Spring中涉及的設(shè)計(jì)模式總結(jié)
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Spring中涉及的設(shè)計(jì)模式總結(jié)
1.簡單工廠(非23種設(shè)計(jì)模式中的一種)
實(shí)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(gè)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(gè)要根據(jù)具體情況來定。
實(shí)質(zhì)：由一個(gè)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(gè)產(chǎn)品類。
實(shí)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(gè)BeanDefinition對象。
然后通過BeanDefinitionRegistry將這些bean注冊到beanFactory中，保存在它的一個(gè)ConcurrentHashMap中。
將BeanDefinition注冊到了beanFactory之后，在這里Spring為我們提供了一個(gè)擴(kuò)展的切口，允許我們通過實(shí)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(shí)使用到的占位符的值，就是它注入進(jìn)去的。
容器中bean的實(shí)例化階段：
各種的Aware接口，比如 BeanFactoryAware，對于實(shí)現(xiàn)了這些Aware接口的bean，在實(shí)例化bean時(shí)Spring會幫我們注入對應(yīng)的BeanFactory的實(shí)例。
BeanPostProcessor接口，實(shí)現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的bean，在實(shí)例化bean時(shí)Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法。
InitializingBean接口，實(shí)現(xiàn)了InitializingBean接口的bean，在實(shí)例化bean時(shí)Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法。
DisposableBean接口，實(shí)現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的bean，在該bean死亡時(shí)Spring會幫我們調(diào)用接口中的方法。????
實(shí)例化階段主要是通過反射或者CGLIB對bean進(jìn)行實(shí)例化，在這個(gè)階段Spring又給我們暴露了很多的擴(kuò)展點(diǎn)：
設(shè)計(jì)意義：
松耦合。可以將原來硬編碼的依賴，通過Spring這個(gè)beanFactory這個(gè)工長來注入依賴，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(gè)beanFactory，由它來解決bean之間的依賴問題，達(dá)到了松耦合的效果. bean的額外處理。通過Spring接口的暴露，在實(shí)例化bean的階段我們可以進(jìn)行一些額外的處理，這些額外的處理只需要讓bean實(shí)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(shí)現(xiàn)的接口來處理該bean。 [非常重要]
2.工廠方法
實(shí)現(xiàn)方式：FactoryBean接口。 實(shí)現(xiàn)原理：實(shí)現(xiàn)了FactoryBean接口的bean是一類叫做factory的bean。其特點(diǎn)是，spring會在使用getBean()調(diào)用獲得該bean時(shí)，會自動調(diào)用該bean的getObject()方法，所以返回的不是factory這個(gè)bean，而是這個(gè)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
微信8.0之后，又悄悄上線新功能：別人“搶不到”的紅包！趕緊看看灰度到你了沒？
說明：我們看上面該bean，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了FactoryBean接口，所以返回的不是 SqlSessionFactoryBean 的實(shí)例，而是她的 SqlSessionFactoryBean.getObject() 的返回值。
3.單例模式
Spring依賴注入Bean實(shí)例默認(rèn)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)，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(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。 spring對單例的實(shí)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(diǎn)BeanFactory。但沒有從構(gòu)造器級別去控制單例，這是因?yàn)閟pring管理的是任意的java對象。
4. 適配器模式
實(shí)現(xiàn)方式：SpringMVC中的適配器HandlerAdatper。 實(shí)現(xiàn)原理：HandlerAdatper根據(jù)Handler規(guī)則執(zhí)行不同的Handler。 實(shí)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(gè)ModelAndView，最后由HandlerAdapter向DispatchServelet返回一個(gè)ModelAndView。 實(shí)現(xiàn)意義：HandlerAdatper使得Handler的擴(kuò)展變得容易，只需要增加一個(gè)新的Handler和一個(gè)對應(yīng)的HandlerAdapter即可。因此Spring定義了一個(gè)適配接口，使得每一種Controller有一種對應(yīng)的適配器實(shí)現(xiàn)類，讓適配器代替controller執(zhí)行相應(yīng)的方法。這樣在擴(kuò)展Controller時(shí)，只需要增加一個(gè)適配器類就完成了SpringMVC的擴(kuò)展了。
5.裝飾器模式
實(shí)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(shí)質(zhì)： 動態(tài)地給一個(gè)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(shí)現(xiàn)方式：AOP底層，就是動態(tài)代理模式的實(shí)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(shí)現(xiàn)原理：切面在應(yīng)用運(yùn)行的時(shí)刻被織入。一般情況下，在織入切面時(shí)，AOP容器會為目標(biāo)對象創(chuàng)建動態(tài)的創(chuàng)建一個(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)現(xiàn)：?
事件機(jī)制的實(shí)現(xiàn)需要三個(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。
這個(gè)接口只有一個(gè)onApplicationEvent()方法,該方法接受一個(gè)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(jìn)行相應(yīng)的處理。
當(dāng)事件觸發(fā)時(shí)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(shí)現(xiàn)了ApplicationEventPublisher接口。
職責(zé)：負(fù)責(zé)讀取bean的配置文檔,管理bean的加載,維護(hù)bean之間的依賴關(guān)系,可以說是負(fù)責(zé)bean的整個(gè)生命周期,再通俗一點(diǎn)就是我們平時(shí)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(shí)現(xiàn)方式：Spring框架的資源訪問Resource接口?。該接口提供了更強(qiáng)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(shí)現(xiàn)的接口。 Resource 接口主要提供了如下幾個(gè)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(fù)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(shí)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(gè)方法通常無須使用，僅在通過簡單方式訪問無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，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(shí)現(xiàn)邏輯，針對不同的底層資源，Spring 將會提供不同的 Resource 實(shí)現(xiàn)類，不同的實(shí)現(xiàn)類負(fù)責(zé)不同的資源訪問邏輯。
Spring 為 Resource 接口提供了如下實(shí)現(xiàn)類：
UrlResource：訪問網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)現(xiàn)類。 ClassPathResource：訪問類加載路徑里資源的實(shí)現(xiàn)類。 FileSystemResource：訪問文件系統(tǒng)里資源的實(shí)現(xiàn)類。 ServletContextResource：訪問相對于 ServletContext 路徑里的資源的實(shí)現(xiàn)類. InputStreamResource：訪問輸入流資源的實(shí)現(xiàn)類。 ByteArrayResource：訪問字節(jié)數(shù)組資源的實(shí)現(xiàn)類。? 這些 Resource 實(shí)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(shí)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(shí)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(gè)空方法，子類繼承了默認(rèn)也是空的? 注：為什么叫鉤子，子類可以通過這個(gè)鉤子（方法），控制父類，因?yàn)檫@個(gè)鉤子實(shí)際是父類的方法（空方法）！Spring模板方法模式實(shí)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(shí)現(xiàn)方式。Spring幾乎所有的外接擴(kuò)展都采用這種模式。具體實(shí)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(dú)立使用，我們每次進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問的時(shí)候都要給出一個(gè)相應(yīng)的子類實(shí)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?yàn)檫@個(gè)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(gè)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(gè)回調(diào)對象中定義一個(gè)操縱JdbcTemplate中變量的方法，我們?nèi)?shí)現(xiàn)這個(gè)方法，就把變化的東西集中到這里了。然后我們再傳入這個(gè)回調(diào)對象到JdbcTemplate，從而完成了調(diào)用。
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