聊聊Spring中最常用的10种设计模式 - 文章 - 开发者社区

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大家好，我是苏三，又跟大家见面。

前言

作为一名有多年开发经验的老司机，每次翻看Spring源码都让我感叹："这哪是框架，分明是设计模式的百科全书！"

有些小伙伴在工作中可能只会用@Autowired，却不知背后藏着多少精妙设计。

今天这篇文章跟大家一起聊聊Spring中最常用的10种设计模式，希望对你会有所帮助。

1 模板方法模式：流程骨架大师

场景：处理重复流程但允许细节变化
Spring应用 ：JdbcTemplate、RestTemplate等

  
// 伪代码展示模板方法核心  
publicabstractclass JdbcTemplate {  
    // 定义算法骨架（不可重写）  
    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;  
    }  
      
    // 留给子类实现的钩子方法  
    protected abstract Connection getConnection();  
    protected abstract Object mapResult(ResultSet rs);  
}

为什么用 ：

复用资源管理（连接获取/释放）等通用逻辑
允许子类只关注业务差异（如结果映射）

思考：当你写重复流程时，想想能否抽出模板骨架

2 工厂模式：对象出生管理局

场景：解耦对象创建与使用
Spring应用 ：BeanFactory核心接口

  
public interface BeanFactory {  
    Object getBean(String name);  
    <T> T getBean(Class<T> requiredType);  
}  
  
// 实现类：DefaultListableBeanFactory  
public class UserService {  
    // 使用者无需关心Bean如何创建  
    @Autowired   
    private OrderService orderService;   
}

设计精髓 ：

隐藏复杂的对象初始化过程（如循环依赖处理）
统一管理对象生命周期（单例/原型等作用域）

类比：就像点外卖不需要知道厨师怎么做菜

3 代理模式：隐形护卫

场景：无侵入增强对象功能

Spring应用 ：AOP动态代理

  
// JDK动态代理示例  
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】调用方法: " + method.getName());  
        return method.invoke(target, args); // 执行原方法  
    }  
}  
  
// Spring中通过@Aspect实现类似功能  
@Aspect  
@Component  
publicclass LogAspect {  
    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")  
    public void logMethodCall(JoinPoint jp) {  
        System.out.println("调用方法: " + jp.getSignature().getName());  
    }  
}

动态代理两板斧 ：

JDK代理：基于接口（要求目标类实现接口）
CGLIB代理：基于继承（可代理普通类）

价值：业务逻辑与横切关注点（日志/事务等）彻底解耦

4 单例模式：全局唯一指挥官

场景：减少资源消耗，保证全局一致性

Spring实现 ：Bean默认作用域

  
// 源码片段：AbstractBeanFactory  
public Object getBean(String name) {  
    Object bean = getSingleton(name); // 先查缓存  
    if (bean == null) {  
        bean = createBean(name);      // 不存在则创建  
        addSingleton(name, bean);     // 放入缓存  
    }  
    return bean;  
}

关键设计 ：

三级缓存解决循环依赖（singletonObjects, earlySingletonObjects, singletonFactories）
并发安全通过 synchronized +双重检查锁定实现

警示：切忌在单例Bean中保存状态变量！

5 观察者模式：事件广播网

场景：解耦事件生产者和消费者

Spring应用 ：ApplicationEvent机制

  
// 1. 定义事件  
publicclass OrderCreatedEvent extends ApplicationEvent {  
    public OrderCreatedEvent(Order source) {  
        super(source);  
    }  
}  
  
// 2. 发布事件  
@Service  
publicclass OrderService {  
    @Autowired ApplicationEventPublisher publisher;  
      
    public void createOrder(Order order) {  
        // 业务逻辑...  
        publisher.publishEvent(new OrderCreatedEvent(order));  
    }  
}  
  
// 3. 监听事件  
@Component  
publicclass EmailListener {  
    @EventListener  
    public void handleOrderEvent(OrderCreatedEvent event) {  
        // 发送邮件通知  
    }  
}

优势：

事件源与监听器完全解耦
支持异步处理（加 @Async 注解即可）

6 策略模式：算法切换器

场景：动态选择算法实现

Spring应用 ：Resource资源加载

  
// 资源加载策略族  
Resource res1 = new ClassPathResource("config.xml"); // 类路径策略  
Resource res2 = new UrlResource("http://config.com");// 网络策略  
Resource res3 = new FileSystemResource("/opt/config");// 文件系统策略  
  
// 统一调用接口  
InputStream is = res1.getInputStream();

源码设计亮点 ：

Resource 接口统一抽象
通过 ResourceLoader 自动选择策略

应用场景 ：支付方式切换（微信/支付宝/银联）

7 适配器模式：接口转换器

场景：兼容不兼容的接口

Spring应用 ：Spring MVC的HandlerAdapter

  
// 伪代码：处理多种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); // 统一适配调用  
    }  
}  
  
// 实际Spring源码中处理了：  
// 1. @Controller注解类 2. HttpRequestHandler 3. Servlet实现等

价值：

让DispatcherServlet无需关心Controller具体类型
新增Controller类型只需扩展适配器

8 装饰器模式：功能增强包

场景：动态添加功能

Spring应用 ：HttpServletRequest包装

  
// 典型应用：缓存请求体  
ContentCachingRequestWrapper wrappedRequest =   
    new ContentCachingRequestWrapper(rawRequest);  
  
// 可在filter中多次读取body  
byte[] body = wrappedRequest.getContentAsByteArray();

源码实现 ：

  
public class ContentCachingRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {  
    private ByteArrayOutputStream cachedContent;  
      
    @Override  
    public ServletInputStream getInputStream() {  
        // 装饰原方法：缓存流数据  
    }  
}

设计本质 ：通过包装器在不修改原对象基础上增强功能

9 建造者模式：复杂对象组装工

场景：分步构建复杂对象

Spring应用 ：BeanDefinitionBuilder

  
// 构建复杂的Bean定义  
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(UserService.class);  
builder.addPropertyValue("maxRetry", 3);  
builder.setInitMethodName("init");  
builder.setScope(BeanDefinition.SCOPE\_SINGLETON);  
  
// 注册到容器  
registry.registerBeanDefinition("userService", builder.getBeanDefinition());

对比传统构造 ：

解决多参数构造的混乱（尤其可选参数多时）
构建过程更加清晰可读

十、责任链模式：拦截器的骨架

MVC拦截器实现 ：

  
// 伪代码：拦截器链执行  
publicclass HandlerExecutionChain {  
    privatefinal List<HandlerInterceptor> interceptors = new ArrayList<>();  
      
    boolean applyPreHandle(HttpRequest req, HttpResponse res) {  
        for (HandlerInterceptor interceptor : interceptors) {  
            if (!interceptor.preHandle(req, res)) returnfalse; // 中断链  
        }  
        returntrue;  
    }  
}  
  
// 自定义拦截器  
publicclass LogInterceptor implements HandlerInterceptor {  
    @Override  
    public boolean preHandle(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) {  
        System.out.println("请求进入: " + req.getRequestURI());  
        returntrue; // 继续执行  
    }  
}

10 责任链模式：拦截器的骨架设计

场景：解耦多步骤处理流程

Spring应用 ：HandlerInterceptor拦截器链

  
// Spring MVC核心执行链  
publicclass HandlerExecutionChain {  
    privatefinal List<HandlerInterceptor> interceptors = new ArrayList<>();  
      
    // 执行前置处理（责任链核心）  
    public boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request,   
                                 HttpServletResponse response) {  
        for (int i = 0; i < interceptors.size(); i++) {  
            HandlerInterceptor interceptor = interceptors.get(i);  
            // 任意拦截器返回false则中断链条  
            if (!interceptor.preHandle(request, response, this.handler)) {  
                triggerAfterCompletion(request, response, i); // 清理已完成  
                returnfalse;  
            }  
        }  
        returntrue;  
    }  
}

实战配置 ：

  
@Configuration  
publicclass WebConfig implements WebMvcConfigurer {  
    @Override  
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {  
        // 构建责任链  
        registry.addInterceptor(new LogInterceptor()).order(1);  
        registry.addInterceptor(new AuthInterceptor()).order(2);  
        registry.addInterceptor(new RateLimitInterceptor()).order(3);  
    }  
}  
  
// 独立拦截器实现  
publicclass AuthInterceptor implements HandlerInterceptor {  
    @Override  
    public boolean preHandle(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res, Object handler) {  
        if (!checkToken(req.getHeader("Authorization"))) {  
            res.sendError(401); // 认证失败  
            returnfalse; // 中断链  
        }  
        returntrue; // 放行  
    }  
}

设计价值 ：

开闭原则 ：新增拦截器无需修改现有代码
单一职责 ：每个拦截器只关注单一功能
动态编排 ：通过 order() 灵活调整执行顺序
流程控制 ：任意节点可中断或继续传递

典型反模式 ：在拦截器中注入其他拦截器，这将破坏责任链独立性，导致循环依赖！

总结

解耦的艺术
工厂模式解耦创建/使用，观察者模式解耦事件/处理
扩展性的智慧
策略模式支持算法扩展，装饰器模式支持功能扩展
复杂性的封装
模板方法封装流程，建造者模式封装构建
性能的权衡
单例模式减少资源消耗，代理模式按需增强

最后送给小伙伴们的建议：不要为了用模式而用模式 。

就像Spring的作者Rod Johnson说的："优雅的代码不是模式的堆砌，而是恰到好处的抽象 。"

当你下次写代码感到别扭时，不妨想想这些经典模式，或许能豁然开朗。

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