【面试资料】Spring中用到了哪些设计模式？

面试时，初中级Java程序员一般都会问到的问题：Spring用到了哪些设计模式？

其实只要Spring使用得够熟练，回答这道题还是非常轻松的。因为Spring的命名非常规范，基本上从类名就可以看得出来用到了哪些设计模式。常用的有8种设计模式在Spring中的应用：

工厂模式

Spring的BeanFactory类，就是使用了简单工厂模式。它主要提供getBean()方法，用来创建对象的实例；见得比较多的ApplicationContext也是继承自BeanFactory。

public interface BeanFactory {
    Object getBean(String name) throws BeansException;
    
    <T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType) throws BeansException;
    
    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
    
    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;
    
    <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;
    //省略...
}

单例模式

Spring中的Bean默认为 singleton 单例。我们可以通过配置Bean的作用域scope参数来进行修改。Spring Bean一共有5种内置的作用域，分别是 singleton、prototype、request、session、globalSession。

对于单例bean的创建方式，主要看DefaultSingletonBeanRegistry 的 getSingleton() 方法：

public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {
    /** 保存单例Objects的缓存集合ConcurrentHashMap，key：beanName --> value：bean实例 */
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
 
    public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
        Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");
        synchronized (this.singletonObjects) {
            //检查缓存中是否有实例，如果缓存中有实例，直接返回
            Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null) {
                //省略...
                try {
                    //通过singletonFactory获取单例
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    newSingleton = true;
                }
                //省略...
                if (newSingleton) {
                    addSingleton(beanName, singletonObject);
                }
            }
            //返回实例
            return singletonObject;
        }
    }
    
    protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
      synchronized (this.singletonObjects) {
        this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
        this.singletonFactories.remove(beanName);
        this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
        this.registeredSingletons.add(beanName);
      }
    }
}

装饰器模式

在Spring中，只要见到以Wrapper命名的类基本都是使用装饰器模式。比如BeanWrapper，用来访问Bean的属性和方法。

策略模式

Spring中Bean的实例化采用的就是策略模式。因为Bean的实例化包含原生对象的实例化，和代理对象的实例化，不同对象实例化的逻辑也不一样，所以实例化策略也不一样，比如SimpleInstantiationStrategy就是Spring中默认的实例化策略。

适配器模式

在Spring，只要是以Adapter命名的类基本都是适配器模式的应用。比如MVC模块中的HandlerAdapter。

代理模式

比如AOP模块中的AopProxy，用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术;

另外，我们再看看DefaultAopProxyFactory的createAopProxy()方法，Spring通过此方法创建动态代理类：

public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {
	@Override
	public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
		if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
			Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
			if (targetClass == null) {
				throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " + "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
			}
			if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
				return new JdkDynamicAopProxy(config);
			}
			return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
		}
		else {
			return new JdkDynamicAopProxy(config);
		}
	}
}

从源码中可以看出，Spring会先判断是否实现了接口，如果实现了接口就使用JDK动态代理，如果没有实现接口则使用Cglib动态代理，也可以通过配置，强制使用Cglib动态代理，配置如下：

<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>

JDK动态代理和Cglib动态代理的区别：

JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，没有实现接口的类不能使用。
Cglib动态代理即使被代理的类没有实现接口，也可以使用，因为Cglib动态代理是使用继承被代理类的方式进行扩展。
Cglib动态代理是通过继承的方式，覆盖被代理类的方法来进行代理，所以如果方法是被final修饰的话，就不能进行代理。

模板方法模式

主要用来解决代码重复的问题。Spring提供了非常多的模板类来减少重复代码，基本都是以Template结尾，比如RestTemplate,JmsTemplate,JdbcTemplate。

观察者模式

主要用于当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知，在Spring中一般以Listener结尾，比如ApplicationListener等等。