常用设计模式

设计模式详解

1. 单例模式：双重检查锁（volatile禁止指令重排序）

核心思想：确保一个类仅有一个实例，并提供全局访问点。
双重检查锁实现：

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance; // volatile禁止指令重排序
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) { // 第一次检查：避免不必要的同步
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) { // 第二次检查：确保实例未创建
                    instance = new Singleton(); 
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

关键点：

• 双重检查：减少同步代码块的使用，提升性能。
• volatile作用：禁止JVM指令重排序，防止其他线程获取未初始化完成的实例（对象初始化分三步：分配内存→初始化对象→指向内存地址，若重排序可能导致中间状态暴露）。

2. 工厂模式：Spring BeanFactory

核心思想：将对象创建与使用解耦，由工厂统一管理实例化过程。
Spring BeanFactory：

• 功能：Spring IoC容器的核心接口，负责创建、配置和管理Bean。
• 实现方式：
  • 简单工厂：通过静态方法返回具体对象。
  • 工厂方法：定义接口，子类决定实例化哪个类。
• Spring中的扩展：
  • ApplicationContext继承BeanFactory，支持自动装配、事件发布等高级功能。
  • 通过XML配置或注解（如@Component, @Bean）定义Bean的创建规则。

3. 代理模式：AOP动态代理

核心思想：通过代理对象控制对目标对象的访问，增强功能（如日志、事务）。
Spring AOP实现：

• JDK动态代理：基于接口，运行时生成代理类（要求目标类实现接口）。
• CGLIB代理：基于继承，生成目标类的子类作为代理（适用于无接口的类）。
  示例：

// 目标类
public class UserServiceImpl implements UserService {
    public void save() { /* 业务逻辑 */ }
}

// 切面增强
@Aspect
public class LogAspect {
    @Before("execution(* save(..))")
    public void logBefore() { /* 记录日志 */ }
}

动态代理流程：

1. 切面定义增强逻辑（Advice）。
2. 代理工厂在运行时生成代理对象。
3. 调用代理方法时，按顺序执行增强逻辑和目标方法。

4. 观察者模式：Spring事件机制

核心思想：定义对象间的一对多依赖，当主题状态变化时，自动通知所有观察者。
Spring事件机制：

• 核心组件：
  • 事件：继承ApplicationEvent（如ContextRefreshedEvent）。
  • 发布者：调用ApplicationContext.publishEvent()发布事件。
  • 监听者：实现ApplicationListener接口或使用@EventListener注解。
    示例：

// 自定义事件
public class OrderEvent extends ApplicationEvent { /* 订单事件 */ }

// 监听者
@Component
public class OrderListener {
    @EventListener
    public void handleEvent(OrderEvent event) { /* 处理事件 */ }
}

// 发布事件
applicationContext.publishEvent(new OrderEvent("订单创建"));

特点：支持同步/异步处理，通过@Async实现异步监听。

5. 其他常见设计模式

• 模板方法模式：Spring JdbcTemplate定义算法骨架，子类实现具体步骤。
• 适配器模式：Spring MVC的HandlerAdapter适配不同处理器（如Controller、Servlet）。
• 装饰器模式：Java I/O流（如BufferedReader包装FileReader）。

总结

设计模式是解决特定场景问题的经验总结，结合框架（如Spring）可显著提升代码复用性、扩展性和可维护性。理解模式的核心思想比死记实现更重要！