Spring框架中的设计模式（三）

时间:2022-05-05
本文章向大家介绍Spring框架中的设计模式（三），主要内容包括原型模式、对象池、观察者、基本概念、基础应用、原理机制和需要注意的事项等，并结合实例形式分析了其使用技巧，希望通过本文能帮助到大家理解应用这部分内容。

在之前的两篇文章中，我们看到了一些在Spring框架中实现的设计模式。这一次我们会发现这个流行框架使用的3种新模式。 本文将从描述两个创意设计模式开始：原型和对象池。 最后我们将重点关注行为模式—>观察者。 本篇前传

原型模式

这篇文章的第一个设计模式是原型。可以通过官方文档查找有关Spring作用域中的bean作用域的文章中介绍了类似的概念(prototype)。原型设计模式与有用相同名称的(prototype)作用域有点相似。此设计模式允许通过复制已存在的对象来创建一个对象的实例。副本应该是真正的副本。这意味着新对象的所有属性应与复制对象的属性相同。如果不清楚，比一个简单的 JUnit案例更好的说明：

public class PrototypeTest {

  @Test
  public void test() {
    Robot firstRobot = new Robot("Droid#1");
    Robot secondRobot = (Robot) firstRobot.clone();
    assertTrue("Cloned robot's instance can't be the same as the"
      +" source robot instance", 
      firstRobot != secondRobot);
    assertTrue("Cloned robot's name should be '"+firstRobot.getName()+"'"
      +" but was '"+secondRobot.getName()+"'", 
      secondRobot.getName().equals(firstRobot.getName()));
  }

}


class Robot implements Cloneable {
  private String name;

  public Robot(String name) {
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return this.name;
  }

  protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return super.clone();
  }
}

在 Spring中，在org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory中使用一种特定的原型设计模式，它将初始化 bean原型作用域。新对象基于配置文件中的bean定义。我们可以看到，在给定的例子中：

<bean id="shoppingCart" class="com.waitingforcode.data.ShoppingCart" scope="prototype">
  <property name="id" value="9"></property>
</bean>
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations={"applicationContext-test.xml"})
public class SpringPrototypeTest {

  @Autowired
  private BeanFactory beanFactory;

  @Test
  public void test() {
    ShoppingCart cart1 = (ShoppingCart) beanFactory.getBean("shoppingCart");
    assertTrue("Id of cart1 should be 9 but was "+cart1.getId(), 
      cart1.getId() == 9);
    cart1.setId(100);
    ShoppingCart cart2 = (ShoppingCart) beanFactory.getBean("shoppingCart");
    assertTrue("Id of cart2 should be 9 but was "+cart2.getId(), 
      cart2.getId() == 9);
    assertTrue("Id of second cart ("+cart2.getId()+") shouldn't be the same as the first one: "+cart1.getId(), 
      cart1.getId() != cart2.getId());
    cart2.setId(cart1.getId());
    assertTrue("Now (after cart2.setId(cart1.getId())), the id of second cart ("+cart2.getId()+") should be the same as the first one: "
      +cart1.getId(), cart1.getId() == cart2.getId());
    assertTrue("Both instance shouldn't be the same", cart1 != cart2);
  }

}

从前面的例子可以看出， ShoppingCart实例是直接从bean定义创建的。最初， cart1和 cart2对象的 id值为 9.它在测试结束时被修改，以证明两个引用都属于两个不同的对象。

对象池

Spring中使用的另一个模型是对象池设计模式。其主要目的在于在一个池中保存特定数量的对象，并根据需要重新使用。通过它，我们可以改善我们想要使用 巨型对象的响应时间。 巨型意味着这些对象的构造需要很多时间（例如：持有数据库连接的对象），最好重用已经存在的和未获取的对象，而不是创建新对象。

Spring还使用线程池来管理其调度部分。一些示例位于org.springframework.scheduling.concurrent中。我们检索数据库（ SpringJDBC）项目中的对象池的想法。数据库连接池不是由 Spring直接实现的，而是适用于 Spring工作方式的项目，如 C3P0或 JakartaCommonsDBCP连接池。

观察者

这里呈现的最后一个设计模式是观察者。当一个或几个课程正在等待具体事件时可以使用它。观察者模式由一个科目和观察员名单组成。一个很好的例子就是 GUI界面，其中点击按钮（按钮是主题）会引起听众（观察者）启动的一些操作(再说的直白点就是电影院一场电影这个 subject,需要 观众(也就是观察者咯),电影产生的一些画面产生的事件，比如恐怖 电影给男人女人带来的不同的感官的感受，传播到观察者也就是观众的眼里所带来的不一样的反应，这个中间一般会添加一个 事件传播者，在后面解释 Spring的例子的时候会说到)，例如：打开一个新页面这个动作。可以参考下面的例子：

public class ObserverTest {

  @Test
  public void test() {
    Observer pageOpener = new PageOpener();
    Observer register = new Register();
    Button btn = new Button();
    btn.addListener(pageOpener);
    btn.addListener(register);
    btn.clickOn();
    assertTrue("Button should be clicked but it wasn't", 
      btn.wasClicked());
    assertTrue("Page opener should be informed about click but it wasn't", 
      pageOpener.wasInformed());
    assertTrue("Register should be informed about click but it wasn't", 
      register.wasInformed());
  }

}

class Button {

  private boolean clicked;
  private List<observer> listeners;

  public List<observer> getListeners() {
    if (this.listeners == null) {
      this.listeners = new ArrayList<observer>();
    }
    return this.listeners;
  }

  public void addListener(Observer observer) {
    getListeners().add(observer);
  }

  public boolean wasClicked() {
    return this.clicked;
  }

  public void clickOn() {
    this.clicked = true;
    informAll();
  }

  private void informAll() {
    for (Observer observer : getListeners()) {
      observer.informAboutEvent();
    }
  }

}

abstract class Observer {
  protected boolean informed;

  public void informAboutEvent() {
    this.informed = true;
  }

  public boolean wasInformed() {
    return this.informed;
  }
}

class PageOpener extends Observer {

  @Override
  public void informAboutEvent() {
    System.out.println("Preparing download of new page");
    super.informAboutEvent();
  }

}

class Register extends Observer {

  @Override
  public void informAboutEvent() {
    System.out.println("Adding the action to register");
    super.informAboutEvent();
  }
}

可以看到，关于我们的 Button实例点击的事件被发送到所有的观察者对象。从这些对象开始下载页面内容，第二个将在事件的信息保存在注册表中。在 Spring中，观察者设计模式用于将与应用程序上下文相关的事件传输到org.springframework.context.ApplicationListener的实现。要了解它们的实现方法，我们来看一下 AbstractApplicationContext类(老版本的代码，新版本的请自行对照)：

public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader
  implements ConfigurableApplicationContext, DisposableBean {
  /** Statically specified listeners */
  private Set<applicationlistener<?>> applicationListeners = new LinkedHashSet<applicationlistener<?>>();

  // some other fields and methods
  @Override
  public void addApplicationListener(ApplicationListener<?> listener) {
    if (this.applicationEventMulticaster != null) {
      this.applicationEventMulticaster.addApplicationListener(listener);
    }
    else {//新版本这里直接咔嚓掉，上面的applicationEventMulticaster一旦为空，就会报错的
      this.applicationListeners.add(listener);
    }
  }

  /**
    * Return the list of statically specified ApplicationListeners.
    */
  public Collection<applicationlistener<?>> getApplicationListeners() {
    return this.applicationListeners;
  }

  /**
    * Add beans that implement ApplicationListener as listeners.
    * Doesn't affect other listeners, which can be added without being beans.
    */
  protected void registerListeners() {
    // Register statically specified listeners first.
    for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
      getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
    }
    // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
    // uninitialized to let post-processors apply to them!
    String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
    for (String lisName : listenerBeanNames) {
      getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(lisName);
    }
  }
}

在提供的代码中，监听器在内部添加到应用程序上下文类中，并且在 registerListeners()方法之后，它们被注册到由接口org.springframework.context.event.ApplicationEventMulticaster表示的适当的事件多路广播器(因为有很多listeners)。 EventMulticaster负责管理不同的 listener和向他们发布事件。

public class SimpleApplicationEventMulticaster extends AbstractApplicationEventMulticaster {
    private Executor taskExecutor;
    private ErrorHandler errorHandler;

    public SimpleApplicationEventMulticaster() {
    }

    public SimpleApplicationEventMulticaster(BeanFactory beanFactory) {
        this.setBeanFactory(beanFactory);
    }

    public void setTaskExecutor(Executor taskExecutor) {
        this.taskExecutor = taskExecutor;
    }

    protected Executor getTaskExecutor() {
        return this.taskExecutor;
    }

    public void setErrorHandler(ErrorHandler errorHandler) {
        this.errorHandler = errorHandler;
    }

    protected ErrorHandler getErrorHandler() {
        return this.errorHandler;
    }

    public void multicastEvent(ApplicationEvent event) {
        this.multicastEvent(event, this.resolveDefaultEventType(event));
    }
    //发布事件:通过池执行任务的方式来做并发处理，这样就把之前的对象池模式给利用上了
    public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, ResolvableType eventType) {
        ResolvableType type = eventType != null?eventType:this.resolveDefaultEventType(event);
        Iterator var4 = this.getApplicationListeners(event, type).iterator();

        while(var4.hasNext()) {
            final ApplicationListener<?> listener = (ApplicationListener)var4.next();
            Executor executor = this.getTaskExecutor();
            if(executor != null) {
                executor.execute(new Runnable() {
                    public void run() {
                        SimpleApplicationEventMulticaster.this.invokeListener(listener, event);
                    }
                });
            } else {
                this.invokeListener(listener, event);
            }
        }

    }
...
}

这次我们讲3种设计模式:用于在同一个调用作用域内创建 bean的原型，避免重新创建巨型对象的对象池，以及将应用程序的上下文事件分派给适当的监听器的观察者。

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