设计模式在ssh中的典型应用

女爷i 2022-08-04 04:18 170阅读 0赞

单例模式：数据库连接池的设计一般采用单例模式，数据库连接是一种数据库资源。软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的。当然，使用数据库连接池还有很多其它的好处，可以屏蔽不同数据数据库之间的差异，实现系统对数据库的低度耦合，也可以被多个系统同时使用，具有高可复用性，还能方便对数据库连接的管理等等。数据库连接池属于重量级资源，一个应用中只需要保留一份即可，既节省了资源又方便管理。所以数据库连接池采用单例模式进行设计会是一个非常好的选择。

在Spring 中大量使用的以下两种设计模式：**工厂模式**和**单态模式**。

工厂模式可将Java 对象的调用者从被调用者的实现逻辑中分离出来，调用者只需关心被调用者必须满足的规则(接口) ，而不必关心实例的具体实现过程。这是面向接口编程的优势，能提高程序的解耦，避免所有的类以硬编码方式耦合在一起。

如果所有的类直接耦合，极易形成"骨牌效应"，假如B 类调用了A 类，一旦A 类需要修改，则B 类也需要修改；假如C 类调用了B 类，则C 类也需要修改......依次类推，从而导致整个系统都需要改写。造成"牵一发而动全身"，而系统重构的代价是相当高的。

Spring 倡导**”面向接口编程“，**可以避免上述的问题，使设计良好的架构可保证系统重构的工作被封闭在重构的层内，绝不会影响其他层。

Spring 容器是实例化和管理全部bean 的工厂，Spring 默认将所有的bean 设置成单态模式，无须自己完成单态模式，即对所有相同id 的bean 请求都将返回同一个共享实例。因此，单态模式可大大降低Java 对象在创建和销毁时的系统开销。

**一. 单态模式的回顾**

单态模式限制了类实例的创建，但采用这种模式设计的类，可以保证仅有一个实例，并可提供访问该实例的全局访问点。**J2EE应用的大量组件，都需要保证一个类只有一个实例。**比如数据库引擎访问点只能有一个。

更多的时候，为了提高性能，程序应尽量减少Java 对象的创建和销毁时的开销。使用单态模式可避免Java 类被多次实例化，让相同类的全部实例共享同一内存区。

为了防止单态模式的类被多次实例化，**应将类的构造器设成私有**，这样就保证了只能通过静态方法获得类实例。而该静态方法则保证每次返回的实例都是同一个，这就需将该类的实例设置成类属性，由于该属性需要被静态方法访问，因此该属性应设成静态属性。

下面给出单态模式的示例代码：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.  //单态模式测试类  
3.  **public** **class** SingletonTest \{  
4.      //该类的一个普通属性  
5.      **int** value;  
6.      //使用静态属性保存该类的一个实例  
7.      **private** **static** SingletonTest instance;  
8.      //构造器私有化，避免该类被多次实例化  
9.      **private** SingletonTest()\{  
10.         System.out.println("正在执行构造器...");  
11.     \}  
12.     //提供静态方法返回该类实例   
13.     **public** **static** SingletonTest getInstance()\{  
14.         //实例化类实例前，先检查该实例是否存在  
15.         **if**(instance == **null**)\{  
16.             //如果不存在，则新建一个实例  
17.             instance = **new** SingletonTest();  
18.         \}  
19.         //返回该类的成员变量：该类的实例   
20.         **return** instance;      
21.     \}  
22.     //以下提供对普通属性value的getter和setter方法  
23.     **public** **int** getValue()\{  
24.         **return** value;  
25.     \}  
26.   
27.     **public** **void** setValue(**int** values)\{  
28.         **this**.value = values;      
29.     \}  
30.     **public** **static** **void** main(String args\[\])\{  
31.         SingletonTest t1 = SingletonTest.getInstance();  
32.         SingletonTest t2 = SingletonTest.getInstance();  
33.         t2.setValue(9);  
34.         System.out.println(t1 == t2);  
35.     \}  
36. \}

从程序最后的打印结果可以看出，该类的两个实例完全相同。这证明单态模式类的全部实例是同一共享实例。程序里虽然获得了类的两个实例，但实际上只执行一次构造器，因为对于单态模式的类，无论有多少次的创建实例请求，都只执行一次构造器。

**二. 工厂模式的回顾**

工厂模式是根据调用数据返回某个类的一个实例，此类可以是多个类的某一个类。通常，这些类满足共同的规则(接口)或父类。调用者只关心工厂生产的实例是否满足某种规范，即实现的某个接口是否可供自己正常调用(调用者仅仅使用)。该模式给对象之间作出了清晰的角色划分，降低程序的耦合。

接口产生的全部实例通常用于实现相同接口，接口里定义了全部实例共同拥有的方法，这些方法在不同的实现类中实现的方式不同。从而使程序调用者无须关心方法的具体实现，降低了系统异构的代价。

下面是工厂模式的示例代码：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.    
3.  //Person接口定义  
4.  **public** **interface** Person \{  
5.      **public** String sayHello(String name);  
6.      **public** String sayGoodbye(String name);  
7.  \}

该接口定义了Person规范，规范要求实现该接口的类必须具有以下两个的方法：能打招呼，能告别。

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.  //American类实现Person接口  
3.  **public** **class** American **implements** Person \{  
4.      **public** String sayHello(String name)\{  
5.          **return** name+",hello";  
6.      \}  
7.      **public** String sayGoodbye(String name)  
8.      \{  
9.          **return** name+",goodbye";  
10.     \}  
11. \}

下面是Person类的另一个实现类：Chinese

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;    
2.  //Chinese类实现Person接口  
3.  **public** **class** Chinese **implements** Person \{  
4.      **public** String sayHello(String name)\{  
5.          **return** name+",您好";  
6.      \}  
7.      **public** String sayGoodbye(String name)  
8.      \{  
9.          **return** name+",下次再见";  
10.     \}  
11. \}

然后再看Person工厂的代码：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.    
3.  **public** **class** PersonFactory \{  
4.      **public** Person getPerson(String ethnic)  
5.      \{  
6.          **if**(ethnic.equalsIgnoreCase("chin"))  
7.          \{  
8.              **return** **new** Chinese();  
9.          \}**else**\{  
10.             **return** **new** American();        
11.         \}  
12.     \}  
13. \}

以上是最简单的工厂模式框架，其主程序如下：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.    
3.  **public** **class** FactoryTest \{  
4.      **public** **static** **void** main(String\[\] args)\{  
5.          //创建PersonFactory实例 ，获得工厂实例   
6.          PersonFactory pf = **new** PersonFactory();  
7.          //定义接口Person实例，面向接口编程   
8.          Person p = **null**;  
9.          //使用工厂获得person实例  
10.         p = pf.getPerson("chin");  
11.         //下面调用Person接口方法  
12.         System.out.println(p.sayHello("wawa"));  
13.         System.out.println(p.sayGoodbye("wawa"));  
14.         //使用工厂获得Person的另一个实例  
15.         p = pf.getPerson("ame");  
16.         //再次调用Person接口的方法  
17.         System.out.println(p.sayHello("wawa"));  
18.         System.out.println(p.sayGoodbye("wawa"));  
19.     \}  
20. \}

由此可看出，**主程序从Person 接口的具体类中解耦出来，而且程序调用者无须关心Person 的实例化过程，主程序仅仅与工厂服务定位结合在一起，可获得所有工厂能产生的实例。具体类的变化，接口无须发生任何改变，调用者程序代码部分也无须发生任何改动。**  
下面是Spring 对这两种模式的实现。

**三. Spring 对单态与工厂模式的实现**

随着Spring 提供工厂模式的实现，在使用Spring 时，无须自己提供工厂类。因为Spring容器是最大的工厂，而且是个功能超强的工厂。Spring 使用配置文件管理所有的bean ，其配置文件中bean 由Spring 工厂负责生成和管理。

下面是关于两个实例的配置文件：

**\[html\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.    
2.  **<?****xml** version = "1.0" encoding = "gb2312"**?>**  
3.  <!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN"  
4.     "http://www.springsource.org/dtd/spring-beans.dtd"**>**  
5.    
6.  **<****beans****>**  
7.    
8.  **<****bean** id = "chinese" class = "ppp.Chinese"**/>**  
9.    
10. **<****bean** id = "american" class = "ppp.American"**/>**  
11. **</****beans****>**

主程序部分如下：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.    
3.  **import** org.springframework.context.ApplicationContext;  
4.  **import** org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;  
5.  **public** **class** SpringTest \{  
6.      **public** **static** **void** main(String\[\] args) \{  
7.          //实例化Spring容器  
8.          ApplicationContext ctx = **new** FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");  
9.          //定义Person接口实例  
10.         Person p = **null**;  
11.         //通过Spring上下文获得Chinese实例  
12.         p = (Person)ctx.getBean("chinese");  
13.         //执行chinese实例的方法  
14.         System.out.println(p.sayHello("wawa"));  
15.         System.out.println(p.sayGoodbye("wawa"));  
16.           
17.         p = (Person)ctx.getBean("american");  
18.         System.out.println(p.sayHello("wawa"));  
19.         System.out.println(p.sayGoodbye("wawa"));  
20.     \}  
21. \}

使用Spring 时，即使没有工厂类PersonFactory ，程序一样可以使用工厂模式， Spring完全可以提供所有工厂模式的功能。

下面对主程序部分进行简单的修改：

**\[java\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **package** ppp;  
2.    
3.  **import** org.springframework.context.ApplicationContext;  
4.  **import** org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;  
5.  **public** **class** SpringTest\{  
6.       **public** **static** **void** main(String\[\] args)\{  
7.           //实例化Spring容器  
8.           ApplicationContext ctx = **new** FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");  
9.           //定义p1接口的实例p1  
10.          Person p1 = **null**;  
11.          //通过Spring上下文获得Chinese实例  
12.          p1 = (Person)ctx.getBean("Chinese");  
13.          //定义p2接口的实例p2  
14.          Person p2 = **null**;  
15.          p2 = (Person)ctx.getBean("Chinese");  
16.          System.out.println(p1 == p2);  
17.      \}  
18. \}

程序的执行结果是：true

表明Spring对接受容器管理的全部的bean，默认采用单态模式管理，建议不要随意更改bean的行为方式。因为从性能上讲，单态的bean比非单态的bean性能更为优秀。

仔细检查上面的代码就会发现如下的特点;

（1）除测试部分的主程序外，代码并未出现Spring的特定类和接口。

（2）调用者的代码，也就是测试用的主程序部分，**仅仅面向Person的接口编程，而无需知道实现类的具体名称**。同时，通过修改配置文件来彻底切换底层的具体实现类。

（3）由于厂无需多个实例，因此工厂应该采用单态模式设计，其中Spring上下文也就是Spring工厂，已被设计成单态。

**Spring工厂模式，不仅提供了创建bean的功能，还提供了对bean的生命周期的管理。最重要的是还以管理bean和bean之间的依赖关系。**

### [hibernate 使用的设计模式（一） 观察者][hibernate _] ###

以hibernate.get(String, Serializable)方法为例：

get()的方法实现为：

图1：

Java代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  **public** Object get(String entityName, Serializable id, LockMode lockMode) **throws** HibernateException \{  
2.          LoadEvent event = **new** LoadEvent(id, entityName, lockMode, **this**);  
3.          fireLoad(event, LoadEventListener.GET);  
4.          **return** event.getResult();  
5.      \}  
6.    
7.      **private** **void** fireLoad(LoadEvent event, LoadType loadType) \{  
8.          errorIfClosed();  
9.          checkTransactionSynchStatus();  
10.         LoadEventListener\[\] loadEventListener = listeners.getLoadEventListeners();  
11.         **for** ( **int** i = 0; i < loadEventListener.length; i++ ) \{  
12.             loadEventListener\[i\].onLoad(event, loadType);  
13.         \}  
14.     \}

图2：

Java代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  **public** **void** onLoad(LoadEvent event, LoadEventListener.LoadType loadType) **throws** HibernateException \{  
2.    
3.      **final** SessionImplementor source = event.getSession();  
4.    
5.      EntityPersister persister;  
6.      **if** ( event.getInstanceToLoad() != **null** ) \{  
7.          persister = source.getEntityPersister( **null**, event.getInstanceToLoad() ); //the load() which takes an entity does not pass an entityName  
8.          event.setEntityClassName( event.getInstanceToLoad().getClass().getName() );  
9.      \}  
10.     **else** \{  
11.         persister = source.getFactory().getEntityPersister( event.getEntityClassName() );  
12.     \}  
13.   
14.     **if** ( persister == **null** ) \{  
15.         **throw** **new** HibernateException(  
16.                 "Unable to locate persister: " +  
17.                 event.getEntityClassName()  
18.             );  
19.     \}  
20.   
21.     **if** ( persister.getIdentifierType().isComponentType() && EntityMode.DOM4J == event.getSession().getEntityMode() ) \{  
22.         // skip this check for composite-ids relating to dom4j entity-mode;  
23.         // alternatively, we could add a check to make sure the incoming id value is  
24.         // an instance of Element...  
25.     \}  
26.     **else** \{  
27.         Class idClass = persister.getIdentifierType().getReturnedClass();  
28.         **if** ( idClass != **null** && ! idClass.isInstance( event.getEntityId() ) ) \{  
29.             **throw** **new** TypeMismatchException(  
30.                     "Provided id of the wrong type for class " + persister.getEntityName() + ". Expected: " + idClass + ", got " + event.getEntityId().getClass()  
31.             );  
32.         \}  
33.     \}  
34.   
35.     EntityKey keyToLoad = **new** EntityKey( event.getEntityId(), persister, source.getEntityMode()  );  
36.   
37.     **try** \{  
38.         **if** ( loadType.isNakedEntityReturned() ) \{  
39.             //do not return a proxy!  
40.             //(this option indicates we are initializing a proxy)  
41.             event.setResult( load(event, persister, keyToLoad, loadType) );  
42.         \}  
43.         **else** \{  
44.             //return a proxy if appropriate  
45.             **if** ( event.getLockMode() == LockMode.NONE ) \{  
46.                 event.setResult( proxyOrLoad(event, persister, keyToLoad, loadType) );  
47.             \}  
48.             **else** \{  
49.                 event.setResult( lockAndLoad(event, persister, keyToLoad, loadType, source) );  
50.             \}  
51.         \}  
52.     \}  
53.     **catch**(HibernateException e) \{  
54.         log.info("Error performing load command", e);  
55.         **throw** e;  
56.     \}  
57. \}

如代码所示：当执行get()方法时，首先创建一个loadEvent，然后触发加载操作，获取对应listeners做出对应的响应；

SessionImpl为被观察者， listers为观察者， event为事件， event中包含了事件相关的属性。

ps:图1中为SessionImpl中的代码（SessionImpl为session的实现类）， 图2为DefaultLoadEventListener的代码（DefaultLoadEventListener为LoadEventListener的实现类）

[view plain]: http://blog.csdn.net/titilover/article/details/6729058#
[hibernate _]: http://abc08010051.iteye.com/blog/1956583
[icon_star.png]: /images/20220731/b77deb92bc1f4ddaad2631ed28d10562.png