Spring框架的设计模式

Spring 框架深度集成了多种经典设计模式,这些模式支撑了其核心功能(如IoC、AOP)的实现,以下是关键模式及其应用场景的梳理:

1、工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑。并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。Spring 中可以使用工厂模式通过 BeanFactory 或者 ApplicationContext 创建 Bean 对象。BeanFactory 和 ApplicationContext 是核心工厂接口,封装 Bean 的创建逻辑;FactoryBean 扩展工厂能力,支持复杂对象(如 SqlSessionFactoryBean)的定制化构建。

2、单例模式

单例模式是指一个类全局只有一个实例,Spring 框架中默认的 Bean 是单例的。Spring 容器默认以单例作用域管理 Bean(@Scope("singleton")),避免重复创建无状态对象(如 Service、DAO 层组件),减少资源消耗。底层是通过 ConcurrentHashMap 注册表管理单例实例。

面试题:Spring 框架管理的 Bean 使用单例模式,是如何解决线程安全问题?

答:(1)通过使用 ThreadLocal 实现线程隔离,ThreadLocal 会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。

(2)若需共享可变状态,则显式使用 ConcurrentHashMap、AtomicInteger 等线程安全容器,或通过 synchronized/ReentrantLock 同步关键代码块。

3、适配器模式

适配器模式(Adapter Pattern)是作为两个不兼容的接口之间的桥梁。例如,旧的接口规范和新的接口调用方式不兼容,在这种情况下,可以在中间添加一个适配器,适配器提供新的接口调用方式,但是在内部使用的是旧的接口。Spring AOP 模块对 BeforeAdvice、AfterAdvice 和 ThrowsAdvice 三种通知类型的支持实际上是借助适配器模式来实现的。

4、装饰器模式

装饰器模式是指动态给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰者比继承更加灵活。例如,已经有个登录功能,需要添加一个新功能,登录的时候发送短信通知。Spring 中用到的装饰器模式在类名上有两种表现:一种是类名中含有 Wrapper,另一种是类名中含有 Decorator。基本上都是动态地给一个对象添加一些额外的职责。

5、代理模式

代理模式是指一个类代表另一个类的功能,Spring 的 AOP 实现基本上都是通过代理模式,代理模式和装饰器模式实现方法很类似,它们的区别是装饰器模式是对现有功能的扩展,代理模式是完成其他的功能。例如登录的时候发送短信是对登录功能的扩展,是装饰器模式,如果登录之前需要网络检查,请求签名是通过代理实现。

6、观察者模式

观察者模式又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,属于行为型模式的一种,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自行更新。Spring 中的 ApplicationListener 就是使用的观察者模式。

7、模板方法模式

模板方法模式是类的行为模式。先准备一个抽象类,将部分逻辑以具体方法以及具体构造方法的形式实现,然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法,从而对剩余的逻辑有不同的实现。这就是模板方法模式的用意。Spring 以 Template 结尾都是模板方法,例如数据库访问的类 JdbcTemplate 和 HTTP 请求的类 RestTemplate。

相关推荐
SeeYa-J24 分钟前
Sprint 1-2:创建第一个 Spring Boot Module(user-service)
java·spring boot·sprint
atunet36 分钟前
关于算法设计模式的演化与编程范式变迁的技术7
算法·设计模式
云絮.1 小时前
数据库事务
java·开发语言·数据库
格子软件1 小时前
2026年GEO优化系统源码级状态机与多模型调度拆解
java·前端·vue.js·人工智能·vue·geo
Full Stack Developme1 小时前
Java 漏斗算法 及应用场景
java·开发语言·算法
从此以后自律1 小时前
Spring 全家桶
java·后端·spring
偏爱自由 !2 小时前
一(0.1):配置git
java·git·intellij-idea
骑士雄师2 小时前
java面试记录: sychonized 锁,熔断组件,分布式锁
java·开发语言·面试
有颜有货2 小时前
PMC生产排产的4种算法,一次讲清
java·服务器·前端