浅述 Spring / SpringMVC 框架中用到的哪些设计模式(下)

简介: Design Patterns(设计模式) 是面向对象软件开发中最好的计算机编程实践。 Spring 框架中广泛使用了不同类型的设计模式,下面我们来看看 Spring 到底有哪些设计模式?

Spring 的事件流程总结

  1. 定义一个事件: 实现一个继承自 ApplicationEvent,并且写相应的构造函数;
  2. 定义一个事件监听者:实现 ApplicationListener 接口,重写 onApplicationEvent() 方法;
  3. 使用事件发布者发布消息: 可以通过 ApplicationEventPublisherpublishEvent() 方法发布消息。

示例代码如下:

// 定义一个事件,继承自ApplicationEvent并且写相应的构造函数
public class DemoEvent extends ApplicationEvent {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String message;
    public DemoEvent(Object source,String message){
        super(source);
        this.message = message;
    }
    public String getMessage() {
         return message;
    }
}
// 定义一个事件监听者,实现ApplicationListener接口,重写 onApplicationEvent() 方法;
@Component
public class DemoListener implements ApplicationListener<DemoEvent>{
    //使用onApplicationEvent接收消息
    @Override
    public void onApplicationEvent(DemoEvent event) {
        String msg = event.getMessage();
        System.out.println("接收到的信息是:"+msg);
    }
}
// 发布事件,可以通过ApplicationEventPublisher  的 publishEvent() 方法发布消息。
@Component
public class DemoPublisher {
    @Autowired
    ApplicationContext applicationContext;
    public void publish(String message){
        //发布事件
        applicationContext.publishEvent(new DemoEvent(this, message));
    }
}
复制代码


当调用 DemoPublisherpublish() 方法的时候,比如 demoPublisher.publish("你好") ,控制台就会打印出:接收到的信息是:你好


适配器模式

适配器模式(Adapter Pattern) 将一个接口转换成客户希望的另一个接口,适配器模式使接口不兼容的那些类可以一起工作。适配器分类适配器方式(继承方式)和对象适配器方式(使用了组合的方式,跟被适配对象整合)两种。

Spring AOP 中的适配器模式

我们知道 Spring AOP 的实现是基于代理模式,但是 Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式,与之相关的接口是AdvisorAdapter

Advice 常用的类型有:

  • BeforeAdvice(目标方法调用前,前置通知)
  • AfterAdvice(目标方法调用后,后置通知)

每个类型Advice(通知)都有对应的拦截器:MethodBeforeAdviceInterceptorAfterReturningAdviceInterceptor

目标方法调用前,前置通知:

# 对象适配器
public class MethodBeforeAdviceInterceptor implements MethodInterceptor, BeforeAdvice, Serializable {
    private final MethodBeforeAdvice advice;
    public MethodBeforeAdviceInterceptor(MethodBeforeAdvice advice) {
        Assert.notNull(advice, "Advice must not be null");
        this.advice = advice;
    }
    public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
        this.advice.before(mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis());
        return mi.proceed();
    }
}
复制代码


目标方法调用后,后置通知:

# 对象适配器
public class AfterReturningAdviceInterceptor implements MethodInterceptor, AfterAdvice, Serializable {
    private final AfterReturningAdvice advice;
    public AfterReturningAdviceInterceptor(AfterReturningAdvice advice) {
        Assert.notNull(advice, "Advice must not be null");
        this.advice = advice;
    }
    public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
        Object retVal = mi.proceed();
        this.advice.afterReturning(retVal, mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis());
        return retVal;
    }
}
复制代码


Spring 预定义的通知要通过对应的适配器,适配成 MethodInterceptor接口(方法拦截器)类型的对象,如:MethodBeforeAdviceInterceptor 负责适配 MethodBeforeAdvice

Spring MVC中的适配器模式

在Spring MVC中,DispatcherServlet 根据请求信息调用 HandlerMapping,解析请求对应的 Handler。解析到对应的 Handler(也就是我们平常说的 Controller 控制器)后,开始由HandlerAdapter 适配器处理。HandlerAdapter 作为期望接口,具体的适配器实现类用于对目标类进行适配,Controller 作为需要适配的类。

为什么要在 Spring MVC 中使用适配器模式?

Spring MVC 中的 Controller 种类众多,不同类型的 Controller 通过不同的方法来对请求进行处理。

如果不利用适配器模式的话,DispatcherServlet 直接获取对应类型的 Controller,需要的自行来判断。


策略模式

Spring 框架的资源访问 Resource 接口就是基于策略设计模式实现的。该接口提供了更强的资源访问能力,Spring框架本身大量使用了Resource接口来访问底层资源。

Resource 接口本身没有提供访问任何底层资源的实现逻辑,针对不同的底层资源,Spring 将会提供不同的 Resource 实现类,不同的实现类负责不同的资源访问逻辑。

Spring 为 Resource 接口提供了如下实现类:

  • UrlResource:  访问网络资源的实现类。
  • ClassPathResource:  访问类加载路径里资源的实现类。
  • FileSystemResource:  访问文件系统里资源的实现类。
  • ServletContextResource:  访问相对于 ServletContext 路径里的资源的实现类.
  • InputStreamResource:  访问输入流资源的实现类。
  • ByteArrayResource:  访问字节数组资源的实现类。

这些 Resource 实现类,针对不同的的底层资源,提供了相应的资源访问逻辑,并提供便捷的包装,以利于客户端程序的资源访问。


责任链模式

在责任链模式里,很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。请求在这个链上传递,直到链上的某一个对象决定处理此请求。

发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求,这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织和分配责任。

责任链模式实现了请求者和处理者的解耦。

责任链中的两个角色

  • Handle(抽象处理者):定义一个处理请求的接口。
  • ConcreteHandler(具体处理者):处理请求的具体类,或者传给"下家"。

Spring MVC中很多地方使用了责任链模式,比如:过滤器(FilterChain)。

public interface FilterChain {
    /**
     * Causes the next filter in the chain to be invoked, or if the calling
     * filter is the last filter in the chain, causes the resource at the end of
     * the chain to be invoked.
     *
     * @param request
     *            the request to pass along the chain.
     * @param response
     *            the response to pass along the chain.
     */
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)
            throws IOException, ServletException;
}
/**
 * Implementation of <code>javax.servlet.FilterChain</code> used to manage
 * the execution of a set of filters for a particular request.  When the
 * set of defined filters has all been executed, the next call to
 * <code>doFilter()</code> will execute the servlet's <code>service()</code>
 * method itself.
 */
public final class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
    private ApplicationFilterConfig[] filters = new ApplicationFilterConfig[0];
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)
        throws IOException, ServletException {
        if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
            final ServletRequest req = request;
            final ServletResponse res = response;
            try {
                java.security.AccessController.doPrivileged(
                    new java.security.PrivilegedExceptionAction<Void>() {
                        @Override
                        public Void run()
                            throws ServletException, IOException {
                            internalDoFilter(req,res);
                            return null;
                        }
                    }
                );
            } catch( PrivilegedActionException pe) {
                ...
            }
        } else {
            internalDoFilter(request,response);
        }
    }
    private void internalDoFilter(ServletRequest request,
                                  ServletResponse response)
        throws IOException, ServletException {
        // Call the next filter if there is one
        if (pos < n) {
            ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
            Filter filter = filterConfig.getFilter();
            if (request.isAsyncSupported() && "false".equalsIgnoreCase(
                    filterConfig.getFilterDef().getAsyncSupported())) {
                request.setAttribute(Globals.ASYNC_SUPPORTED_ATTR, Boolean.FALSE);
            }
            if( Globals.IS_SECURITY_ENABLED ) {
                final ServletRequest req = request;
                final ServletResponse res = response;
                Principal principal =
                    ((HttpServletRequest) req).getUserPrincipal();
                Object[] args = new Object[]{req, res, this};
                SecurityUtil.doAsPrivilege ("doFilter", filter, classType, args, principal);
            } else {
                filter.doFilter(request, response, this);
            }
            return;
        }
        ...
    }
    /**
     * Add a filter to the set of filters that will be executed in this chain.
     *
     * @param filterConfig The FilterConfig for the servlet to be executed
     */
    void addFilter(ApplicationFilterConfig filterConfig) {
        // Prevent the same filter being added multiple times
        for(ApplicationFilterConfig filter:filters)
            if(filter==filterConfig)
                return;
        if (n == filters.length) {
            ApplicationFilterConfig[] newFilters =
                new ApplicationFilterConfig[n + INCREMENT];
            System.arraycopy(filters, 0, newFilters, 0, n);
            filters = newFilters;
        }
        filters[n++] = filterConfig;
    }
}
public interface Filter {
    /**
     *
     * @param filterConfig The configuration information associated with the
     *                     filter instance being initialised
     *
     * @throws ServletException if the initialisation fails
     */
    public default void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}
    /**
     *
     * @param request  The request to process
     * @param response The response associated with the request
     * @param chain    Provides access to the next filter in the chain for this
     *                 filter to pass the request and response to for further
     *                 processing
     *
     */
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
            FilterChain chain) throws IOException, ServletException;
    public default void destroy() {}
}
复制代码


总结

本文讲述了 Spring / SpringMVC 框架中使用的不同类型的设计模式,具体如下:

  • 工厂模式 : Spring使用工厂模式通过 BeanFactoryApplicationContext 创建 bean 对象。
  • 代理模式 : Spring AOP 功能的实现。
  • 单例模式 : Spring 中的 Bean 默认都是单例的。
  • 模板方法模式 : Spring 中 jdbcTemplatehibernateTemplate 等以 Template 结尾的对数据库操作的类,它们就使用到了模板模式。
  • 装饰者模式 : 我们的项目需要连接多个数据库,而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。
  • 观察者模式 : Spring 事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。
  • 适配器模式 : Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、Spring MVC 中也是用到了适配器模式适配Controller
  • 策略模式 : Spring中的资源访问根据不同策略访问任何底层对应的资源。
  • 责任链模式 : Spring mvc中过滤器就使用了责任链模式,对请求进行拦截处理
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