聊聊Spring中最常用的十種設(shè)計(jì)模式
作者：蘇三
作為一名有多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的老司機(jī)，每次翻看Spring源碼都讓我感嘆："這哪是框架，分明是設(shè)計(jì)模式的百科全書！"有些小伙伴在工作中可能只會(huì)用@Autowired，卻不知背后藏著多少精妙設(shè)計(jì)。今天這篇文章跟大家一起聊聊Spring中最常用的10種設(shè)計(jì)模式，希望對(duì)你會(huì)有所幫助。
前言
作為一名有多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的老司機(jī)，每次翻看Spring源碼都讓我感嘆："這哪是框架，分明是設(shè)計(jì)模式的百科全書！"
有些小伙伴在工作中可能只會(huì)用@Autowired，卻不知背后藏著多少精妙設(shè)計(jì)。
今天這篇文章跟大家一起聊聊Spring中最常用的10種設(shè)計(jì)模式，希望對(duì)你會(huì)有所幫助。
1.模板方法模式：流程骨架大師
場景：處理重復(fù)流程但允許細(xì)節(jié)變化Spring應(yīng)用：JdbcTemplate、RestTemplate等
// 偽代碼展示模板方法核心
publicabstractclass JdbcTemplate {
// 定義算法骨架（不可重寫）
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;
}
// 留給子類實(shí)現(xiàn)的鉤子方法
protected abstract Connection getConnection();
protected abstract Object mapResult(ResultSet rs);
}為什么用：
- 復(fù)用資源管理（連接獲取/釋放）等通用邏輯
- 允許子類只關(guān)注業(yè)務(wù)差異（如結(jié)果映射）思考：當(dāng)你寫重復(fù)流程時(shí)，想想能否抽出模板骨架
2.工廠模式：對(duì)象出生管理局
場景：解耦對(duì)象創(chuàng)建與使用Spring應(yīng)用：BeanFactory核心接口
public interface BeanFactory {
Object getBean(String name);
<T> T getBean(Class<T> requiredType);
}
// 實(shí)現(xiàn)類：DefaultListableBeanFactory
public class UserService {
// 使用者無需關(guān)心Bean如何創(chuàng)建
@Autowired
private OrderService orderService;
}設(shè)計(jì)精髓：
- 隱藏復(fù)雜的對(duì)象初始化過程（如循環(huán)依賴處理）
- 統(tǒng)一管理對(duì)象生命周期（單例/原型等作用域）類比：就像點(diǎn)外賣不需要知道廚師怎么做菜
3.代理模式：隱形護(hù)衛(wèi)
場景：無侵入增強(qiáng)對(duì)象功能
Spring應(yīng)用：AOP動(dòng)態(tài)代理
// JDK動(dòng)態(tài)代理示例
publicclass 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】調(diào)用方法: " + method.getName());
return method.invoke(target, args); // 執(zhí)行原方法
}
}
// Spring中通過@Aspect實(shí)現(xiàn)類似功能
@Aspect
@Component
publicclass LogAspect {
@Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
public void logMethodCall(JoinPoint jp) {
System.out.println("調(diào)用方法: " + jp.getSignature().getName());
}
}動(dòng)態(tài)代理兩板斧：
- JDK代理：基于接口（要求目標(biāo)類實(shí)現(xiàn)接口）
- CGLIB代理：基于繼承（可代理普通類）價(jià)值：業(yè)務(wù)邏輯與橫切關(guān)注點(diǎn)（日志/事務(wù)等）徹底解耦
4.單例模式：全局唯一指揮官
場景：減少資源消耗，保證全局一致性
Spring實(shí)現(xiàn)：Bean默認(rèn)作用域
// 源碼片段：AbstractBeanFactory
public Object getBean(String name) {
Object bean = getSingleton(name); // 先查緩存
if (bean == null) {
bean = createBean(name); // 不存在則創(chuàng)建
addSingleton(name, bean); // 放入緩存
}
return bean;
}關(guān)鍵設(shè)計(jì)：
- 三級(jí)緩存解決循環(huán)依賴（singletonObjects, earlySingletonObjects, singletonFactories）
- 并發(fā)安全通過
synchronized+雙重檢查鎖定實(shí)現(xiàn)警示：切忌在單例Bean中保存狀態(tài)變量！
5.觀察者模式：事件廣播網(wǎng)
場景：解耦事件生產(chǎn)者和消費(fèi)者
Spring應(yīng)用：ApplicationEvent機(jī)制
// 1. 定義事件
publicclass OrderCreatedEvent extends ApplicationEvent {
public OrderCreatedEvent(Order source) {
super(source);
}
}
// 2. 發(fā)布事件
@Service
publicclass OrderService {
@Autowired ApplicationEventPublisher publisher;
public void createOrder(Order order) {
// 業(yè)務(wù)邏輯...
publisher.publishEvent(new OrderCreatedEvent(order));
}
}
// 3. 監(jiān)聽事件
@Component
publicclass EmailListener {
@EventListener
public void handleOrderEvent(OrderCreatedEvent event) {
// 發(fā)送郵件通知
}
}優(yōu)勢：
- 事件源與監(jiān)聽器完全解耦
- 支持異步處理（加
@Async注解即可）
6.策略模式：算法切換器
場景：動(dòng)態(tài)選擇算法實(shí)現(xiàn)
Spring應(yīng)用：Resource資源加載
// 資源加載策略族
Resource res1 = new ClassPathResource("config.xml"); // 類路徑策略
Resource res2 = new UrlResource("http://config.com");// 網(wǎng)絡(luò)策略
Resource res3 = new FileSystemResource("/opt/config");// 文件系統(tǒng)策略
// 統(tǒng)一調(diào)用接口
InputStream is = res1.getInputStream();源碼設(shè)計(jì)亮點(diǎn)：
Resource接口統(tǒng)一抽象- 通過
ResourceLoader自動(dòng)選擇策略應(yīng)用場景：支付方式切換（微信/支付寶/銀聯(lián)）
7.適配器模式：接口轉(zhuǎn)換器
場景：兼容不兼容的接口
Spring應(yīng)用：Spring MVC的HandlerAdapter
// 偽代碼：處理多種Controller
publicclass 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); // 統(tǒng)一適配調(diào)用
}
}
// 實(shí)際Spring源碼中處理了：
// 1. @Controller注解類 2. HttpRequestHandler 3. Servlet實(shí)現(xiàn)等價(jià)值：
- 讓DispatcherServlet無需關(guān)心Controller具體類型
- 新增Controller類型只需擴(kuò)展適配器
8.裝飾器模式：功能增強(qiáng)包
場景：動(dòng)態(tài)添加功能
Spring應(yīng)用：HttpServletRequest包裝
// 典型應(yīng)用：緩存請(qǐng)求體
ContentCachingRequestWrapper wrappedRequest =
new ContentCachingRequestWrapper(rawRequest);
// 可在filter中多次讀取body
byte[] body = wrappedRequest.getContentAsByteArray();源碼實(shí)現(xiàn)：
public class ContentCachingRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
private ByteArrayOutputStream cachedContent;
@Override
public ServletInputStream getInputStream() {
// 裝飾原方法：緩存流數(shù)據(jù)
}
}設(shè)計(jì)本質(zhì)：通過包裝器在不修改原對(duì)象基礎(chǔ)上增強(qiáng)功能
9.建造者模式：復(fù)雜對(duì)象組裝工
場景：分步構(gòu)建復(fù)雜對(duì)象
Spring應(yīng)用：BeanDefinitionBuilder
// 構(gòu)建復(fù)雜的Bean定義
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(UserService.class);
builder.addPropertyValue("maxRetry", 3);
builder.setInitMethodName("init");
builder.setScope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON);
// 注冊(cè)到容器
registry.registerBeanDefinition("userService", builder.getBeanDefinition());對(duì)比傳統(tǒng)構(gòu)造：
- 解決多參數(shù)構(gòu)造的混亂（尤其可選參數(shù)多時(shí)）
- 構(gòu)建過程更加清晰可讀
10 責(zé)任鏈模式：攔截器的骨架設(shè)計(jì)
場景：解耦多步驟處理流程
Spring應(yīng)用：HandlerInterceptor攔截器鏈
// Spring MVC核心執(zhí)行鏈
publicclass HandlerExecutionChain {
privatefinal List<HandlerInterceptor> interceptors = new ArrayList<>();
// 執(zhí)行前置處理（責(zé)任鏈核心）
public boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response) {
for (int i = 0; i < interceptors.size(); i++) {
HandlerInterceptor interceptor = interceptors.get(i);
// 任意攔截器返回false則中斷鏈條
if (!interceptor.preHandle(request, response, this.handler)) {
triggerAfterCompletion(request, response, i); // 清理已完成
returnfalse;
}
}
returntrue;
}
}實(shí)戰(zhàn)配置：
@Configuration
publicclass WebConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
// 構(gòu)建責(zé)任鏈
registry.addInterceptor(new LogInterceptor()).order(1);
registry.addInterceptor(new AuthInterceptor()).order(2);
registry.addInterceptor(new RateLimitInterceptor()).order(3);
}
}
// 獨(dú)立攔截器實(shí)現(xiàn)
publicclass AuthInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res, Object handler) {
if (!checkToken(req.getHeader("Authorization"))) {
res.sendError(401); // 認(rèn)證失敗
returnfalse; // 中斷鏈
}
returntrue; // 放行
}
}設(shè)計(jì)價(jià)值：
- 開閉原則：新增攔截器無需修改現(xiàn)有代碼
- 單一職責(zé)：每個(gè)攔截器只關(guān)注單一功能
- 動(dòng)態(tài)編排：通過
order()靈活調(diào)整執(zhí)行順序 - 流程控制：任意節(jié)點(diǎn)可中斷或繼續(xù)傳遞
典型反模式：在攔截器中注入其他攔截器，這將破壞責(zé)任鏈獨(dú)立性，導(dǎo)致循環(huán)依賴！
總結(jié)
- 解耦的藝術(shù)工廠模式解耦創(chuàng)建/使用，觀察者模式解耦事件/處理
- 擴(kuò)展性的智慧策略模式支持算法擴(kuò)展，裝飾器模式支持功能擴(kuò)展
- 復(fù)雜性的封裝模板方法封裝流程，建造者模式封裝構(gòu)建
- 性能的權(quán)衡單例模式減少資源消耗，代理模式按需增強(qiáng)
最后送給小伙伴們的建議：不要為了用模式而用模式。
就像Spring的作者Rod Johnson說的："優(yōu)雅的代碼不是模式的堆砌，而是恰到好處的抽象。"
責(zé)任編輯：武曉燕
來源：
蘇三說技術(shù)
