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漫談 GOF 設計模式在 Spring 框架中的實現

在開始正文之前，請你先思考幾個問題：

• 你項目中有使用哪些 GOF 設計模式
• 說一說 GOF 23 種設計模式的設計理念
• 說說 Spring 框架中如何實現設計模式

假設我是面試官問起了你這些面試題，你該如何回答呢，請先思考一分鐘。

好的，我們開始進入正題。設計模式實踐裡面提供了許多經久不衰的解決方案和最佳方案。這裡，GOF 設計模式主要分為三大類：創建模式、結構模式和行為模式。創建模式對於創建對象實例非常有用。結構模式通過處理類或對象的組合來作用於企業級應用的設計結構，從而降低了應用的複雜性，提高了應用的可重用性和性能。行為模式的意圖是一組對象之間的交互作用，以執行單個對象無法自己執行的任務。它描述了類或對象交互以及職責的分配。

那麼，本文的核心話題是 Spring 如何通過使用大量設計模式和良好實踐來構建應用程式。

工廠方法模式

Spring 框架使用工廠模式來實現 Spring 容器的 BeanFactory 和 ApplicationContext 介面。Spring 容器基於工廠模式為 Spring 應用程式創建 bean，並管理著每一個 bean 的生命周期。BeanFactory 和 ApplicationContext 是工廠介面，並且在 Spring 中存在有很多實現類。getBean() 方法是相對應的 bean 的工廠方法。

抽象工廠模式

在 Spring 框架中，FactoryBean 介面是基於抽象工廠模式設計的。Spring 提供了很多這個介面的實現，比如 ProxyFactoryBean、JndiFactoryBean、LocalSessionFactoryBean、LocalContainerEntityManagerFactoryBean 等。FactoryBean 幫助 Spring 構建它自己無法輕鬆構建的對象。通常這是用來構造具有許多依賴關係的複雜對象。它也可以根據配置構造高易變的邏輯。例如，在 Spring 框架中，LocalSessionFactoryBean 是 FactoryBean 的一個實現，它用於獲取 Hibernate 配置的關聯的 bean 的引用。這是一個數據源的特定配置，它在得到 SessionFactory 的對象之前被使用。對此，在一致的情況下可以用 LocalSessionFactoryBean 獲取特定的數據源配置。讀者可以將 FactoryBean 的 getObject() 方法的返回結果註入到任何其他屬性中。

單例模式

Spring 框架提供了一個單例的 bean 來實現單例模式。它類似於單例模式，但它與 Java 中的單例模式不完全相同。

建造者模式

Spring 框架中有一些功能實現了建造者模式。以下是 Spring 框架中基於建造者模式的類:

• EmbeddedDatabaseBuilder
• AuthenticationManagerBuilder
• UriComponentsBuilder
• BeanDefinitionBuilder
• MockMvcWebClientBuilder

適配器模式

Spring 框架使用適配器模式來實現很多功能。以下列出的一些在 Spring 框架中使用到適配器模式的類:

• JpaVendorAdapter
• HibernateJpaVendorAdapter
• HandlerInterceptorAdapter
• MessageListenerAdapter
• SpringContextResourceAdapter
• ClassPreProcessorAgentAdapter
• RequestMappingHandlerAdapter
• AnnotationMethodHandlerAdapter
• WebMvcConfigurerAdapter

橋接模式

以下是 Spring 模塊中基於橋接模式的實現:

• ViewRendererServlet: 它是一個 servlet 橋接 ，主要是對 Portlet MVC 的支持
• 橋梁模式: Spring 日誌處理使用到橋梁模式

裝飾器模式

Spring 框架使用裝飾器模式構建重要功能，如事務、緩存同步和與安全相關的任務。讓我們看看一些 Spring 實現此模式的功能:

• 織入通知到 Spring 應用程式中。它使用裝飾者模式的 CGLib 代理，其通過在運行時生成目標類的子類來工作。
• BeanDefinitionDecorator: 它通過使用自定義屬性來增強 bean 的定義。
• WebSocketHandlerDecorator: 它用來增強一個 WebSocketHandler 附加行為。

外觀模式

在企業級應用中，如果使用到 Spring 框架，那麼外觀模式是常用於應用程式的業務服務層，它用於整合所有服務。 讀者也可以在 DAO 的持久層上應用這種模式。

代理模式

Spring 框架使用 Spring AOP 模塊中的代理模式。在 Spring AOP 中，筆者可以創建對象的代理來實現橫切關註點。在 Spring 中，其他模塊也實現了代理模式，如 RMI、 Spring 的 HTTP 調用、Hessian 和 Burlap。

責任鏈模式

Spring Security 項目實現了責任鏈模式。Spring Security 允許通過使用安全過濾器鏈在應用程式中實現身份驗證和授權功能。這是一個高度可配置的框架。由於使用了責任鏈設計模式，我們可以在過濾器鏈上添加自定義過濾器以自定義功能。

命令模式

Spring MVC 實現了命令模式。在企業級應用中使用到 Spring 框架，讀者經常會看到通過使用命令對象來實現命令模式。

解釋器模式

在 Spring 框架中，解釋器模式在 Spring 表達式語言(SpEL)中使用。Spring 從 Spring 3.0 中增加了這個新功能，讀者可以在企業級應用程式中通過 Spring 框架使用它。

迭代器模式

Spring 框架還通過 CompositeIterator 類擴展迭代器模式。該模式主要用於 Java 語言的集合框架中，用於按順序迭代訪問元素。

觀察者模式

在 Spring 框架中，觀察者模式用於實現 ApplicationContext 的事件處理功能。Spring 為我們提供了 ApplicationEvent 類和 ApplicationListener 介面來啟用事件處理。Spring 應用程式中的任何 bean 實現 ApplicationListener 介面，都會接收到 ApplicationEvent 作為事件發佈者推送的消息。在這裡，事件發佈者是主題(Subject) 和實現 ApplicationListener 的 bean 的觀察者(Observer)。

課後思考

你已經知道 GOF 設計模式在 Spring 框架中的常見實現，那麼可以說一下 Spring 框架是如何實現單例模式的呢？

歡迎在留言區與我分享你的想法，也歡迎你在留言區記錄你的思考過程。感謝閱讀，如果你覺得這篇文章對你有幫助的話，也歡迎把它分享給更多的朋友。

寫在末尾

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