作者｜icoding91

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1. 簡單工廠(非23種設(shè)計模式中的一種)

實現(xiàn)方式：

BeanFactory。Spring中的BeanFactory就是簡單工廠模式的體現(xiàn)，根據(jù)傳入一個唯一的標(biāo)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。

實質(zhì)：

由一個工廠類根據(jù)傳入的參數(shù)，動態(tài)決定應(yīng)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。
然后通過BeanDefinitionRegistry將這些bean注冊到beanFactory中，保存在它的一個ConcurrentHashMap中。
將BeanDefinition注冊到了beanFactory之后，在這里Spring為我們提供了一個擴展的切口，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，我們一般在配置數(shù)據(jù)庫的dataSource時使用到的占位符的值，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，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，比如 BeanFactoryAware，對于實現(xiàn)了這些Aware接口的bean，在實例化bean時Spring會幫我們注入對應(yīng)的BeanFactory的實例。
BeanPostProcessor接口，實現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的bean，在實例化bean時Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法。
InitializingBean接口，實現(xiàn)了InitializingBean接口的bean，在實例化bean時Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法。
DisposableBean接口，實現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的bean，在該bean死亡時Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法。

設(shè)計意義：

松耦合。可以將原來硬編碼的依賴，通過Spring這個beanFactory這個工廠來注入依賴，也就是說原來只有依賴方和被依賴方，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，達到了松耦合的效果.

bean的額外處理。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，這些額外的處理只需要讓bean實現(xiàn)對應(yīng)的接口即可，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。

實現(xiàn)原理：實現(xiàn)了FactoryBean接口的bean是一類叫做factory的bean。其特點是，spring會在使用getBean()調(diào)用獲得該bean時，會自動調(diào)用該bean的getObject()方法，所以返回的不是factory這個bean，而是這個bean.getOjbect()方法的返回值。

例子：典型的例子有spring與mybatis的結(jié)合。

代碼示例：

說明：

我們看上面該bean，因為實現(xiàn)了FactoryBean接口，所以返回的不是 SqlSessionFactoryBean 的實例，而是它的 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。

Spring的依賴注入（包括lazy-init方式）都是發(fā)生在AbstractBeanFactory的getBean里。getBean的doGetBean方法調(diào)用getSingleton進行bean的創(chuàng)建。

分析 getSingleton() 方法

public Object getSingleton(String beanName){    //參數(shù)true設(shè)置標(biāo)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，則鎖定全局變量并進行處理。        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(dāng)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(yīng)的ObjectFactory初始化策略存儲在singletonFactories                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);                if (singletonFactory != null) {                    //調(diào)用預(yù)先設(shè)定的getObject方法                    singletonObject = singletonFactory.getObject();                    //記錄在緩存中，earlysingletonObjects和singletonFactories互斥                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);                    this.singletonFactories.remove(beanName);                }            }        }    }    return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);}

getSingleton()過程圖

ps：spring依賴注入時，使用了雙重判斷加鎖的單例模式

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。

spring對單例的實現(xiàn)：spring中的單例模式完成了后半句話，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，這是因為spring管理的是任意的java對象。

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。

實現(xiàn)過程：DispatcherServlet根據(jù)HandlerMapping返回的handler，向HandlerAdatper發(fā)起請求，處理Handler。

HandlerAdapter根據(jù)規(guī)則找到對應(yīng)的Handler并讓其執(zhí)行，執(zhí)行完畢后Handler會向HandlerAdapter返回一個ModelAndView，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，只需要增加一個新的Handler和一個對應(yīng)的HandlerAdapter即可。

因此Spring定義了一個適配接口，使得每一種Controller有一種對應(yīng)的適配器實現(xiàn)類，讓適配器代替controller執(zhí)行相應(yīng)的方法。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。

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，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(zé)。就增加功能來說，Decorator模式相比生成子類更為靈活。

6. 代理模式

實現(xiàn)方式：AOP底層，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，不需要手動編寫代理類

靜態(tài)代理：需要手工編寫代理類，代理類引用被代理對象。

實現(xiàn)原理：切面在應(yīng)用運行的時刻被織入。一般情況下，在織入切面時，AOP容器會為目標(biāo)對象創(chuàng)建動態(tài)的創(chuàng)建一個代理對象。SpringAOP就是以這種方式織入切面的。

織入：把切面應(yīng)用到目標(biāo)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，Spring中Observer模式常用的地方是listener的實現(xiàn)。

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.

代碼：

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;    }}

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(yīng)的處理。

當(dāng)事件觸發(fā)時所有的監(jiān)聽器都會收到消息。

代碼：

public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {     void onApplicationEvent(E event);}

ApplicationContext接口[事件源]

ApplicationContext是spring中的全局容器，翻譯過來是”應(yīng)用上下文”。

實現(xiàn)了ApplicationEventPublisher接口。

職責(zé)：

負責(zé)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(zé)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。

代碼：

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);    }}

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.

代碼：

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);    }  }}

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，Spring 框架本身大量使用了 Resource 接口來訪問底層資源。

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，返回資源對應(yīng)的輸入流。每次調(diào)用都返回新的輸入流。調(diào)用者必須負責(zé)關(guān)閉輸入流。
exists()：返回 Resource 所指向的資源是否存在。
isOpen()：返回資源文件是否打開，如果資源文件不能多次讀取，每次讀取結(jié)束應(yīng)該顯式關(guān)閉，以防止資源泄漏。
getDescription()：返回資源的描述信息，通常用于資源處理出錯時輸出該信息，通常是全限定文件名或?qū)嶋H URL。
getFile：返回資源對應(yīng)的 File 對象。
getURL：返回資源對應(yīng)的 URL 對象。

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，Resource 提供傳統(tǒng)的資源訪問的功能。

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，Spring 將會提供不同的 Resource 實現(xiàn)類，不同的實現(xiàn)類負責(zé)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。
ClassPathResource：訪問類加載路徑里資源的實現(xiàn)類。
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。
ByteArrayResource：訪問字節(jié)數(shù)組資源的實現(xiàn)類。

這些 Resource 實現(xiàn)類，針對不同的的底層資源，提供了相應(yīng)的資源訪問邏輯，并提供便捷的包裝，以利于客戶端程序的資源訪問。

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），某些特定方法由子類實現(xiàn)。

最大的好處：代碼復(fù)用，減少重復(fù)代碼。除了子類要實現(xiàn)的特定方法，其他方法及方法調(diào)用順序都在父類中預(yù)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，分為兩種：

抽象方法：父類中的是抽象方法，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），控制父類，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，是Template Method不需要繼承的另一種實現(xiàn)方式。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，都采用了一種理念或者處理方式，那就是模板方法模式與相應(yīng)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，以JdbcTempalte為例:

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）;}

引入回調(diào)原因：

JdbcTemplate是抽象類，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(yīng)的子類實現(xiàn),這樣肯定不方便，所以就引入了回調(diào)。

回調(diào)代碼

public interface StatementCallback{    Object doWithStatement（Statement stmt）;

利用回調(diào)方法重寫JdbcTemplate方法

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}

Jdbc使用方法如下：

JdbcTemplate jdbcTemplate=...;    final String sql=...;    StatementCallback callback=new StatementCallback(){    public Object=doWithStatement(Statement stmt){        return ...;    }}jdbcTemplate.execute(callback);

為什么JdbcTemplate沒有使用繼承？

因為這個類的方法太多，但是我們還是想用到JdbcTemplate已有的穩(wěn)定的、公用的數(shù)據(jù)庫連接，那么我們怎么辦呢？

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，而且這段代碼會用到JdbcTemplate中的變量。怎么辦？

那我們就用回調(diào)對象吧。在這個回調(diào)對象中定義一個操縱JdbcTemplate中變量的方法，我們?nèi)崿F(xiàn)這個方法，就把變化的東西集中到這里了。然后我們再傳入這個回調(diào)對象到JdbcTemplate，從而完成了調(diào)用。

END

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Spring 框架中使用的設(shè)計模式

1. 簡單工廠(非23種設(shè)計模式中的一種)

實現(xiàn)方式：

設(shè)計意義：

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，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(zé)。就增加功能來說，Decorator模式相比生成子類更為靈活。

6. 代理模式

實現(xiàn)方式：AOP底層，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，不需要手動編寫代理類

靜態(tài)代理：需要手工編寫代理類，代理類引用被代理對象。

實現(xiàn)原理：切面在應(yīng)用運行的時刻被織入。一般情況下，在織入切面時，AOP容器會為目標(biāo)對象創(chuàng)建動態(tài)的創(chuàng)建一個代理對象。SpringAOP就是以這種方式織入切面的。

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 ，Spring中Observer模式常用的地方是listener的實現(xiàn)。

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

職責(zé)：

8. 策略模式

實現(xiàn)方式：

Resource 接口介紹

9. 模版方法模式

經(jīng)典模板方法定義：

Spring 模板方法模式實質(zhì)：

具體實現(xiàn)：

引入回調(diào)原因：

實現(xiàn)方式：spring的事件驅(qū)動模型使用的是觀察者模式，Spring中Observer模式常用的地方是listener的實現(xiàn)。