h5 网站建设,梅州企业网站,wordpress多语言主页,兰州网站seo收费Spring Framework在其架构和实现中广泛使用了多种GOF#xff08;Gang of Four#xff09;设计模式。这些设计模式帮助Spring解决了许多常见的软件开发问题#xff0c;提高了代码的可重用性、可维护性和可扩展性。 1、工厂模式#xff08;Factory Pattern#xff09;
1.1简…Spring Framework在其架构和实现中广泛使用了多种GOFGang of Four设计模式。这些设计模式帮助Spring解决了许多常见的软件开发问题提高了代码的可重用性、可维护性和可扩展性。 1、工厂模式Factory Pattern
1.1简介
Spring使用工厂模式来管理bean的创建和实例化。BeanFactory和ApplicationContext接口就是工厂模式的典型应用它们负责根据配置信息或注解来创建和管理bean实例。FactoryBean接口则是基于抽象工厂模式设计的它允许用户自定义bean的创建逻辑。工厂模式有助于降低代码间的耦合度并提高代码的可重用性和可扩展性。 1.2主要涉及角色
抽象工厂Abstract Factory定义一个创建对象的接口但不负责具体的对象创建过程。它通常是一个接口或者抽象类其中定义了一个或多个创建对象的方法。具体工厂Concrete Factory实现抽象工厂接口负责实际创建具体的对象。每个具体工厂都对应着一种具体的对象类型。产品Product工厂所创建的对象类型。它可以是一个接口、抽象类或者具体类。具体产品Concrete Product实现产品接口的具体对象。 1.3代码示例
步骤一
定义一个产品接口例如Animal
public interface Animal { void makeSound();
} 步骤二
创建实现该接口的具体类例如Dog和Cat
public class Dog implements Animal { Override public void makeSound() { System.out.println(Woof woof!); }
} public class Cat implements Animal { Override public void makeSound() { System.out.println(Meow meow!); }
} 步骤三
创建一个简单工厂类例如AnimalFactory该类负责创建Animal对象
public class AnimalFactory { // 静态方法根据传入的类型参数返回相应的Animal对象 public static Animal createAnimal(String type) { if (dog.equalsIgnoreCase(type)) { return new Dog(); } else if (cat.equalsIgnoreCase(type)) { return new Cat(); } else { return null; // 或者抛出一个异常 } }
} 步骤四
在客户端代码中使用这个工厂类来创建对象
public class Main { public static void main(String[] args) { // 使用工厂类创建Dog对象 Animal dog AnimalFactory.createAnimal(dog); dog.makeSound(); // 输出: Woof woof! // 使用工厂类创建Cat对象 Animal cat AnimalFactory.createAnimal(cat); cat.makeSound(); // 输出: Meow meow! // 尝试创建一个不存在的动物类型将返回null或抛出异常取决于工厂类的实现 Animal unknownAnimal AnimalFactory.createAnimal(unknown); if (unknownAnimal ! null) { unknownAnimal.makeSound(); } else { System.out.println(Unknown animal type!); } }
} 2、单例模式Singleton Pattern
2.1简介
在Spring的默认作用域中每个bean都是单例的这意味着在整个应用程序的生命周期中一个bean的ID只对应一个实例对象。 2.2应用场景
Windows的任务管理器、回收站等只能有一个实例。计数器、配置管理、日志记录等需要全局唯一管理的类。数据库连接池、线程池等需要频繁创建和销毁的实例使用单例模式可以节省开销。 2.3实现原理
单例模式的核心思想是将类的实例化过程控制在一个类中避免其他类实例化该类对象。它通常通过以下步骤实现
私有化构造函数将类的构造函数私有化防止外部类通过new关键字创建实例。创建静态实例在类中定义一个静态的私有实例用于存储该类的唯一实例。提供全局访问点通过提供一个静态的公共方法通常是getInstance()方法允许外部类访问该类的唯一实例。如果静态实例尚未创建则在该方法中创建它。 2.4实现方式
在Java中单例模式有多种实现方式其中常见的有
1、饿汉式线程安全
在类加载时就已经完成了实例化所以类加载较慢但获取对象的速度快。代码示例如下
public class Singleton { private static Singleton instance new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; }
}
2、懒汉式线程不安全
在第一次调用getInstance()方法时才进行实例化但这种方法在多线程环境下可能会产生多个实例。代码示例如下
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance null) { instance new Singleton(); } return instance; }
}
3、静态内部类实现
利用JVM的类加载机制来保证初始化instance时只有一个线程既线程安全又延迟加载。代码示例如下
public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; }
}
4、枚举实现
利用枚举的特性不仅能避免多线程同步问题而且还能防止反序列化重新创建新的对象。代码示例如下
public enum Singleton { INSTANCE; // 其他方法...
} 3、观察者模式Observer Pattern
3.1简介
Spring的事件驱动模型就是基于观察者模式实现的。当某个事件发生时Spring会通知所有注册的观察者即事件监听器来执行相应的操作。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。 3.2实现原理
注册Attach观察者将自己注册到主题中以便在主题状态发生改变时收到通知。这通常通过调用主题的attach()或类似的方法来完成。通知Notify当主题的状态发生改变时它会遍历其观察者列表并调用每个观察者的update()方法或类似的方法来通知它们。在调用update()方法时主题通常会传递一些有关状态改变的信息给观察者。更新Update观察者收到通知后会根据主题传递的信息来更新自己的状态。这通常涉及重新计算值、更改用户界面或其他操作。 4、适配器模式Adapter Pattern
4.1简介
Spring MVC中的Controller适配器就是适配器模式的一个例子。它允许开发者使用不同类型的Controller来处理请求而无需修改Spring MVC的核心代码。有目标接口Target客户端所期望的接口、适配者Adaptee需要被适配的类或者接口、适配器Adapter将适配者的接口转换成目标接口的类这三个主要角色 4.1实现方式
类适配器适配器通过多重继承的方式实现目标接口并继承适配者类。适配器中通常需要实现目标接口中定义的方法并在这些方法中调用适配者的相关方法。对象适配器适配器通过持有一个适配者对象的引用来实现目标接口。适配器中同样需要实现目标接口中定义的方法并在这些方法中调用适配者对象的相关方法。对象适配器通过组合的方式实现了适配相对于类适配器更加灵活。 5、策略模式Strategy Pattern
5.1简介
Spring的事务管理机制就使用了策略模式。通过定义不同的事务管理策略如编程式事务管理、声明式事务管理等应用可以灵活地选择不同的事务处理方式。 5.2主要角色
抽象策略Strategy角色这是一个抽象角色通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。具体策略ConcreteStrategy角色实现了抽象策略角色所定义的接口封装了具体的算法或行为。环境Context角色持有一个策略对象的引用并最终给客户端调用。 5.3实现步骤
定义策略接口Strategy定义一个接口或抽象类用于封装算法。实现具体策略类ConcreteStrategy创建实现了策略接口的实体类。创建环境类Context该类中持有一个策略对象的引用最终给客户端调用。 6、模板方法模式Template Method Pattern
6.1简介
Spring中的JdbcTemplate、HibernateTemplate等就是模板方法模式的实现。它们定义了一个算法的骨架而将一些步骤延迟到子类中实现。模板方法模式使得子类可以在不改变算法结构的情况下重新定义算法中的某些特定步骤。 6.2主要角色
抽象类Abstract Class定义了一个或多个抽象操作和模板方法。这些抽象操作在抽象类中可能没有具体的实现需要子类来实现。模板方法是一个具体的方法它调用了一个或多个抽象操作。具体子类Concrete Subclass实现了抽象类中的抽象操作这些操作在子类中可以有具体的实现。子类通过继承抽象类并覆写其中的抽象操作来实现算法的特定步骤。 6.3实现步骤
定义抽象类在抽象类中定义算法的框架包括一个或多个抽象操作和模板方法。模板方法按照算法的顺序调用抽象操作。实现具体子类创建具体子类继承抽象类并覆写其中的抽象操作。这些覆写的方法将实现算法的特定步骤。使用模板方法在客户端代码中创建具体子类的实例并调用模板方法。模板方法会按照定义的顺序调用抽象操作而抽象操作的具体实现在子类中定义。因此算法的执行会根据子类的实现而有所不同。 7、代理模式Proxy Pattern
7.1简介
Spring AOP面向切面编程和Spring Security底层都使用了代理模式。通过代理对象来增强目标对象的功能实现横切关注点如事务、日志、安全等的织入。 7.2主要角色
抽象角色通过接口或抽象类声明真实角色实现的业务方法。代理角色实现抽象角色是真实角色的代理通过真实角色的业务逻辑方法来实现抽象方法并可以附加自己的操作。真实角色实现抽象角色定义真实角色所要实现的业务逻辑供代理角色调用。 7.3分类
静态代理由程序员创建或工具生成代理类的源码再编译代理类。静态代理在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件代理类和委托类的关系在运行前就确定了。动态代理在实现阶段不用关心代理类而在运行阶段才指定哪一个对象。 8、装饰器模式Decorator Pattern
8.1简介
装饰器模式允许向一个现有的对象添加新的功能同时保持结构的开放性。在Spring中这可以体现在通过配置文件或注解来动态地给bean添加新的行为或属性。 8.2主要角色
抽象组件接口Component定义了一个接口用于规范具体组件和装饰器对象的行为。具体组件类ConcreteComponent实现了抽象组件接口是系统需要动态添加功能的对象。抽象装饰器类Decorator实现了抽象组件接口并持有一个指向抽象组件对象的引用。装饰器类可以在其方法中调用被装饰对象的相应方法并在其前后添加额外的功能。具体装饰器类ConcreteDecorator继承自抽象装饰器类通过扩展抽象装饰器类的方法来实现具体的装饰功能。 8.3实现流程
定义组件接口包含原始对象和装饰器对象的共同操作。创建具体组件类实现组件接口的方法提供基本功能。创建装饰器类继承或实现组件接口并持有一个组件对象的引用。在装饰器类中调用组件对象的方法并在其前后添加额外的功能。创建具体装饰器类扩展装饰器类并提供具体的功能扩展。在客户端中使用装饰器模式通过组件接口操作装饰后的对象。 9、组合模式Composite Pattern
9.1简介
Spring本身并没有直接实现组合模式但它的许多组件如Bean容器、应用上下文等都体现了组合模式的思想。这些组件可以包含其他组件形成一个树形结构从而支持递归组合和统一操作。 9.2主要角色
抽象构件角色Component这是组合中的对象声明接口在适当的情况下实现所有类共有接口的默认行为。这个接口可以用来访问和管理所有的子对象。树枝构件角色Composite这是组合中的分支节点对象表示具有子节点的对象。它实现了Component接口并包含对子节点的引用。树枝构件可以包含其他树枝构件或叶子构件。树叶构件角色Leaf在组合树中表示叶节点对象叶节点没有子节点。它实现了Component接口但不需要包含对子节点的引用。客户角色Client通过Component接口操纵组合部件的对象。 9.3实现方式
定义抽象接口首先定义一个包含公共方法的抽象接口Component。这个方法应该用于访问和管理Component子部件。实现树枝构件和树叶构件接着创建实现Component接口的树枝构件Composite和树叶构件Leaf。树枝构件应该包含对子节点的引用并实现与子节点相关的操作如添加和删除子节点。树叶构件则不包含对子节点的引用。创建客户角色最后创建客户角色Client该角色通过Component接口与组合对象进行交互。客户角色可以像处理单个对象一样处理组合对象而无需关心其内部结构。
