Spring 框架在設計和實現(xiàn)過程中，廣泛運用了多種設計模式，這些設計模式幫助 Spring 實現(xiàn)了高內(nèi)聚、低耦合、可擴展和易維護的架構。

以下詳細介紹 Spring 中常用的設計模式及其應用場景：

1. 工廠模式（Factory Pattern）

作用：封裝對象創(chuàng)建的邏輯，解耦對象的創(chuàng)建和使用，讓代碼更靈活、可維護。

Spring 中的體現(xiàn)：

BeanFactory 和 ApplicationContext：

它們是工廠模式的典型實現(xiàn)，負責創(chuàng)建和管理 Bean。

• BeanFactory 是基礎工廠接口，提供最基本的 Bean 創(chuàng)建、查找功能；
• ApplicationContext 是更高級的工廠（繼承 BeanFactory），還支持 AOP、國際化、事件發(fā)布等功能。
• 示例：通過 applicationContext.getBean("userService") 獲取 Bean，無需關心 UserService 如何實例化（構造器、工廠方法等）。

FactoryBean：

• 是一種“工廠 Bean”，允許自定義 Bean 的創(chuàng)建邏輯。
• 比如整合第三方框架（如 MyBatis 的 SqlSessionFactoryBean）時，FactoryBean 可以封裝復雜的創(chuàng)建過程，讓框架無縫接入 Spring。

2. 單例模式（Singleton Pattern）

作用：保證一個類僅有一個實例，并提供全局訪問點，節(jié)省資源、保證狀態(tài)一致。

Spring 中的體現(xiàn)：

默認 Bean 作用域（singleton）：

Spring 容器中，默認情況下每個 Bean 的作用域是單例（除非顯式配置 prototype 或其他作用域）。

• 實現(xiàn)：通過 DefaultSingletonBeanRegistry 維護一個單例緩存（singletonObjects），確保 Bean 全局唯一。
• 示例：@Service 標注的服務類，整個應用中只有一個實例，避免重復創(chuàng)建開銷。

3. 代理模式（Proxy Pattern）

作用：通過代理對象增強目標對象的功能（如權限控制、日志、事務），且不修改目標對象代碼。

Spring 中的體現(xiàn)：

AOP 實現(xiàn)：

Spring AOP 基于動態(tài)代理，有兩種方式：

• JDK 動態(tài)代理：針對實現(xiàn)接口的類，通過 java.lang.reflect.Proxy 創(chuàng)建代理對象，增強接口方法。
• CGLIB 動態(tài)代理：針對未實現(xiàn)接口的類，通過繼承目標類創(chuàng)建代理對象（重寫方法實現(xiàn)增強）。

示例：@Transactional 注解的事務管理，就是通過代理對象在方法調(diào)用前后織入事務邏輯。

4. 模板方法模式（Template Method Pattern）

作用：定義算法的骨架，將可變部分延遲到子類實現(xiàn)，減少重復代碼。

Spring 中的體現(xiàn)：

• 數(shù)據(jù)庫操作模板（JdbcTemplate、RedisTemplate 等）：
• 以 JdbcTemplate 為例，它封裝了 JDBC 的固定流程（獲取連接、創(chuàng)建語句、執(zhí)行 SQL、關閉資源），而 SQL 執(zhí)行邏輯（可變部分）由開發(fā)者通過回調(diào)（RowMapper）實現(xiàn)。

示例：

List<User> users = jdbcTemplate.query("SELECT * FROM user", new RowMapper<User>() {
    @Override
    public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
        // 映射結果集到 User 對象（自定義邏輯）
        return new User(rs.getLong("id"), rs.getString("name"));
    }
});

5. 觀察者模式（Observer Pattern）

作用：定義對象間的一對多依賴，當一個對象狀態(tài)變化時，通知所有依賴對象自動更新。

Spring 中的體現(xiàn)：

事件驅動模型（ApplicationEvent 和 ApplicationListener）：

• 發(fā)布者通過 ApplicationEventPublisher 發(fā)布事件（如 ContextRefreshedEvent 表示容器初始化完成）；
• 監(jiān)聽者實現(xiàn) ApplicationListener 接口，訂閱感興趣的事件，事件發(fā)生時觸發(fā) onApplicationEvent 方法。

示例：

// 自定義事件
public class UserRegisteredEvent extends ApplicationEvent {
    public UserRegisteredEvent(User user) {
        super(user);
    }
}

// 監(jiān)聽者
@Component
public class UserRegisteredListener implements ApplicationListener<UserRegisteredEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(UserRegisteredEvent event) {
        User user = (User) event.getSource();
        // 發(fā)送注冊通知（如郵件、短信）
    }
}

// 發(fā)布事件
@Service
public class UserService {
    @Autowired private ApplicationEventPublisher publisher;
    public void register(User user) {
        // 注冊邏輯...
        publisher.publishEvent(new UserRegisteredEvent(user));
    }
}

6. 適配器模式（Adapter Pattern）

作用：將一個類的接口轉換成客戶端期望的另一種接口，使原本不兼容的類可以協(xié)作。

Spring 中的體現(xiàn)：

HandlerAdapter（Spring MVC 中）：

DispatcherServlet 需要調(diào)用不同類型的 Controller（如注解驅動的 @Controller、古老的 Controller 接口），HandlerAdapter 作為適配器，統(tǒng)一調(diào)用方式。

示例：

• SimpleControllerHandlerAdapter 適配實現(xiàn) Controller 接口的類；
• RequestMappingHandlerAdapter 適配 @Controller + @RequestMapping 注解的類。
• 這樣 DispatcherServlet 只需調(diào)用 handlerAdapter.handle(...)，無需關心具體 Controller 類型。

7. 裝飾者模式（Decorator Pattern）

作用：動態(tài)地給對象添加額外職責，比繼承更靈活（避免子類爆炸）。

Spring 中的體現(xiàn)：

BeanWrapper 對 Bean 的增強：

• BeanWrapper 封裝了 Bean 對象，并提供類型轉換、屬性訪問等增強功能。
• 比如在屬性注入時，BeanWrapper 會自動將配置文件中的字符串轉換為 Bean 的屬性類型（如把 "18" 轉為 Integer）。

HttpServletRequestWrapper（Spring Web 中）：

• 用于包裝 HttpServletRequest，動態(tài)添加功能（如修改請求參數(shù)、頭信息）。

8. 策略模式（Strategy Pattern）

作用：定義一系列算法，將每個算法封裝成策略類，運行時動態(tài)選擇策略。

Spring 中的體現(xiàn)：

資源加載策略（ResourceLoader）：

Spring 支持多種資源加載方式（如類路徑、文件系統(tǒng)、URL），ResourceLoader 通過 Resource 接口的不同實現(xiàn)（ClassPathResource、FileSystemResource 等），動態(tài)選擇加載策略。

示例：

Resource resource = resourceLoader.getResource("classpath:config.properties");
// 根據(jù)路徑前綴（classpath:、file: 等）自動選擇策略加載資源

總結：Spring 設計模式的價值

這些設計模式不是孤立的，而是相互配合，共同支撐 Spring 的核心特性（如 IoC、AOP、MVC）：

• 解耦與靈活：工廠模式、代理模式、適配器模式讓組件可插拔、易擴展；
• 高效與簡潔：模板方法模式、單例模式減少重復代碼，提升性能；
• 可維護與可擴展：觀察者模式、策略模式讓框架具備高內(nèi)聚、低耦合的架構。

理解這些設計模式，不僅能更好地使用 Spring，還能學習框架設計的思路，應用到自己的代碼中。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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