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作者｜icoding91

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1. 簡(jiǎn)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(jiǎn)單工廠模式的體現(xiàn)，根據(jù)傳入一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)來(lái)獲得Bean對(duì)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(lái)定。

實(shí)質(zhì)：

由一個(gè)工廠類根據(jù)傳入的參數(shù)，動(dòng)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(dòng)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(duì)象。
然后通過(guò)BeanDefinitionRegistry將這些bean注冊(cè)到beanFactory中，保存在它的一個(gè)ConcurrentHashMap中。
將BeanDefinition注冊(cè)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(guò)實(shí)現(xiàn)接口BeanFactoryPostProcessor 在此處來(lái)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(kù)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：

實(shí)例化階段主要是通過(guò)反射或者CGLIB對(duì)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)：

各種的Aware接口，比如 BeanFactoryAware，對(duì)于實(shí)現(xiàn)了這些Aware接口的bean，在實(shí)例化bean時(shí)Spring會(huì)幫我們注入對(duì)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(huì)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(huì)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(huì)幫我們調(diào)用接口中的方法。

設(shè)計(jì)意義：

松耦合?？梢詫⒃瓉?lái)硬編碼的依賴，通過(guò)Spring這個(gè)beanFactory這個(gè)工廠來(lái)注入依賴，也就是說(shuō)原來(lái)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(lái)解決bean之間的依賴問(wèn)題，達(dá)到了松耦合的效果.

bean的額外處理。通過(guò)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(duì)應(yīng)的接口即可，那么spring就會(huì)在bean的生命周期調(diào)用我們實(shí)現(xiàn)的接口來(lái)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(huì)在使用getBean()調(diào)用獲得該bean時(shí)，會(huì)自動(dòng)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：

說(shuō)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，而是它的 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(shí)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(huì)調(diào)用addSingleFactory 方法將對(duì)應(yīng)的ObjectFactory初始化策略存儲(chǔ)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(guò)程圖

ps：spring依賴注入時(shí)，使用了雙重判斷加鎖的單例模式

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(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。

spring對(duì)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(wèn)點(diǎn)BeanFactory。但沒(méi)有從構(gòu)造器級(jí)別去控制單例，這是因?yàn)閟pring管理的是任意的java對(duì)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(guò)程：DispatcherServlet根據(jù)HandlerMapping返回的handler，向HandlerAdatper發(fā)起請(qǐng)求，處理Handler。

HandlerAdapter根據(jù)規(guī)則找到對(duì)應(yīng)的Handler并讓其執(zhí)行，執(zhí)行完畢后Handler會(huì)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(duì)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(duì)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(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。就增加功能來(lái)說(shuō)，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(dòng)態(tài)代理模式的實(shí)現(xiàn)。

動(dòng)態(tài)代理：在內(nèi)存中構(gòu)建的，不需要手動(dòng)編寫(xiě)代理類

靜態(tài)代理：需要手工編寫(xiě)代理類，代理類引用被代理對(duì)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(huì)為目標(biāo)對(duì)象創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建一個(gè)代理對(duì)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(duì)象并創(chuàng)建新的代理對(duì)象的過(guò)程。

7. 觀察者模式

實(shí)現(xiàn)方式：spring的事件驅(qū)動(dòng)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(tīng)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(guò)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(tīng)器]

繼承自jdk的EventListener,所有的監(jiān)聽(tīng)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(duì)象作為參數(shù),在方法體中,可以通過(guò)不同對(duì)Event類的判斷來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

當(dāng)事件觸發(fā)時(shí)所有的監(jiān)聽(tīng)器都會(huì)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(guò)來(lái)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(shuō)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(shuō)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(tīng)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(wèn)Resource接口。該接口提供了更強(qiáng)的資源訪問(wèn)能力，Spring 框架本身大量使用了 Resource 接口來(lái)訪問(wèn)底層資源。

Resource 接口介紹

source 接口是具體資源訪問(wèn)策略的抽象，也是所有資源訪問(wèn)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(kāi)資源，返回資源對(duì)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(kāi)，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(cuò)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(duì)應(yīng)的 File 對(duì)象。
getURL：返回資源對(duì)應(yīng)的 URL 對(duì)象。

最后兩個(gè)方法通常無(wú)須使用，僅在通過(guò)簡(jiǎn)單方式訪問(wèn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，Resource 提供傳統(tǒng)的資源訪問(wèn)的功能。

Resource 接口本身沒(méi)有提供訪問(wèn)任何底層資源的實(shí)現(xiàn)邏輯，針對(duì)不同的底層資源，Spring 將會(huì)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(wèn)邏輯。

Spring 為 Resource 接口提供了如下實(shí)現(xiàn)類：

UrlResource：訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)現(xiàn)類。
ClassPathResource：訪問(wèn)類加載路徑里資源的實(shí)現(xiàn)類。
FileSystemResource：訪問(wèn)文件系統(tǒng)里資源的實(shí)現(xiàn)類。
ServletContextResource：訪問(wèn)相對(duì)于 ServletContext 路徑里的資源的實(shí)現(xiàn)類.
InputStreamResource：訪問(wèn)輸入流資源的實(shí)現(xiàn)類。
ByteArrayResource：訪問(wèn)字節(jié)數(shù)組資源的實(shí)現(xiàn)類。

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

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(xiě)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(huì)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(guò)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(duì)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(lái)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(wèn)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(xiě)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(méi)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(kù)連接，那么我們?cè)趺崔k呢？

我們可以把變化的東西抽出來(lái)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(huì)用到JdbcTemplate中的變量。怎么辦？

那我們就用回調(diào)對(duì)象吧。在這個(gè)回調(diào)對(duì)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?cè)賯魅脒@個(gè)回調(diào)對(duì)象到JdbcTemplate，從而完成了調(diào)用。

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Spring 框架中使用的設(shè)計(jì)模式

1. 簡(jiǎn)單工廠(非23種設(shè)計(jì)模式中的一種)

實(shí)現(xiàn)方式：

設(shè)計(jì)意義：

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(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。就增加功能來(lái)說(shuō)，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(dòng)態(tài)代理模式的實(shí)現(xiàn)。

動(dòng)態(tài)代理：在內(nèi)存中構(gòu)建的，不需要手動(dòng)編寫(xiě)代理類

靜態(tài)代理：需要手工編寫(xiě)代理類，代理類引用被代理對(duì)象。

7. 觀察者模式

實(shí)現(xiàn)方式：spring的事件驅(qū)動(dòng)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(tīng)器

職責(zé)：

8. 策略模式

實(shí)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(shí)質(zhì)：

具體實(shí)現(xiàn)：

引入回調(diào)原因：

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(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。就增加功能來(lái)說(shuō)，Decorator模式相比生成子類更為靈活。

實(shí)現(xiàn)方式：AOP底層，就是動(dòng)態(tài)代理模式的實(shí)現(xiàn)。

靜態(tài)代理：需要手工編寫(xiě)代理類，代理類引用被代理對(duì)象。

實(shí)現(xiàn)方式：spring的事件驅(qū)動(dòng)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)。