漫谈 GOF 设计模式在 Spring 框架中的实现

Z时代
2024-01-10
分类：综合

本文内容纲要：

- 漫谈 GOF 设计模式在 Spring 框架中的实现 - 工厂方法模式 - 抽象工厂模式 - 单例模式 - 建造者模式 - 适配器模式 - 桥接模式 - 装饰器模式 - 外观模式 - 代理模式 - 责任链模式 - 命令模式 - 解释器模式 - 迭代器模式 - 观察者模式 - 课后思考 - 写在末尾

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漫谈 GOF 设计模式在 Spring 框架中的实现

在开始正文之前，请你先思考几个问题：

你项目中有使用哪些 GOF 设计模式

说一说 GOF 23 种设计模式的设计理念

说说 Spring 框架中如何实现设计模式

假设我是面试官问起了你这些面试题，你该如何回答呢，请先思考一分钟。

好的，我们开始进入正题。设计模式实践里面提供了许多经久不衰的解决方案和最佳方案。这里，GOF 设计模式主要分为三大类：创建模式、结构模式和行为模式。创建模式对于创建对象实例非常有用。结构模式通过处理类或对象的组合来作用于企业级应用的设计结构，从而降低了应用的复杂性，提高了应用的可重用性和性能。行为模式的意图是一组对象之间的交互作用，以执行单个对象无法自己执行的任务。它描述了类或对象交互以及职责的分配。

那么，本文的核心话题是 Spring 如何通过使用大量设计模式和良好实践来构建应用程序。

工厂方法模式

Spring 框架使用工厂模式来实现 Spring 容器的 BeanFactory 和 ApplicationContext 接口。Spring 容器基于工厂模式为 Spring 应用程序创建 bean，并管理着每一个 bean 的生命周期。BeanFactory 和 ApplicationContext 是工厂接口，并且在 Spring 中存在有很多实现类。getBean() 方法是相对应的 bean 的工厂方法。

抽象工厂模式

在 Spring 框架中，FactoryBean 接口是基于抽象工厂模式设计的。Spring 提供了很多这个接口的实现，比如 ProxyFactoryBean、JndiFactoryBean、LocalSessionFactoryBean、LocalContainerEntityManagerFactoryBean 等。FactoryBean 帮助 Spring 构建它自己无法轻松构建的对象。通常这是用来构造具有许多依赖关系的复杂对象。它也可以根据配置构造高易变的逻辑。例如，在 Spring 框架中，LocalSessionFactoryBean 是 FactoryBean 的一个实现，它用于获取 Hibernate 配置的关联的 bean 的引用。这是一个数据源的特定配置，它在得到 SessionFactory 的对象之前被使用。对此，在一致的情况下可以用 LocalSessionFactoryBean 获取特定的数据源配置。读者可以将 FactoryBean 的 getObject() 方法的返回结果注入到任何其他属性中。

单例模式

Spring 框架提供了一个单例的 bean 来实现单例模式。它类似于单例模式，但它与 Java 中的单例模式不完全相同。

建造者模式

Spring 框架中有一些功能实现了建造者模式。以下是 Spring 框架中基于建造者模式的类:

EmbeddedDatabaseBuilder

AuthenticationManagerBuilder

UriComponentsBuilder

BeanDefinitionBuilder

MockMvcWebClientBuilder

适配器模式

Spring 框架使用适配器模式来实现很多功能。以下列出的一些在 Spring 框架中使用到适配器模式的类:

JpaVendorAdapter

HibernateJpaVendorAdapter

HandlerInterceptorAdapter

MessageListenerAdapter

SpringContextResourceAdapter

ClassPreProcessorAgentAdapter

RequestMappingHandlerAdapter

AnnotationMethodHandlerAdapter

WebMvcConfigurerAdapter

桥接模式

以下是 Spring 模块中基于桥接模式的实现:

ViewRendererServlet: 它是一个 servlet 桥接，主要是对 Portlet MVC 的支持

桥梁模式: Spring 日志处理使用到桥梁模式

装饰器模式

Spring 框架使用装饰器模式构建重要功能，如事务、缓存同步和与安全相关的任务。让我们看看一些 Spring 实现此模式的功能:

织入通知到 Spring 应用程序中。它使用装饰者模式的 CGLib 代理，其通过在运行时生成目标类的子类来工作。

BeanDefinitionDecorator: 它通过使用自定义属性来增强 bean 的定义。

WebSocketHandlerDecorator: 它用来增强一个 WebSocketHandler 附加行为。

外观模式

在企业级应用中，如果使用到 Spring 框架，那么外观模式是常用于应用程序的业务服务层，它用于整合所有服务。读者也可以在 DAO 的持久层上应用这种模式。

代理模式

Spring 框架使用 Spring AOP 模块中的代理模式。在 Spring AOP 中，笔者可以创建对象的代理来实现横切关注点。在 Spring 中，其他模块也实现了代理模式，如 RMI、 Spring 的 HTTP 调用、Hessian 和 Burlap。

责任链模式

Spring Security 项目实现了责任链模式。Spring Security 允许通过使用安全过滤器链在应用程序中实现身份验证和授权功能。这是一个高度可配置的框架。由于使用了责任链设计模式，我们可以在过滤器链上添加自定义过滤器以自定义功能。

命令模式

Spring MVC 实现了命令模式。在企业级应用中使用到 Spring 框架，读者经常会看到通过使用命令对象来实现命令模式。

解释器模式

在 Spring 框架中，解释器模式在 Spring 表达式语言(SpEL)中使用。Spring 从 Spring 3.0 中增加了这个新功能，读者可以在企业级应用程序中通过 Spring 框架使用它。

迭代器模式

Spring 框架还通过 CompositeIterator 类扩展迭代器模式。该模式主要用于 Java 语言的集合框架中，用于按顺序迭代访问元素。

观察者模式

在 Spring 框架中，观察者模式用于实现 ApplicationContext 的事件处理功能。Spring 为我们提供了 ApplicationEvent 类和 ApplicationListener 接口来启用事件处理。Spring 应用程序中的任何 bean 实现 ApplicationListener 接口，都会接收到 ApplicationEvent 作为事件发布者推送的消息。在这里，事件发布者是主题(Subject) 和实现 ApplicationListener 的 bean 的观察者(Observer)。