面試官：Spring 用了哪些設(shè)計模式？說三種即可 = =
來源：網(wǎng)絡(luò)
1. 策略模式 2. 工廠方法模式 3. Builder模式 4. 小結(jié)
關(guān)于設(shè)計模式，如果使用得當，將會使我們的代碼更加簡潔，并且更具擴展性。本文主要講解Spring中如何使用策略模式，工廠方法模式以及Builder模式。
1. 策略模式
關(guān)于策略模式的使用方式，在Spring中其實比較簡單，從本質(zhì)上講，策略模式就是一個接口下有多個實現(xiàn)類，而每種實現(xiàn)類會處理某一種情況。
我們以發(fā)獎勵為例進行講解，比如我們在抽獎系統(tǒng)中，有多種獎勵方式可供選擇，比如積分，虛擬幣和現(xiàn)金等。在存儲時，我們必然會使用一個類似于type的字段用于表征這幾種發(fā)放獎勵的，那么這里我們就可以使用多態(tài)的方式進行獎勵的發(fā)放。比如我們抽象出一個PrizeSender的接口，其聲明如下：
public interface PrizeSender {
/**
* 用于判斷當前實例是否支持當前獎勵的發(fā)放
*/
boolean support(SendPrizeRequest request);
/**
* 發(fā)放獎勵
*/
void sendPrize(SendPrizeRequest request);
}
該接口中主要有兩個方法：support()和sendPrize()，其中support()方法主要用于判斷各個子類是否支持當前類型數(shù)據(jù)的處理，而sendPrize()則主要是用于進行具體的業(yè)務(wù)處理的，比如這里獎勵的發(fā)放。下面就是我們?nèi)N不同類型的獎勵發(fā)放的具體代碼：
// 積分發(fā)放
@Component
public class PointSender implements PrizeSender {
@Override
public boolean support(SendPrizeRequest request) {
return request.getPrizeType() == PrizeTypeEnum.POINT;
}
@Override
public void sendPrize(SendPrizeRequest request) {
System.out.println("發(fā)放積分");
}
}
// 虛擬幣發(fā)放
@Component
public class VirtualCurrencySender implements PrizeSender {
@Override
public boolean support(SendPrizeRequest request) {
return PrizeTypeEnum.VIRTUAL_CURRENCY == request.getPrizeType();
}
@Override
public void sendPrize(SendPrizeRequest request) {
System.out.println("發(fā)放虛擬幣");
}
}
// 現(xiàn)金發(fā)放
@Component
public class CashSender implements PrizeSender {
@Override
public boolean support(SendPrizeRequest request) {
return PrizeTypeEnum.CASH == request.getPrizeType();
}
@Override
public void sendPrize(SendPrizeRequest request) {
System.out.println("發(fā)放現(xiàn)金");
}
}
這里可以看到，在每種子類型中，我們只需要在support()方法中通過request的某個參數(shù)來控制當前request是否是當前實例能夠處理的類型，如果是，則外層的控制邏輯就會將request交給當前實例進行處理。關(guān)于這個類的設(shè)計，有幾個點需要注意：
使用@Component注解對當前類進行標注，將其聲明為Spring容器所管理的一個bean； 聲明一個返回boolean值的類似于support()的方法，通過這個方法來控制當前實例是否為處理目標request的實例； 聲明一個類似于sendPrize()的方法用于處理業(yè)務(wù)邏輯，當然根據(jù)各個業(yè)務(wù)的不同聲明的方法名肯定是不同的，這里只是一個對統(tǒng)一的業(yè)務(wù)處理的抽象； 無論是support()方法還是sendPrize()方法，都需要傳一個對象進行，而不是簡簡單單的基本類型的變量，這樣做的好處是后續(xù)如果要在Request中新增字段，那么就不需要修改接口的定義和已經(jīng)實現(xiàn)的各個子類的邏輯；
2. 工廠方法模式
上面我們講解了如何使用Spring來聲明一個策略模式，那么如何為不同的業(yè)務(wù)邏輯來注入不同的bean呢，或者說外層的控制邏輯是什么樣的，這里我們就可以使用工廠方法模式了。
所謂的工廠方法模式，就是定義一個工廠方法，通過傳入的參數(shù)，返回某個實例，然后通過該實例來處理后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯。一般的，工廠方法的返回值類型是一個接口類型，而選擇具體子類實例的邏輯則封裝到了工廠方法中了。通過這種方式，來將外層調(diào)用邏輯與具體的子類的獲取邏輯進行分離。如下圖展示了工廠方法模式的一個示意圖：
可以看到，工廠方法將具體實例的選擇進行了封裝，而客戶端，也就是我們的調(diào)用方只需要調(diào)用工廠的具體方法獲取到具體的事例即可，而不需要管具體的實例實現(xiàn)是什么。
上面我們講解了Spring中是如何使用策略模式聲明處理邏輯的，而沒有講如何選擇具體的策略，這里我們就可以使用工廠方法模式。
如下是我們聲明的一個PrizeSenderFactory：
@Component
public class PrizeSenderFactory {
@Autowired
private List<PrizeSender> prizeSenders;
public PrizeSender getPrizeSender(SendPrizeRequest request) {
for (PrizeSender prizeSender : prizeSenders) {
if (prizeSender.support(request)) {
return prizeSender;
}
}
throw new UnsupportedOperationException("unsupported request: " + request);
}
}
這里我們聲明一個了一個工廠方法getPrizeSender()，其入?yún)⒕褪荢endPrizeRequest，而返回值是某個實現(xiàn)了PrizeSender接口的實例，可以看到，通過這種方式，我們將具體的選擇方式下移到了具體的子類中的，因為當前實現(xiàn)了PrizeSender的bean是否支持當前request的處理，是由具體的子類實現(xiàn)的。
在該工廠方法中，我們也沒有任何與具體子類相關(guān)的邏輯，也就是說，該類實際上是可以動態(tài)檢測新加入的子類實例的。這主要是通過Spring的自動注入來實現(xiàn)的，主要是因為我們這里注入的是一個List，也就是說，如果有新的PrizeSender的子類實例，只要其是Spring所管理的，那么都會被注入到這里來。下面就是我們編寫的一段用于測試的代碼來模擬調(diào)用方的調(diào)用：
@Service
public class ApplicationService {
@Autowired
private PrizeSenderFactory prizeSenderFactory;
public void mockedClient() {
SendPrizeRequest request = new SendPrizeRequest();
request.setPrizeType(PrizeTypeEnum.POINT); // 這里的request一般是根據(jù)數(shù)據(jù)庫或外部調(diào)用來生成的
PrizeSender prizeSender = prizeSenderFactory.getPrizeSender(request);
prizeSender.sendPrize(request);
}
}
在客戶端代碼中，首先通過PrizeSenderFactory獲取一個PrizeSender實例，然后通過其sendPrize()方法發(fā)放具體的獎勵，通過這種方式，將具體的獎勵發(fā)放邏輯與客戶端調(diào)用進行了解耦。而且根據(jù)前面的講解，我們也知道，如果新增了一種獎勵方式，我們只需要聲明一個新的實現(xiàn)了PrizeSender的bean即可，而不需要對現(xiàn)有代碼進行任何修改。
3. Builder模式
關(guān)于Builder模式，我想使用過lombok的同學肯定會說builder模式非常的簡單，只需要在某個bean上使用@Builder注解進行聲明即可，lombok可以自動幫我們將其聲明為一個Builder的bean。關(guān)于這種使用方式，本人不置可否，不過就我的理解，這里主要有兩個點我們需要理解：
1、Builder模式就其名稱而言，是一個構(gòu)建者，我更傾向于將其理解為通過一定的參數(shù)，通過一定的業(yè)務(wù)邏輯來最終生成某個對象。如果僅僅只是使用lombok的這種方式，其本質(zhì)上也還是創(chuàng)建了一個簡單的bean，這個與通過getter和setter方式構(gòu)建一個bean是沒有什么大的區(qū)別的；
2、在Spring框架中，使用設(shè)計模式最大的問題在于如果在各個模式bean中能夠注入Spring的bean，如果能夠注入，那么將大大的擴展其使用方式。因為我們就可以真的實現(xiàn)通過傳入的簡單的幾個參數(shù)，然后結(jié)合Spring注入的bean進行一定的處理后，以構(gòu)造出我們所需要的某個bean。顯然，這是lombok所無法實現(xiàn)的；
關(guān)于Builder模式，我們可以以前面獎勵發(fā)放的SendPrizeRequest的構(gòu)造為例進行講解。在構(gòu)造request對象的時候，必然是通過前臺傳如的某些參數(shù)來經(jīng)過一定的處理，最后生成一個request對象。那么我們就可以使用Builder模式來構(gòu)建一個SendPrizeRequest。
這里假設(shè)根據(jù)前臺調(diào)用，我們能夠獲取到prizeId和userId，那么我們就可以創(chuàng)建一個如下的SendPrizeRequest：
public class SendPrizeRequest {
private final PrizeTypeEnum prizeType;
private final int amount;
private final String userId;
public SendPrizeRequest(PrizeTypeEnum prizeType, int amount, String userId) {
this.prizeType = prizeType;
this.amount = amount;
this.userId = userId;
}
@Component
@Scope("prototype")
public static class Builder {
@Autowired
PrizeService prizeService;
private int prizeId;
private String userId;
public Builder prizeId(int prizeId) {
this.prizeId = prizeId;
return this;
}
public Builder userId(String userId) {
this.userId = userId;
return this;
}
public SendPrizeRequest build() {
Prize prize = prizeService.findById(prizeId);
return new SendPrizeRequest(prize.getPrizeType(), prize.getAmount(), userId);
}
}
public PrizeTypeEnum getPrizeType() {
return prizeType;
}
public int getAmount() {
return amount;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
}
這里就是使用Spring維護一個Builder模式的示例，具體的 維護方式就是在Builder類上使用@Component和@Scope注解來標注該Builder類，這樣我們就可以在Builder類中注入我們所需要的實例來進行一定的業(yè)務(wù)處理了。關(guān)于該模式，這里有幾點需要說明：
在Builder類上必須使用@Scope注解來標注該實例為prototype類型，因為很明顯，我們這里的Builder實例是有狀態(tài)的，無法被多線程共享； 在Builder.build()方法中，我們可以通過傳入的參數(shù)和注入的bean來進行一定的業(yè)務(wù)處理，從而得到構(gòu)建一個SendPrizeRequest所需要的參數(shù)； Builder類必須使用static修飾，因為在Java中，如果內(nèi)部類不用static修飾，那么該類的實例必須依賴于外部類的一個實例，而我們這里本質(zhì)上是希望通過內(nèi)部類實例來構(gòu)建外部類實例，也就是說內(nèi)部類實例存在的時候，外部類實例是還不存在的，因而這里必須使用static修飾； 根據(jù)標準的Builder模式的使用方式，外部類的各個參數(shù)都必須使用final修飾，然后只需要為其聲明getter方法即可。
上面我們展示了如何使用Spring的方式來聲明一個Builder模式的類，那么我們該如何進行使用呢，如下是我們的一個使用示例：
@Service
public class ApplicationService {
@Autowired
private PrizeSenderFactory prizeSenderFactory;
@Autowired
private ApplicationContext context;
public void mockedClient() {
SendPrizeRequest request = newPrizeSendRequestBuilder()
.prizeId(1)
.userId("u4352234")
.build();
PrizeSender prizeSender = prizeSenderFactory.getPrizeSender(request);
prizeSender.sendPrize(request);
}
public Builder newPrizeSendRequestBuilder() {
return context.getBean(Builder.class);
}
}
上述代碼中，我們主要要看一下newPrizeSendRequestBuilder()方法，在Spring中，如果一個類是多例類型，也即使用@Scope("prototype")進行了標注，那么每次獲取該bean的時候就必須使用ApplicationContext.getBean()方法獲取一個新的實例，至于具體的原因，讀者可查閱相關(guān)文檔。
我們這里就是通過一個單獨的方法來創(chuàng)建一個Builder對象，然后通過流式來為其設(shè)置prizeId和userId等參數(shù)，最后通過build()方法構(gòu)建得到了一個SendPrizeRequest實例，通過該實例來進行后續(xù)的獎勵發(fā)放。
4. 小結(jié)
本文主要通過一個獎勵發(fā)放的示例來對Spring中如何使用工廠方法模式，策略模式和Builder模式的方式進行講解，并且著重強調(diào)了實現(xiàn)各個模式時我們所需要注意的點。