前言
作为一名有多年开发经验的老司机,每次翻看 Spring 源码都让我感叹:"这哪是框架,分明是设计模式的百科全书!"
有些小伙伴在工作中可能只会用@Autowired
,却不知背后藏着多少精妙设计。
今天这篇文章跟大家一起聊聊 Spring 中最常用的 10 种设计模式,希望对你会有所帮助。
1 模板方法模式:流程骨架大师
场景:处理重复流程但允许细节变化 Spring 应用:JdbcTemplate
、RestTemplate
等
// 伪代码展示模板方法核心
public abstract class JdbcTemplate {
// 定义算法骨架(不可重写)
public final Object execute(String sql) {
Connection conn = getConnection(); // 抽象方法
Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
Object result = mapResult(rs); // 抽象方法
releaseResources(conn, stmt, rs);
return result;
}
// 留给子类实现的钩子方法
protected abstract Connection getConnection();
protected abstract Object mapResult(ResultSet rs);
}
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为什么用:
复用资源管理(连接获取/释放)等通用逻辑
允许子类只关注业务差异(如结果映射)
思考:当你写重复流程时,想想能否抽出模板骨架
2 工厂模式:对象出生管理局
场景:解耦对象创建与使用 Spring 应用:BeanFactory
核心接口
public interface BeanFactory {
Object getBean(String name);
<T> T getBean(Class<T> requiredType);
}
// 实现类:DefaultListableBeanFactory
public class UserService {
// 使用者无需关心Bean如何创建
@Autowired
private OrderService orderService;
}
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设计精髓:
隐藏复杂的对象初始化过程(如循环依赖处理)
统一管理对象生命周期(单例/原型等作用域)
类比:就像点外卖不需要知道厨师怎么做菜
3 代理模式:隐形护卫
场景:无侵入增强对象功能
Spring 应用:AOP 动态代理
// JDK动态代理示例
public class LogProxy implements InvocationHandler {
private Object target;
public Object createProxy(Object target) {
this.target = target;
return Proxy.newProxyInstance(
target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(),
this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) {
System.out.println("【日志】调用方法: " + method.getName());
return method.invoke(target, args); // 执行原方法
}
}
// Spring中通过@Aspect实现类似功能
@Aspect
@Component
public class LogAspect {
@Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
public void logMethodCall(JoinPoint jp) {
System.out.println("调用方法: " + jp.getSignature().getName());
}
}
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动态代理两板斧:
JDK 代理:基于接口(要求目标类实现接口)
CGLIB 代理:基于继承(可代理普通类)
价值:业务逻辑与横切关注点(日志/事务等)彻底解耦
4 单例模式:全局唯一指挥官
场景:减少资源消耗,保证全局一致性
Spring 实现:Bean 默认作用域
// 源码片段:AbstractBeanFactory
public Object getBean(String name) {
Object bean = getSingleton(name); // 先查缓存
if (bean == null) {
bean = createBean(name); // 不存在则创建
addSingleton(name, bean); // 放入缓存
}
return bean;
}
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关键设计:
三级缓存解决循环依赖(singletonObjects, earlySingletonObjects, singletonFactories)
并发安全通过synchronized
+双重检查锁定实现
警示:切忌在单例 Bean 中保存状态变量!
5 观察者模式:事件广播网
场景:解耦事件生产者和消费者
Spring 应用:ApplicationEvent
机制
// 1. 定义事件
public class OrderCreatedEvent extends ApplicationEvent {
public OrderCreatedEvent(Order source) {
super(source);
}
}
// 2. 发布事件
@Service
public class OrderService {
@Autowired ApplicationEventPublisher publisher;
public void createOrder(Order order) {
// 业务逻辑...
publisher.publishEvent(new OrderCreatedEvent(order));
}
}
// 3. 监听事件
@Component
public class EmailListener {
@EventListener
public void handleOrderEvent(OrderCreatedEvent event) {
// 发送邮件通知
}
}
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优势:
事件源与监听器完全解耦
支持异步处理(加@Async
注解即可)
6 策略模式:算法切换器
场景:动态选择算法实现
Spring 应用:Resource
资源加载
// 资源加载策略族
Resource res1 = new ClassPathResource("config.xml"); // 类路径策略
Resource res2 = new UrlResource("http://config.com");// 网络策略
Resource res3 = new FileSystemResource("/opt/config");// 文件系统策略
// 统一调用接口
InputStream is = res1.getInputStream();
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源码设计亮点:
Resource
接口统一抽象
通过ResourceLoader
自动选择策略
应用场景:支付方式切换(微信/支付宝/银联)
7 适配器模式:接口转换器
场景:兼容不兼容的接口
Spring 应用:Spring MVC 的HandlerAdapter
// 伪代码:处理多种Controller
public class RequestMappingHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
public boolean supports(Object handler) {
return handler instanceof Controller;
}
public ModelAndView handle(HttpRequest req, HttpResponse res, Object handler) {
Controller controller = (Controller) handler;
return controller.handleRequest(req, res); // 统一适配调用
}
}
// 实际Spring源码中处理了:
// 1. @Controller注解类 2. HttpRequestHandler 3. Servlet实现等
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价值:
8 装饰器模式:功能增强包
场景:动态添加功能
Spring 应用:HttpServletRequest
包装
// 典型应用:缓存请求体
ContentCachingRequestWrapper wrappedRequest =
new ContentCachingRequestWrapper(rawRequest);
// 可在filter中多次读取body
byte[] body = wrappedRequest.getContentAsByteArray();
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源码实现:
public class ContentCachingRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
private ByteArrayOutputStream cachedContent;
@Override
public ServletInputStream getInputStream() {
// 装饰原方法:缓存流数据
}
}
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设计本质:通过包装器在不修改原对象基础上增强功能
9 建造者模式:复杂对象组装工
场景:分步构建复杂对象
Spring 应用:BeanDefinitionBuilder
// 构建复杂的Bean定义
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(UserService.class);
builder.addPropertyValue("maxRetry", 3);
builder.setInitMethodName("init");
builder.setScope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON);
// 注册到容器
registry.registerBeanDefinition("userService", builder.getBeanDefinition());
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对比传统构造:
解决多参数构造的混乱(尤其可选参数多时)
构建过程更加清晰可读
10 责任链模式:拦截器的骨架设计
场景:解耦多步骤处理流程
Spring 应用:HandlerInterceptor
拦截器链
// Spring MVC核心执行链
public class HandlerExecutionChain {
private final List<HandlerInterceptor> interceptors = new ArrayList<>();
// 执行前置处理(责任链核心)
public boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response) {
for (int i = 0; i < interceptors.size(); i++) {
HandlerInterceptor interceptor = interceptors.get(i);
// 任意拦截器返回false则中断链条
if (!interceptor.preHandle(request, response, this.handler)) {
triggerAfterCompletion(request, response, i); // 清理已完成
return false;
}
}
return true;
}
}
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实战配置:
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
// 构建责任链
registry.addInterceptor(new LogInterceptor()).order(1);
registry.addInterceptor(new AuthInterceptor()).order(2);
registry.addInterceptor(new RateLimitInterceptor()).order(3);
}
}
// 独立拦截器实现
public class AuthInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res, Object handler) {
if (!checkToken(req.getHeader("Authorization"))) {
res.sendError(401); // 认证失败
return false; // 中断链
}
return true; // 放行
}
}
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设计价值:
开闭原则:新增拦截器无需修改现有代码
单一职责:每个拦截器只关注单一功能
动态编排:通过order()
灵活调整执行顺序
流程控制:任意节点可中断或继续传递
典型反模式:在拦截器中注入其他拦截器,这将破坏责任链独立性,导致循环依赖!
总结
解耦的艺术工厂模式解耦创建/使用,观察者模式解耦事件/处理
扩展性的智慧策略模式支持算法扩展,装饰器模式支持功能扩展
复杂性的封装模板方法封装流程,建造者模式封装构建
性能的权衡单例模式减少资源消耗,代理模式按需增强
最后送给小伙伴们的建议:不要为了用模式而用模式。
就像 Spring 的作者 Rod Johnson 说的:"优雅的代码不是模式的堆砌,而是恰到好处的抽象。"
当你下次写代码感到别扭时,不妨想想这些经典模式,或许能豁然开朗。
文章转载自:苏三说技术
原文链接:https://www.cnblogs.com/12lisu/p/18930715
体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=001YH
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