicationEvent event);
}
?
public void publishEvent(ApplicationEvent event) {
Assert.notNull(event, "Event must not be null");
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Publishing event in " + getDisplayName() + ": " + event);
}
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(event);
if (this.parent != null) {
this.parent.publishEvent(event);
}
}</pre>
ApplicationEventMulticaster抽象類事件源中publishEvent方法需要調(diào)用其方法getApplicationEventMulticaster
屬于事件廣播器,它的作用是把Applicationcontext發(fā)布的Event廣播給所有的監(jiān)聽器.
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代碼
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n459" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader
implements ConfigurableApplicationContext, DisposableBean {
private ApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster;
protected void registerListeners() {
// Register statically specified listeners first.
for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
}
// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
// uninitialized to let post-processors apply to them!
String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
for (String lisName : listenerBeanNames) {
getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(lisName);
}
}
}</pre>
8.策略模式
實現(xiàn)方式：Spring框架的資源訪問Resource接口 。該接口提供了更強的資源訪問能力寻行，Spring 框架本身大量使用了 Resource 接口來訪問底層資源霍掺。
Resource 接口介紹
source 接口是具體資源訪問策略的抽象，也是所有資源訪問類所實現(xiàn)的接口。
Resource 接口主要提供了如下幾個方法:
getInputStream()：定位并打開資源抗楔，返回資源對應的輸入流棋凳。每次調(diào)用都返回新的輸入流。調(diào)用者必須負責關(guān)閉輸入流连躏。
exists()：返回 Resource 所指向的資源是否存在剩岳。
isOpen()：返回資源文件是否打開，如果資源文件不能多次讀取入热，每次讀取結(jié)束應該顯式關(guān)閉拍棕，以防止資源泄漏。
getDescription()：返回資源的描述信息勺良，通常用于資源處理出錯時輸出該信息绰播，通常是全限定文件名或?qū)嶋H URL。
getFile：返回資源對應的 File 對象尚困。
getURL：返回資源對應的 URL 對象蠢箩。
最后兩個方法通常無須使用，僅在通過簡單方式訪問無法實現(xiàn)時事甜，Resource 提供傳統(tǒng)的資源訪問的功能谬泌。
Resource 接口本身沒有提供訪問任何底層資源的實現(xiàn)邏輯，針對不同的底層資源逻谦，Spring 將會提供不同的 Resource 實現(xiàn)類掌实，不同的實現(xiàn)類負責不同的資源訪問邏輯。
Spring 為 Resource 接口提供了如下實現(xiàn)類：
UrlResource：訪問網(wǎng)絡(luò)資源的實現(xiàn)類邦马。
ClassPathResource：訪問類加載路徑里資源的實現(xiàn)類贱鼻。
FileSystemResource：訪問文件系統(tǒng)里資源的實現(xiàn)類。
ServletContextResource：訪問相對于 ServletContext 路徑里的資源的實現(xiàn)類.
InputStreamResource：訪問輸入流資源的實現(xiàn)類滋将。
ByteArrayResource：訪問字節(jié)數(shù)組資源的實現(xiàn)類邻悬。
這些 Resource 實現(xiàn)類，針對不同的的底層資源随闽，提供了相應的資源訪問邏輯拘悦，并提供便捷的包裝，以利于客戶端程序的資源訪問橱脸。
9.模版方法模式
經(jīng)典模板方法定義：
父類定義了骨架（調(diào)用哪些方法及順序）础米，某些特定方法由子類實現(xiàn)
最大的好處：代碼復用，減少重復代碼添诉。除了子類要實現(xiàn)的特定方法屁桑，其他方法及方法調(diào)用順序都在父類中預先寫好了。
所以父類模板方法中有兩類方法：
共同的方法：所有子類都會用到的代碼
不同的方法：子類要覆蓋的方法栏赴，分為兩種：
抽象方法：父類中的是抽象方法蘑斧，子類必須覆蓋
鉤子方法：父類中是一個空方法，子類繼承了默認也是空的
注：為什么叫鉤子，子類可以通過這個鉤子（方法）竖瘾，控制父類沟突，因為這個鉤子實際是父類的方法（空方法）！
Spring模板方法模式實質(zhì)：
是模板方法模式和回調(diào)模式的結(jié)合捕传，是Template Method不需要繼承的另一種實現(xiàn)方式惠拭。Spring幾乎所有的外接擴展都采用這種模式。具體實現(xiàn)：JDBC的抽象和對Hibernate的集成庸论，都采用了一種理念或者處理方式职辅，那就是模板方法模式與相應的Callback接口相結(jié)合。
-
采用模板方法模式是為了以一種統(tǒng)一而集中的方式來處理資源的獲取和釋放聂示，以JdbcTempalte為例:
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n536" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public abstract class JdbcTemplate {
public final Object execute（String sql）{
Connection con=null;
Statement stmt=null;
try{
con=getConnection（）;
stmt=con.createStatement（）;
Object retValue=executeWithStatement（stmt,sql）;
return retValue;
}catch（SQLException e）{
...
}finally{
closeStatement（stmt）;
releaseConnection（con）;
}
}
protected abstract Object executeWithStatement（Statement stmt, String sql）;
} </pre> 引入回調(diào)原因：
JdbcTemplate是抽象類域携，不能夠獨立使用，我們每次進行數(shù)據(jù)訪問的時候都要給出一個相應的子類實現(xiàn),這樣肯定不方便鱼喉，所以就引入了回調(diào) 秀鞭。
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回調(diào)代碼
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n545" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public interface StatementCallback{
Object doWithStatement（Statement stmt）;
} </pre> -
利用回調(diào)方法重寫JdbcTemplate方法
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n548" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">public class JdbcTemplate {
public final Object execute（StatementCallback callback）{
Connection con=null;
Statement stmt=null;
try{
con=getConnection（）;
stmt=con.createStatement（）;
Object retValue=callback.doWithStatement（stmt）;
return retValue;
}catch（SQLException e）{
...
}finally{
closeStatement（stmt）;
releaseConnection（con）;
}
}
?
...//其它方法定義
} </pre> -
Jdbc使用方法如下：
<pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n551" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">JdbcTemplate jdbcTemplate=...;
final String sql=...;
StatementCallback callback=new StatementCallback(){
public Object=doWithStatement(Statement stmt){
return ...;
}
}
jdbcTemplate.execute(callback); </pre>
為什么JdbcTemplate沒有使用繼承？因為這個類的方法太多扛禽，但是我們還是想用到JdbcTemplate已有的穩(wěn)定的锋边、公用的數(shù)據(jù)庫連接，那么我們怎么辦呢旋圆？我們可以把變化的東西抽出來作為一個參數(shù)傳入JdbcTemplate的方法中。但是變化的東西是一段代碼麸恍，而且這段代碼會用到JdbcTemplate中的變量灵巧。怎么辦？那我們就用回調(diào)對象吧抹沪。在這個回調(diào)對象中定義一個操縱JdbcTemplate中變量的方法刻肄，我們?nèi)崿F(xiàn)這個方法，就把變化的東西集中到這里了融欧。然后我們再傳入這個回調(diào)對象到JdbcTemplate敏弃，從而完成了調(diào)用。
