GOF设计模式在-Spring-框架中的核心应用分析
目录
GOF设计模式在 Spring 框架中的核心应用分析
一、设计模式应用
1. 创建型模式
1.1 工厂方法模式（Factory Method）
- 应用场景 ：Bean的创建与管理。
- 实现方式 ：
BeanFactory：通过getBean()方法动态创建对象，根据配置或注解决定实例化哪个类。ApplicationContext：继承自BeanFactory，提供更高级的工厂功能（如国际化、事件发布）。
- 示例 ：
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
MyService service = context.getBean(MyService.class);1.2 单例模式（Singleton）
- 应用场景 ：默认Bean作用域，确保全局唯一实例。
- 实现方式 ：
- 通过
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON)或 XML配置 `` 。 - 与GOF单例的区别 ：Spring通过容器管理单例，而非类自身控制（如静态实例）。
- 示例 ：
@Bean
@Scope("singleton")
public DataSource dataSource() {
return new HikariDataSource();
}2. 结构型模式
2.1 代理模式（Proxy）
- 应用场景 ：AOP实现方法增强（日志、事务等）。
- 实现方式 ：
- JDK动态代理
：基于接口代理（如
JdkDynamicAopProxy）。 - CGLib字节码生成 ：基于类继承代理（无接口时使用）。
- 示例 ：
@Aspect
public class LogAspect {
@Before("execution(* com.xiaolingting.service.*.*(..))")
public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
System.out.println("Method called: " + joinPoint.getSignature());
}
}2.2 适配器模式（Adapter）
- 应用场景
：将不同类型的Advice（如
MethodBeforeAdvice）适配为统一的MethodInterceptor。 - 实现方式 ：
AdvisorAdapter：将Advice适配为拦截器链中的MethodInterceptor。
- 示例 ：
public class MethodBeforeAdviceAdapter implements AdvisorAdapter {
public boolean supportsAdvice(Advice advice) {
return advice instanceof MethodBeforeAdvice;
}
public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) {
return new MethodBeforeAdviceInterceptor((MethodBeforeAdvice) advisor.getAdvice());
}
}2.3 装饰器模式（Decorator）
- 应用场景 ：动态增强对象功能（如Session管理、请求包装）。
- 实现方式 ：
BeanWrapper：包装Bean实例，提供属性访问和类型转换。SessionRepositoryRequestWrapper：增强HttpServletRequest的功能（同步分布式Session）。
- 示例 ：
public class EnhancedRequest extends HttpServletRequestWrapper {
public EnhancedRequest(HttpServletRequest request) {
super(request);
}
@Override
public String getParameter(String name) {
// 对参数进行额外处理
return super.getParameter(name).toUpperCase();
}
}3. 行为型模式
3.1 模板方法模式（Template Method）
- 应用场景 ：封装算法骨架（如数据库操作、事务管理）。
- 实现方式 ：
JdbcTemplate：定义execute()方法骨架，子类实现具体步骤（如连接获取、异常处理）。
- 示例 ：
public class UserDao extends JdbcDaoSupport {
public List findAll() {
return getJdbcTemplate().query("SELECT * FROM users", (rs, rowNum) -> {
User user = new User();
user.setId(rs.getLong("id"));
user.setName(rs.getString("name"));
return user;
});
}
}3.2 观察者模式（Observer）
- 应用场景 ：事件驱动机制（如应用启动事件、自定义业务事件）。
- 实现方式 ：
ApplicationEvent与ApplicationListener：定义事件发布与监听。
- 示例 ：
// 自定义事件
public class OrderCreatedEvent extends ApplicationEvent {
public OrderCreatedEvent(Order order) {
super(order);
}
}
// 事件监听
@Component
public class OrderEventListener implements ApplicationListener {
@Override
public void onApplicationEvent(OrderCreatedEvent event) {
System.out.println("订单已创建：" + event.getSource());
}
}3.3 策略模式（Strategy）
- 应用场景 ：根据不同条件选择算法（如Bean实例化策略）。
- 实现方式 ：
InstantiationStrategy：定义实例化Bean的不同策略（反射、CGLib等）。
- 示例 ：
public class CglibSubclassingInstantiationStrategy extends SimpleInstantiationStrategy {
@Override
public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner) {
// 使用CGLib生成子类代理
return Enhancer.create(bd.getBeanClass(), new BeanMethodInterceptor());
}
}3.4 责任链模式（Chain of Responsibility）
- 应用场景 ：AOP拦截器链、MVC请求处理链。
- 实现方式 ：
MethodInterceptor链 ：多个拦截器按顺序执行，每个拦截器决定是否传递到下一环节。
- 示例 ：
public class TransactionInterceptor implements MethodInterceptor {
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
Connection conn = getConnection();
try {
conn.setAutoCommit(false);
Object result = invocation.proceed(); // 传递到下一个拦截器
conn.commit();
return result;
} catch (Exception e) {
conn.rollback();
throw e;
}
}
}二、 总结对比
| 设计模式 | Spring中的实现 | 核心作用 |
|---|---|---|
| 工厂方法 | BeanFactory , ApplicationContext | 解耦对象创建与使用 |
| 单例 | Bean作用域配置 | 资源复用与状态共享 |
| 代理 | AOP动态代理 | 无侵入式功能增强 |
| 适配器 | AdvisorAdapter | 统一不同接口的调用方式 |
| 模板方法 | JdbcTemplate | 封装通用流程，扩展细节 |
| 观察者 | ApplicationEvent / Listener | 松耦合的事件驱动机制 |
| 策略 | InstantiationStrategy | 动态切换算法实现 |
结论 ：Spring框架通过 灵活组合GOF设计模式 ，实现了高扩展性、低耦合的企业级开发框架。理解这些模式的应用场景，有助于掌握Spring的设计精髓，并在实际开发中借鉴其思想。