在Java Spring框架中使用的設計模式是什么

這篇文章將為大家詳細講解有關在Java Spring框架中使用的設計模式是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

1 簡單工廠模式

當A對象需要調用B對象的方法時，我們需要在A中new一個B的實例，我們把這種方式叫作硬編碼耦合，缺點是一旦需求發生變化，比如需要使用C類來代替B時，就要改寫A類的方法。

假如應用中有上千個類以硬編碼的方式耦合了B，改就很頭疼。
于是有了簡單工廠模式，又叫靜態工廠方法，就是由一個工廠類根據傳入參數，動態決定應該創建哪個產品類。

Spring中的BeanFactory就是簡單工廠模式的體現，BeanFactory是Spring IOC容器中的一個核心接口，它的定義如下：

可以通過它的具體實現類（如ClassPathXmlApplicationContext）獲取Bean：

BeanFactory bf = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
User userBean = (User) bf.getBean("userBean");

使用者無需自己new，而是通過工廠類的方法getBean獲取對象實例，這就是簡單工廠模式，只不過Spring是用反射創建Bean。

2 工廠方法模式

簡單工廠中，由工廠類進行所有的邏輯判斷、實例創建。
如果不想在工廠類中進行判斷，可為不同產品提供不同工廠，不同工廠生產不同產品，每個工廠都只對應一個相應對象，這就是工廠方法模式。

Spring FactoryBean，工廠Bean

定義一個類UserFactoryBean實現FactoryBean接口，主要是在getObject方法里new一個User對象。
這樣通過getBean(id) 獲得的是該工廠所產生的User實例，而非UserFactoryBean本身實例：

BeanFactory bf = new ClassPathXmlApplicationContext("user.xml");
User userBean = (User) bf.getBean("userFactoryBean");

3 單例模式

一個類在整個系統運行過程中，只允許產生一個實例。

Spring Bean默認是單例模式。Spring 通過單例注冊表（HashMap）方式：

public class DefaultSingletonBeanRegistry {
    
    // 使用 ConcurrentHashMap 保存各種單實例對象
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>;

    protected Object getSingleton(String beanName) {
    // 先到 Map 中拿Object
    Object singletonObject = singletonObjects.get(beanName);
    
    // 若沒拿到通過反射創建一個對象實例，并添加到HashMap中
    if (singletonObject == null) {
      singletonObjects.put(beanName,
                           Class.forName(beanName).newInstance());
   }
   
   // 返回對象實例
   return singletonObjects.get(beanName);
  }
}

4 代理模式

它與被代理對象實現相同接口，客戶端必須通過代理才能與被代理的目標類進行交互，而代理一般在交互的過程中（交互前后），進行某些特定處理，比如在調用這個方法前做前置處理，調用這個方法后做后置處理。

好處

可以在目標對象業務功能的基礎上添加一些公共的邏輯，比如我們想給目標對象加入日志、權限管理和事務控制等功能，我們就可以使用代理類來完成，而沒必要修改目標類，從而使得目標類保持穩定。

符合開閉原則，不要隨意修改別人寫好的代碼或方法。

代理又分為

靜態代理

需要定義接口，被代理對象（目標對象）與代理對象（Proxy)一起實現相同接口：

// 抽象接口
public interface IStudentDao {
    void save();
}

// 目標對象
public class StudentDao implements IStudentDao {
    public void save() {
        System.out.println("保存成功");
    }
}

// 代理對象
public class StudentDaoProxy implements IStudentDao{
    //持有目標對象的引用
    private IStudentDao target;
    public StudentDaoProxy(IStudentDao target){
        this.target = target;
    }

    //在目標功能對象方法的前后加入事務控制
    public void save() {
        System.out.println("開始事務");
        target.save();//執行目標對象的方法
        System.out.println("提交事務");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //創建目標對象
    StudentDao target = new StudentDao();

    //創建代理對象,把目標對象傳給代理對象,建立代理關系
    StudentDaoProxy proxy = new StudentDaoProxy(target);
   
    //執行的是代理的方法
    proxy.save();
}

動態代理

Spring AOP采用動態代理，即代理類在程序運行時由JVM動態創建。
靜態代理的例子中，代理類（StudentDaoProxy）是自定義的，在程序運行之前就已經編譯完成。
而動態代理，代理類并不是在Java代碼中定義，而是在運行時根據我們在Java代碼中的“指示”動態生成的。

怎么“指示”JDK去動態地生成代理類呢？

在Java的java.lang.reflect包里提供了一個Proxy類和一個InvocationHandler接口，通過這個類和這個接口可以生成動態代理對象：
1.定義一個InvocationHandler類，將需要擴展的邏輯集中放到這個類中。
比如下面的例子模擬了添加事務控制：

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Object obj;

    public MyInvocationHandler(Object obj){
        this.obj=obj;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {

        System.out.println("開始事務");
        Object result = method.invoke(obj, args);
        System.out.println("開始事務");
        
        return result;
    }
}

2.使用 Proxy#newProxyInstance 動態創建代理對象

public static void main(String[] args) {
  //創建目標對象StudentDao
  IStudentDao stuDAO = new StudentDao();
  
  //創建MyInvocationHandler對象
  InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(stuDAO);
  
  //使用Proxy.newProxyInstance動態的創建代理對象stuProxy
  IStudentDao stuProxy = (IStudentDao) 
 Proxy.newProxyInstance(stuDAO.getClass().getClassLoader(), stuDAO.getClass().getInterfaces(), handler);
  
  //動用代理對象的方法
  stuProxy.save();
}

動態代理的優勢在于可以很方便地對代理類的函數進行統一的處理，而不用修改每個代理類中的方法。

Spring實現了通過動態代理對類進行方法級別的切面增強，即動態生成目標對象的代理類，并在代理類的方法中設置攔截器，通過執行攔截器中的邏輯增強了代理方法的功能，從而實現AOP。

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