1 代理模式

案例：根據(jù)文件類型，將文件存儲到不同服務(wù)

代理模式：給一個對象創(chuàng)建一個代理對象，通過代理對象可以使用該對象的功能。

CGLib和JDK是代理模式實現(xiàn)的技術(shù)方案。

1.1 文件服務(wù)應(yīng)用

代理模式的應(yīng)用場景除了代碼級別，還可以將代理模式遷移到應(yīng)用以及架構(gòu)級別，如下圖文件上傳代理服務(wù)，針對一些圖片小文件，我們可以直接把文件存儲到FastDFS服務(wù)，針對大文件，例如商品視頻介紹，我們可以把它存儲到第三方OSS。

用戶通過文件上傳代理服務(wù)可以間接訪問OSS和本地FastDFS，這種分布式海量文件管理解決方案，這里不僅在代碼層面充分運用了代理模式，在架構(gòu)層面也充分運用了代理模式。

1.2 分布式文件代理服務(wù)器實現(xiàn)

1.2.1 實現(xiàn)分析

基于代理模式，我們實現(xiàn)文件上傳分別路由到 aliyunOSS 和 FastDFS ，用例圖如下：

講解：

1、FileUpload抽象接口,定義了文件上傳方法，分別給它寫了2種實現(xiàn)。

2、AliyunOSSFileUpload是將文件上傳到aliyunOSS，主要上傳mp4和avi的視頻大文件。

3、FastdfsFileUpoad是將文件上傳到FastDFS，主要上傳png/jpg等圖片小文件。

4、FileUploadProxy是代理對象，供用戶訪問，調(diào)用了FileUpload的文件上傳方法，為用戶提供不同文件上傳調(diào)用。

5、FileController是控制器，用于接收用戶提交的文件，并調(diào)用代理FileUploadProxy實現(xiàn)文件上傳。

1.2.2 代碼實現(xiàn)

bootstrap.yml配置：

FileUpload接口定義：

AliyunOSSFileUpload實現(xiàn)：

FastdfsFileUpoad實現(xiàn)：

FileUploadProxy代理實現(xiàn)：

FileController控制器實現(xiàn)

2 享元模式

定義：運用共享技術(shù)來有效地支持大量細粒度對象的復用。它通過共享已經(jīng)存在的對象來大幅度減少需要創(chuàng)建的對象數(shù)量、避免大量相似類的開銷，從而提高系統(tǒng)資源的利用率。

享元模式和單利的區(qū)別：

單例是對象只能自己創(chuàng)建自己，整個應(yīng)用中只有1個對象

享元模式根據(jù)需要共享，不限制被誰創(chuàng)建（有可能有多個對象實例）

優(yōu)點：

特定環(huán)境下，相同對象只要保存一份，這降低了系統(tǒng)中對象的數(shù)量，從而降低了系統(tǒng)中細粒度對象給內(nèi)存帶來的壓力。

缺點：

為了使對象可以共享，需要將一些不能共享的狀態(tài)外部化，這將增加程序的復雜性

2.1 享元模式實戰(zhàn)

案例：用戶下單，會話共享

2.1.1 會話跟蹤分析

會話跟蹤，如果是傳統(tǒng)項目用Session或者是Cookie，全項目通用，但在微服務(wù)項目中，不用Session也不用Cookie，所以想要在微服務(wù)項目中實現(xiàn)會話跟蹤，是有一定難度的。

當前微服務(wù)項目中，身份識別的主流方法是前端將用戶令牌存儲到請求頭中，每次請求將請求頭中的令牌攜帶到后臺，后臺每次從請求頭中獲取令牌來識別用戶身份。

我們在項目操作過程中，很多地方都會用到用戶身份信息，比如下訂單的時候，要知道當前訂單屬于哪個用戶，記錄下單關(guān)鍵日志的時候，需要記錄用戶操作的信息以及用戶信息，關(guān)鍵日志記錄我們一般用AOP進行攔截操作，此時沒法直接把用戶身份信息傳給AOP。這個時候我們可以利用享元模式實現(xiàn)用戶會話信息共享操作。操作流程如下圖：

2.1.2 會話共享案例實現(xiàn)

基于上面的分析，我們采用享元模式實現(xiàn)用戶會話共享操作，要解決如下幾個問題：

定義共享組件：LogComponent

LogComponent 里面定義了每個線程中不變的用戶身份信息 username 、 role 、 sex ，其他的是可能存在變化的數(shù)據(jù)，例如用于做日志記錄的 methodName 、 message 。

享元組件邏輯操作對象：SupplementSource

SupplementSource 該對象主要用于給當前線程填充共享數(shù)據(jù)，以及變更訪問方法和訪問信息等信息的邏輯操作，代碼如下:

多線程安全控制：ThreadUserLog

每個線程請求的時候，我們需要保障會話安全，比如A線程訪問和B線程訪問，他們的用戶會話身份不能因為并發(fā)原因而發(fā)生混亂。這里我們可以采用ThreadLocal來實現(xiàn)。我們創(chuàng)建一個 ThreadUserLog 對象，并在該對象中創(chuàng)建ThreadLocal 用戶存儲每個線程的會話信息，并實現(xiàn) ThreadLocal 的操作，代碼如下：

線程會話初始化：AuthorizationInterceptor

AuthorizationInterceptor 攔截器的作用是用于初始化用戶訪問的時候用戶的身份信息，并將身份信息存儲到ThreadUserLog 的 ThreadLocal 中，在用戶訪問方法結(jié)束，銷毀 ThreadUserLog 的 ThreadLocal 中會話，代碼如下：

創(chuàng)建 MvcConfig 來配置攔截器 AuthorizationInterceptor ，代碼如下：

共享信息使用：

①AOP記錄日志：創(chuàng)建AOP切面類 LogAspect 用于記錄日志，代碼如下：

②添加訂單獲取用戶信息：在添加訂單方法 OrderServiceImpl.add(Order order) 中，從ThreadUserLog中獲取用戶會話，并填充給Order，代碼如下

添加訂單，日志輸出可以看到調(diào)用添加訂單和修改庫存時，都記錄了日志，并且獲取了用戶會話，效果如下：

加的訂單數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)中也擁有用戶信息，效果如下：

3 裝飾著模式

定義：動態(tài)的向一個現(xiàn)有的對象添加新的功能，同時又不改變其結(jié)構(gòu)。它屬于結(jié)構(gòu)型模式。

優(yōu)點：裝飾類和被裝飾類可以獨立發(fā)展，不會相互耦合，裝飾模式是繼承的一個替代模式，裝飾模式可以動態(tài)擴展一個實現(xiàn)類的功能

缺點：多層裝飾比較復雜。

3.1 裝飾者模式實戰(zhàn)

案例：結(jié)算價格計算，根據(jù)不同價格嵌套運算

在訂單提交的時候，訂單價格和結(jié)算價格其實是兩碼事，訂單價格是當前商品成交價格，而結(jié)算價格是用戶最終需要支付的金額，最終支付的金額并不是一成不變，它也并不是商品成交價格，能改變結(jié)算價格的因素很多，比如滿100減10元，VIP用戶再減5塊。訂單結(jié)算金額計算我們就可以采用裝飾者模式。

3.1.2 裝飾者模式價格運算實現(xiàn)

實現(xiàn)思路分析：

基礎(chǔ)接口：創(chuàng)建接口 MoneySum ，該接口只用于定義計算訂單金額的方法。

訂單金額計算類：創(chuàng)建類 OrderPayMoneyOperation 實現(xiàn)訂單金額的計算。

裝飾者類：創(chuàng)建裝飾者類 DecoratorMoneySum 供其他類擴展。

滿100減10元價格計算：創(chuàng)建類 FullMoneySum 擴展裝飾者類，實現(xiàn)滿減價格計算。

VIP優(yōu)惠10元價格計算：創(chuàng)建類 VipMoneySum ，實現(xiàn)VIP優(yōu)惠計算。

支付金額計算：修改 OrderServiceImpl 的 add() 方法，添加訂單金額以及訂單支付金額的計算功能，代碼如下：

測試效果：

測試數(shù)據(jù)中，我們選擇購買1件商品，當前登錄用戶為王五，擁有5個金幣，當前購買的商品id=1，商品單價是150元，滿減100，VIP優(yōu)惠5元，最終支付135元。

測試生成的訂單如下：

不僅如此，我們可以隨時撤掉滿減和Vip優(yōu)惠功能。

4 策略模式

定義：策略模式是對算法的包裝，把使用算法的責任和算法本身分隔開，委派給不同的對象管理。策略模式通常把一系列的算法包裝到一系列的策略類里面，作為一個抽象策略類的子類。

簡單來說就是就定義一個策略接口，子類策略去實現(xiàn)該接口去定義不同的策略。然后定義一個環(huán)境（Context，也就是需要用到策略的對象）類，以策略接口作為成員變量，根據(jù)環(huán)境來使用具體的策略。

優(yōu)點：

缺點：

4.1 策略模式實戰(zhàn)

案例：結(jié)算價格計算，根據(jù)Vip不同等級進行運算

4.1.1 不同VIP優(yōu)惠價格分析

用戶在購買商品的時候，很多時候會根據(jù)Vip等級打不同折扣，尤其是在線商城中體現(xiàn)的淋漓盡致。我們這里也基于真實電商案例來實現(xiàn)VIP等級價格制：

4.1.2 代碼實現(xiàn)

定義策略接口：Strategy

定義Vip0策略：StrategyVipOne

定義Vip1策略：?StrategyVipTwo

定義Vip2策略：StrategyVipThree

定義Vip3策略：StrategyVipFour

定義策略工廠：StrategyFactory

等級策略配置：修改application.yml，將如下策略配置進去

等級控制：修改 UserHandler 添加等級屬性

修改 UserHandlerShare 定義等級，代碼如下：

裝飾者模式中修改 VipMoneySum 的價格運算，代碼如下：

測試：

5 工廠模式

案例：收銀案例，根據(jù)不同支付方式，選擇不同支付渠道

定義：定義一個創(chuàng)建產(chǎn)品對象的工廠接口，將產(chǎn)品對象的實際創(chuàng)建工作推遲到具體子工廠類當中。這滿足創(chuàng)建型模式中所要求的“創(chuàng)建與使用相分離”的特點。

5.1 工廠模式實戰(zhàn)

5.1.1 支付渠道選中分析

用戶每次下單完成后，需要支付訂單，支付訂單會根據(jù)自身情況選擇不同支付方式，后臺服務(wù)會根據(jù)用戶選中不同創(chuàng)建不同支付渠道的實例，這里創(chuàng)建支付渠道的實例可以采用工廠方法模式。

5.1.2 代碼實現(xiàn)

工廠方法在SpringBoot中如果在用工廠的同時又出現(xiàn)了new，那絕對是一個敗筆。在SpringBoot中，幾乎所有對象

都可以直接交給Spring容器管理，它天然已經(jīng)是一個工廠對象，因此在SpringBoot項目中用工廠模式，再頻繁new對象反而不妥。那么工廠模式究竟怎么用在SpringBoot項目的支付場景呢？其實很簡單，如果我們要選擇一個支付渠道，而項目中有100種支付渠道，那這個時候無疑要寫100個 @Autowired 注入100個支付渠道，并且需要做100種判斷，這個時候我們可以用工廠模式取代我們判斷，直接根據(jù)我們配置的映射關(guān)系從Spring容器中拿到對應(yīng)支付渠道的實例，代碼量將大大減少，這塊是使用工廠的另一種妙用

支付接口：?PayChannel 定義支付行為。

微信支付實現(xiàn)：WeixinPay 實現(xiàn)微信支付操作，這里只模擬。

支付寶支付實現(xiàn)：?AliPay 實現(xiàn)支付寶支付，這里只模擬。

支付渠道映射配置：在 application.yml 中配置支付渠道映射，每次從前端傳入支付ID即可從配置中獲取支付渠道對應(yīng)Spring容器中實例的id。

支付渠道獲取工廠創(chuàng)建：創(chuàng)建 PayFactory 用于獲取支付渠道的實例，我們這里通過映射的key獲取Spring容器中實例的id值，然后從Spring容器中根據(jù)id獲取對應(yīng)實例，因此該工廠需要實現(xiàn)接口 ApplicationContextAware 來獲取容器。

支付渠道調(diào)用實現(xiàn)：修改 PayServiceImpl 的 pay 方法，實現(xiàn)支付，代碼如下：

測試：當我們選中支付渠道為1(微信支付)或者2(支付寶支付)的時候，都能爭取獲取對應(yīng)的渠道實例。

6 狀態(tài)模式

案例：訂單不同狀態(tài)，執(zhí)行不同操作

定義：對有狀態(tài)的對象，把復雜的“判斷邏輯”提取到不同的狀態(tài)對象中，允許狀態(tài)對象在其內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變時改變其行為。

優(yōu)點

缺點

6.1 狀態(tài)模式實戰(zhàn)

6.1.1 狀態(tài)模式案例分析

在電商案例中，訂單狀態(tài)每次發(fā)生變更，都要執(zhí)行不同的操作，這里正好可以使用狀態(tài)模式。當訂單完成支付的時候，我們需要立即通知商家發(fā)貨，當訂單執(zhí)行取消的時候，我們需要執(zhí)行庫存回滾，如果訂單已支付，還需要執(zhí)行退款操作，無論是通知商家發(fā)貨還是執(zhí)行庫存回滾，都是有訂單狀態(tài)決定，因此這里可以使用狀態(tài)模式來實現(xiàn)

我們可以先定義狀態(tài)接口 State ，給狀態(tài)接口實現(xiàn)兩個不同的行為，分別是發(fā)貨和回滾庫存并退款，把該狀態(tài)對象添加到訂單內(nèi)部作為成員屬性，當訂單的 state 狀態(tài)改變時，觸發(fā)執(zhí)行不同的狀態(tài)行為動作。

5.1.2 案例實現(xiàn)

狀態(tài)接口定義：State 接口，用于定義更新狀態(tài)對象，同時執(zhí)行相關(guān)的行為。

發(fā)通知消息行為定義：SendMsgBehavior 用于實現(xiàn)給商家發(fā)送消息通知發(fā)貨,這里模擬發(fā)送消息的行為。

庫存回滾并退款：創(chuàng)建 ResetStoreBehavior ，用于實現(xiàn)訂單庫存回滾，并給用戶退款操作，這里退款模擬相關(guān)行

為。

測試：

支付訂單的時候，如果支付成功，我們調(diào)用 State 變更對應(yīng)的狀態(tài)行為，并執(zhí)行相關(guān)行為，代碼如下：

測試結(jié)果如下：