在Java Spring框架中使用的设计模式有哪些

目录
  • 1 简单工厂模式
  • 2 工厂方法模式
  • 3 单例模式
  • 4 代理模式
    • 好处
    • 静态代理
    • 动态代理

1 简单工厂模式

当A对象需要调用B对象的方法时,我们需要在A中new一个B的实例,我们把这种方式叫作硬编码耦合,缺点是一旦需求发生变化,比如需要使用C类来代替B时,就要改写A类的方法。

假如应用中有上千个类以硬编码的方式耦合了B,改就很头疼。
于是有了简单工厂模式,又叫静态工厂方法,就是由一个工厂类根据传入参数,动态决定应该创建哪个产品类。

Spring中的BeanFactory就是简单工厂模式的体现,BeanFactory是Spring IOC容器中的一个核心接口,它的定义如下:

可以通过它的具体实现类(如ClassPathXmlApplicationContext)获取Bean:

BeanFactory bf = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
User userBean = (User) bf.getBean("userBean");

使用者无需自己new,而是通过工厂类的方法getBean获取对象实例,这就是简单工厂模式,只不过Spring是用反射创建Bean。

2 工厂方法模式

简单工厂中,由工厂类进行所有的逻辑判断、实例创建。
如果不想在工厂类中进行判断,可为不同产品提供不同工厂,不同工厂生产不同产品,每个工厂都只对应一个相应对象,这就是工厂方法模式。

Spring FactoryBean,工厂Bean

定义一个类UserFactoryBean实现FactoryBean接口,主要是在getObject方法里new一个User对象。
这样通过getBean(id) 获得的是该工厂所产生的User实例,而非UserFactoryBean本身实例:

BeanFactory bf = new ClassPathXmlApplicationContext("user.xml");
User userBean = (User) bf.getBean("userFactoryBean");

3 单例模式

一个类在整个系统运行过程中,只允许产生一个实例。

Spring Bean默认是单例模式。Spring 通过单例注册表(HashMap)方式:

public class DefaultSingletonBeanRegistry {

    // 使用 ConcurrentHashMap 保存各种单实例对象
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>;

    protected Object getSingleton(String beanName) {
    // 先到 Map 中拿Object
    Object singletonObject = singletonObjects.get(beanName);

    // 若没拿到通过反射创建一个对象实例,并添加到HashMap中
    if (singletonObject == null) {
      singletonObjects.put(beanName,
                           Class.forName(beanName).newInstance());
   }

   // 返回对象实例
   return singletonObjects.get(beanName);
  }
}

4 代理模式

它与被代理对象实现相同接口,客户端必须通过代理才能与被代理的目标类进行交互,而代理一般在交互的过程中(交互前后),进行某些特定处理,比如在调用这个方法前做前置处理,调用这个方法后做后置处理。

好处

可以在目标对象业务功能的基础上添加一些公共的逻辑,比如我们想给目标对象加入日志、权限管理和事务控制等功能,我们就可以使用代理类来完成,而没必要修改目标类,从而使得目标类保持稳定。

符合开闭原则,不要随意修改别人写好的代码或方法。

代理又分为

静态代理

需要定义接口,被代理对象(目标对象)与代理对象(Proxy)一起实现相同接口:

// 抽象接口
public interface IStudentDao {
    void save();
}

// 目标对象
public class StudentDao implements IStudentDao {
    public void save() {
        System.out.println("保存成功");
    }
}

// 代理对象
public class StudentDaoProxy implements IStudentDao{
    //持有目标对象的引用
    private IStudentDao target;
    public StudentDaoProxy(IStudentDao target){
        this.target = target;
    }

    //在目标功能对象方法的前后加入事务控制
    public void save() {
        System.out.println("开始事务");
        target.save();//执行目标对象的方法
        System.out.println("提交事务");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //创建目标对象
    StudentDao target = new StudentDao();

    //创建代理对象,把目标对象传给代理对象,建立代理关系
    StudentDaoProxy proxy = new StudentDaoProxy(target);

    //执行的是代理的方法
    proxy.save();
}

动态代理

Spring AOP采用动态代理,即代理类在程序运行时由JVM动态创建。
静态代理的例子中,代理类(StudentDaoProxy)是自定义的,在程序运行之前就已经编译完成。
而动态代理,代理类并不是在Java代码中定义,而是在运行时根据我们在Java代码中的“指示”动态生成的。

怎么“指示”JDK去动态地生成代理类呢?

在Java的java.lang.reflect包里提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口,通过这个类和这个接口可以生成动态代理对象:
1.定义一个InvocationHandler类,将需要扩展的逻辑集中放到这个类中。
比如下面的例子模拟了添加事务控制:

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Object obj;

    public MyInvocationHandler(Object obj){
        this.obj=obj;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {

        System.out.println("开始事务");
        Object result = method.invoke(obj, args);
        System.out.println("开始事务");

        return result;
    }
}

2.使用 Proxy#newProxyInstance 动态创建代理对象

public static void main(String[] args) {
  //创建目标对象StudentDao
  IStudentDao stuDAO = new StudentDao();

  //创建MyInvocationHandler对象
  InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(stuDAO);

  //使用Proxy.newProxyInstance动态的创建代理对象stuProxy
  IStudentDao stuProxy = (IStudentDao)
 Proxy.newProxyInstance(stuDAO.getClass().getClassLoader(), stuDAO.getClass().getInterfaces(), handler);

  //动用代理对象的方法
  stuProxy.save();
}

动态代理的优势在于可以很方便地对代理类的函数进行统一的处理,而不用修改每个代理类中的方法。

Spring实现了通过动态代理对类进行方法级别的切面增强,即动态生成目标对象的代理类,并在代理类的方法中设置拦截器,通过执行拦截器中的逻辑增强了代理方法的功能,从而实现AOP。

到此这篇关于在Java Spring框架中使用的设计模式有哪些的文章就介绍到这了,更多相关Java Spring 设计模式内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

时间: 2021-09-13

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