Spring 框架是一个广泛使用的 Java 框架,它内部使用了多种设计模式来简化开发过程、提高代码的可维护性和扩展性。
以下是一些在 Spring 框架中常见的设计模式,以及用代码示例来解释它们:
一、工厂模式(Factory Pattern)
Spring 使用工厂模式来创建和管理对象。例如,BeanFactory 是一个接口,定义了获取不同类型 bean 的方法。
java
// 示例代码(非实际 Spring 代码)
public interface BeanFactory {
<T> T getBean(Class<T> requiredType);
}
// 实现类
public class DefaultListableBeanFactory implements BeanFactory {
// ... 实现细节 ...
@Override
public <T> T getBean(Class<T> requiredType) {
// 查找并返回 bean 实例
return (T) findBean(requiredType);
}
private Object findBean(Class<?> requiredType) {
// 实现细节...
return null; // 示例返回 null
}
}
二、单例模式(Singleton Pattern)
Spring 容器中的 bean 默认是单例的。这确保了每个 bean 在容器中只有一个实例。
java
// Spring 配置文件中定义 bean 为单例
<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="singleton" />
// MyBean 类不需要任何特殊的单例模式实现
public class MyBean {
// ...
}
三、原型模式(Prototype Pattern)
虽然默认是单例,但 Spring 也支持原型模式,允许每次请求时都创建一个新的 bean 实例。
java
// Spring 配置文件中定义 bean 为原型
<bean id="myPrototypeBean" class="com.example.MyPrototypeBean" scope="prototype" />
// MyPrototypeBean 类不需要任何特殊的原型模式实现
public class MyPrototypeBean {
// ...
}
四、代理模式(Proxy Pattern)
Spring AOP 使用了代理模式来创建代理对象,这些对象可以在方法调用前后执行额外的逻辑(如事务管理、日志记录等)。
java
// 使用 AspectJ 或 JDK 动态代理实现的示例
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
@Before("execution(* com.example.*.*(..))")
public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
System.out.println("Method " + joinPoint.getSignature() + " is called.");
}
// ... 其他通知 ...
}
五、模板方法模式(Template Method Pattern)
Spring 的 JdbcTemplate、JmsTemplate 等模板类就是模板方法模式的体现。它们定义了操作资源(如数据库、JMS 队列)的通用步骤,而将特定于应用的逻辑留给子类或回调方法来实现。
java
// 示例代码(非实际 Spring JdbcTemplate)
public class CustomJdbcTemplate {
public List<Map<String, Object>> query(String sql, RowMapper<Map<String, Object>> rowMapper) {
// 模板方法:打开连接、执行查询、关闭连接等
// ...
// 调用回调方法处理结果集
List<Map<String, Object>> results = new ArrayList<>();
while (resultSet.next()) {
results.add(rowMapper.mapRow(resultSet, rowNum++));
}
// ...
return results;
}
}
六、观察者模式(Observer Pattern)
Spring 的事件驱动模型使用了观察者模式。当某个事件发生时,所有注册的观察者都会收到通知。
java
// 定义一个事件
public class MyEvent extends ApplicationEvent {
// ...
}
// 定义一个监听器(观察者)
@Component
public class MyEventListener implements ApplicationListener<MyEvent> {
@Override
public void onApplicationEvent(MyEvent event) {
// 处理事件
}
}
// 在某处发布事件
applicationContext.publishEvent(new MyEvent(/*...*/));