Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)

spring的全面概述(process图)

https://www.processon.com/view/5d47d18be4b0f4c23d608454#map

1.Spring概述:

Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第1张图片

2.spring的体系结构:Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第2张图片

3.Spring与IoC

3.1 IOC基础概念:

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  • 普通的代码:需要的时候自己找类,创建对象。是主动的过程
  • **控制反转:(依赖注入)**是指你需要(必须是需要的时候)的时候容器给你注入。**你是被动的,容器的主动的。**这就是控制反转,(也是依赖注入)。

3.2 面试点:IOC和DI是什么关系?什么是控制反转?

**回答:**控制反转是一种概念,一种思想,控制反转的实现方式有很多种,依赖查找,依赖注入等等,而依赖注入是目前最优秀的解耦方式,Spring采用的是依赖注入这种方式。

3.3 springIOC实例:

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ApplicationContext是个接口,里边有很多抽象类,有两个实现类:(以下两个实现类)

  • ClassPathXmlApplicationContext会在类路径下找这个xml文件;
  • FileSystemXmlApplicationContext会在项目的根路径下找这个文件;使用这个类的时候也可以将xml文件放在本地盘符下(test04);但是一般不会这样,一般会选择(test03)的做法;
  • 这两个实现类在使用的是时候要注意文件路径。

3.4 Spring的IOC进阶:

视频参考:https://www.bilibili.com/video/av41807620/?p=3
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自己实现spring

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4.Spring的AOP

详解Spring中的AOP:https://www.cnblogs.com/qf123/p/8671479.html

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底层实现:Java的动态代理
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5.Java动态代理机制详解(JDK 和CGLIB,Javassist,ASM)

参考文献:https://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/24589193
写的很细

5.1 动态代理原理:

在运行期的代码中生成二进制字节码
 由于JVM通过字节码的二进制信息加载类的,那么,如果我们在运行期系统中,遵循Java编译系统组织.class文件的格式和结构,生成相应的二进制数据,然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类,这样,就完成了在代码中,动态创建一个类的能力了。
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在运行时期可以按照Java虚拟机规范对class文件的组织规则生成对应的二进制字节码。当前有很多开源框架可以完成这些功能,如ASM,Javassist。

5.2 spring的ASM(字节码生成开源框架)

Java字节码生成开源框架介绍-ASM
https://www.bilibili.com/video/av61177271/
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不过ASM在创建class字节码的过程中,操纵的级别是底层JVM的汇编指令级别,这要求ASM使用者要对class组织结构和JVM汇编指令有一定的了解。

下面通过ASM 生成下面类Programmer的class字节码:

 package com.samples;
import java.io.PrintStream;
 
public class Programmer {
 
	public void code()
	{
		System.out.println("I'm a Programmer,Just Coding.....");
	}
}

使用ASM框架提供了ClassWriter 接口,通过访问者模式进行动态创建class字节码,看下面的例子:

package samples;
 
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
 
import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;
public class MyGenerator {
 
	public static void main(String[] args) throws IOException {
 
		System.out.println();
		ClassWriter classWriter = new ClassWriter(0);
		// 通过visit方法确定类的头部信息
		classWriter.visit(Opcodes.V1_7,// java版本
				Opcodes.ACC_PUBLIC,// 类修饰符
				"Programmer", // 类的全限定名
				null, "java/lang/Object", null);
		
		//创建构造函数
		MethodVisitor mv = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "", "()V", null, null);
		mv.visitCode();
		mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
		mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "","()V");
		mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);
		mv.visitMaxs(1, 1);
		mv.visitEnd();
		
		// 定义code方法
		MethodVisitor methodVisitor = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "code", "()V",
				null, null);
		methodVisitor.visitCode();
		methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out",
				"Ljava/io/PrintStream;");
		methodVisitor.visitLdcInsn("I'm a Programmer,Just Coding.....");
		methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println",
				"(Ljava/lang/String;)V");
		methodVisitor.visitInsn(Opcodes.RETURN);
		methodVisitor.visitMaxs(2, 2);
		methodVisitor.visitEnd();
		classWriter.visitEnd(); 
		// 使classWriter类已经完成
		// 将classWriter转换成字节数组写到文件里面去
		byte[] data = classWriter.toByteArray();
		File file = new File("D://Programmer.class");
		FileOutputStream fout = new FileOutputStream(file);
		fout.write(data);
		fout.close();
	}
}

5.3 Java字节码生成开源框架介绍–Javassist:

Javassist是一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库。是由东京工业大学的数学和计算机科学系的 Shigeru Chiba (千叶 滋)所创建的。它已加入了开放源代码JBoss 应用服务器项目,通过使用Javassist对字节码操作为JBoss实现动态AOP框架。javassist是jboss的一个子项目,其主要的优点,在于简单,而且快速。直接使用java编码的形式,而不需要了解虚拟机指令,就能动态改变类的结构,或者动态生成类。

下面通过Javassist创建上述的Programmer类:

import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import javassist.CtNewMethod;
 
public class MyGenerator {
 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        //创建Programmer类		
		CtClass cc= pool.makeClass("com.samples.Programmer");
		//定义code方法
		CtMethod method = CtNewMethod.make("public void code(){}", cc);
		//插入方法代码
		method.insertBefore("System.out.println(\"I'm a Programmer,Just Coding.....\");");
		cc.addMethod(method);
		//保存生成的字节码
		cc.writeFile("d://temp");
	}
}

5.4 代理的基本构成:

代理模式上,基本上有Subject角色,RealSubject角色,Proxy角色。其中:Subject角色负责定义RealSubject和Proxy角色应该实现的接口;RealSubject角色用来真正完成业务服务功能;Proxy角色负责将自身的Request请求,调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能,自己不真正做业务。
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第22张图片
 上面的这幅代理结构图是典型的静态的代理模式:

**       当在代码阶段规定这种代理关系,Proxy类通过编译器编译成class文件,当系统运行时,此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源,增强现有的接口业务功能方面有很大的优点,但是大量使用这种静态代理,会使我们系统内的类的规模增大,并且不易维护;并且由于Proxy和RealSubject的功能 本质上是相同的,Proxy只是起到了中介的作用,这种代理在系统中的存在,导致系统结构比较臃肿和松散。**

**       为了解决这个问题,就有了动态地创建Proxy的想法:在运行状态中,需要代理的地方,根据Subject 和RealSubject,动态地创建一个Proxy,用完之后,就会销毁,这样就可以避免了Proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。**

下面以一个代理模式实例阐述这一问题:

**   将车站的售票服务抽象出一个接口TicketService,包含问询,卖票,退票功能,车站类Station实现了TicketService接口,车票代售点StationProxy则实现了代理角色的功能,类图如下所示。**
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这个实例使用静态代理和动态代理都不能得到最优解。
动态代理其实也相当地麻烦**,在创造的过程中,含有太多的业务代码。我们使用上述创建Proxy代理类的方式的初衷是减少系统代码的冗杂度,但是上述做法却增加了在动态创建代理类过程中的复杂度:手动地创建了太多的业务代码,并且封装性也不够,完全不具有可拓展性和通用性。如果某个代理类的一些业务逻辑非常复杂,上述的动态创建代理的方式是非常不可取的!**

5.5 InvocationHandler角色的由来

仔细思考代理模式中的代理Proxy角色。Proxy角色在执行代理业务的时候,无非是在调用真正业务之前或者之后做一些“额外”业务。
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       有上图可以看出,代理类处理的逻辑很简单:在调用某个方法前及方法后做一些额外的业务。换一种思路就是:在触发(invoke)真实角色的方法之前或者之后做一些额外的业务。那么,为了构造出具有通用性和简单性的代理类,可以将所有的触发真实角色动作交给一个触发的管理器,让这个管理器统一地管理触发。这种管理器就是Invocation Handler。

动态代理模式的结构跟上面的静态代理模式稍微有所不同,多引入了一个InvocationHandler角色。

先解释一下InvocationHandler的作用:

在静态代理中,代理Proxy中的方法,都指定了调用了特定的realSubject中的对应的方法:
在上面的静态代理模式下,Proxy所做的事情,无非是调用在不同的request时,调用触发realSubject对应的方法;更抽象点看,Proxy所作的事情;在Java中 方法(Method)也是作为一个对象来看待了,
动态代理工作的基本模式就是将自己的方法功能的实现交给 InvocationHandler角色,外界对Proxy角色中的每一个方法的调用,Proxy角色都会交给InvocationHandler来处理,而InvocationHandler则调用具体对象角色的方法。如下图所示:
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第25张图片
在这种模式之中:代理Proxy 和RealSubject 应该实现相同的功能,这一点相当重要。(我这里说的功能,可以理解为某个类的public方法)

在面向对象的编程之中,如果我们想要约定Proxy 和RealSubject可以实现相同的功能,有两种方式:

  • **    a.一个比较直观的方式,就是定义一个功能接口,然后让Proxy 和RealSubject来实现这个接口。**
  • **    b.还有比较隐晦的方式,就是通过继承。因为如果Proxy 继承自RealSubject,这样Proxy则拥有了RealSubject的功能,Proxy还可以通过重写RealSubject中的方法,来实现多态。**

其中JDK中提供的创建动态代理的机制,是以a 这种思路设计的,而cglib 则是以b思路设计的。

5.6 JDK的动态代理创建机制----通过接口

比如现在想为RealSubject这个类创建一个动态代理对象,JDK主要会做以下工作:
  **  1. ****  获取**** RealSubject上的所有接口列表;**
**    2.   确定要生成的代理类的类名,默认为:com.sun.proxy.$ProxyXXXX ;**
**    3.   根据需要实现的接口信息,在代码中动态创建 该Proxy类的字节码;**
**    4 .  将对应的字节码转换为对应的class 对象;**
**    5.   创建InvocationHandler 实例handler,用来处理Proxy所有方法调用;**
**    6.   Proxy 的class对象 以创建的handler对象为参数,实例化一个proxy对象**

JDK通过 java.lang.reflect.Proxy包来支持动态代理,一般情况下,我们使用下面的newProxyInstance方法

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class[] interfaces,InvocationHandler h)
**          返回一个指定接口的代理类实例,该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序。**

而对于InvocationHandler,我们需要实现下列的invoke方法:
在调用代理对象中的每一个方法时,在代码内部,都是直接调用了InvocationHandler 的invoke方法,而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法

** Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)**
**          在代理实例上处理方法调用并返回结果。**

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5.7 cglib 生成动态代理类的机制----通过类继承:

JDK中提供的生成动态代理类的机制有个鲜明的特点是: 某个类必须有实现的接口,而生成的代理类也只能代理某个类接口定义的方法,比如:如果上面例子的ElectricCar实现了继承自两个接口的方法外,另外实现了方法bee() ,则在产生的动态代理类中不会有这个方法了!更极端的情况是:如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能同JDK产生动态代理了!

幸好我们有cglib。“CGLIB(Code Generation Library),是一个强大的,高性能,高质量的Code生成类库,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。”

cglib 创建某个类A的动态代理类的模式是:

1.   查找A上的所有非final 的public类型的方法定义
2.   将这些方法的定义转换成字节码;
3.   将组成的字节码转换成相应的代理的class对象;
4.   实现 MethodInterceptor接口,用来处理 对代理类上所有方法的请求(这个接口和JDK动态代理InvocationHandler的功能和角色是一样的)

6.springMVC原理

springMVC实现原理及详解
https://blog.csdn.net/yanweihpu/article/details/80366218

springMVC流程详解:
https://www.cnblogs.com/WuXuanKun/p/6197953.html

1、Spring mvc介绍
SpringMVC框架是以请求为驱动,围绕Servlet设计,将请求发给控制器,然后通过模型对象,分派器来展示请求结果视图。其中核心类是DispatcherServlet,它是一个Servlet,顶层是实现的Servlet接口
3、SpringMVC运行原理

Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第27张图片
流程说明:

(1)客户端(浏览器)发送请求,直接请求到DispatcherServlet。

(2)DispatcherServlet根据请求信息调用HandlerMapping,解析请求对应的Handler。

(3)解析到对应的Handler后,开始由HandlerAdapter适配器处理。

(4)HandlerAdapter会根据Handler来调用真正的处理器开处理请求,并处理相应的业务逻辑。

(5)处理器处理完业务后,会返回一个ModelAndView对象,Model是返回的数据对象,View是个逻辑上的View。

(6)ViewResolver会根据逻辑View查找实际的View。

(7)DispaterServlet把返回的Model传给View。

(8)通过View返回给请求者(浏览器)
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7.spring中使用到的设计模式

参考文章:(结合整理)
https://www.iteye.com/blog/ylsun1113-828542
https://zhuanlan.zhihu.com/p/66790602

对设计模式的理解: 
应该说设计模式是我们在写代码时候的一种被承认的较好的模式,就像一种宗教信仰一样,大多数人承认的时候,你就要跟随,如果你想当一个社会存在的话。好的设计模式就像是给代码造了一个很好的骨架,在这个骨架里,你可以知道心在哪里,肺在哪里,因为大多数人都认识这样的骨架,就有了很好的传播性。这是从易读和易传播来感知设计模式的好处。当然设计模式本身更重要的是设计原则的一种实现,比如开闭原则,依赖倒置原则,这些是在代码的修改和扩展上说事。说到底就是人类和代码发生关系的四种场合:阅读,修改,增加,删除。让每一种场合都比较舒服的话,就需要用设计模式。 
但是话说如果你是个毛毛虫,又怎么懂得人的骨骼呢,不了解人的骨骼结构,又怎么知道心肺在哪里呢。让一个不了解设计模式的人去读充斥了设计模式的代码,也是一头雾水,这也是设计模式带来的负面效果。简单有错吗?没有,那为什么?因为我要满足修改和增加的需要,于是我们给自己一个用设计模式的借口。但是如果不修改和增加呢,那不是多此一举。那你又怎么知道不会修改和增加?也许在用设计模式的时候,我们总在问自己这样一个问题,这个玩意以后变化大吗,有增加的可能吗? 
设计模式其实会带来复杂性的,这是无可争议的,我想我们应该在复杂和简单做一下平衡吧。

**下面来简单列举spring中的设计模式: **

**1.简单工厂 **

又叫做静态工厂方法(StaticFactory Method)模式,但不属于23种GOF设计模式之一。 
简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类。 
spring中的BeanFactory就是简单工厂模式的体现,根据传入一个唯一的标识来获得bean对象,但是否是在传入参数后创建还是传入参数前创建这个要根据具体情况来定。

**2.工厂方法(Factory Method) **

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。 
spring中的FactoryBean就是典型的工厂方法模式。如下图: 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第28张图片 
Spring使用工厂模式可以通过 BeanFactory 或 ApplicationContext 创建 bean 对象。
两者对比:
BeanFactory :延迟注入(使用到某个 bean 的时候才会注入),相比于BeanFactory来说会占用更少的内存,程序启动速度更快。ApplicationContext** :容器启动的时候,不管你用没用到,一次性创建所有 bean 。**BeanFactory 仅提供了最基本的依赖注入支持,ApplicationContext 扩展了 BeanFactory ,除了有BeanFactory的功能还有额外更多功能,所以一般开发人员使用ApplicationContext会更多。
ApplicationContext的三个实现类:

  • ClassPathXmlApplication**:把上下文文件当成类路径资源。**
  • FileSystemXmlApplication**:从文件系统中的 XML 文件载入上下文定义信息。**
  • XmlWebApplicationContext**:从Web系统中的XML文件载入上下文定义信息。**

Example:

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(
                "C:/work/IOC Containers/springframework.applicationcontext/src/main/resources/bean-factory-config.xml");

        HelloApplicationContext obj = (HelloApplicationContext) context.getBean("helloApplicationContext");
        obj.getMsg();
    }
}

**3.单例(Singleton) **

保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。 
spring中的单例模式完成了后半句话,即提供了全局的访问点BeanFactory。但没有从构造器级别去控制单例,这是因为spring管理的是是任意的java对象。 
在我们的系统中,有一些对象其实我们只需要一个,比如说:线程池、缓存、对话框、注册表、日志对象、充当打印机、显卡等设备驱动程序的对象。事实上,这一类对象只能有一个实例,如果制造出多个实例就可能会导致一些问题的产生,比如:程序的行为异常、资源使用过量、或者不一致性的结果。

3.1使用单例模式的好处:

对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间,这对于那些重量级对象而言,是非常可观的一笔系统开销;由于 new 操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,这将减轻 GC 压力,缩短 GC 停顿时间。
Spring 中 bean 的默认作用域就是 singleton(单例)的。 除了 singleton 作用域,Spring 中 bean 还有下面几种作用域:

  • prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。
  • request : 每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP request内有效。
  • session : 每一次HTTP请求都会产生一个新的 bean,该bean仅在当前 HTTP session 内有效。
  • global-session: 全局session作用域,仅仅在基于portlet的web应用中才有意义,Spring5已经没有了。Portlet是能够生成语义代码(例如:HTML)片段的小型Java Web插件。它们基于portlet容器,可以像servlet一样处理HTTP请求。但是,与 servlet 不同,每个 portlet 都有不同的会话

3.2 Spring 实现单例的方式:

  • xml :注解:
  • @Scope(value = “singleton”)

Spring 通过 ConcurrentHashMap 实现单例注册表的特殊方式实现单例模式。Spring 实现单例的核心代码如下

// 通过 ConcurrentHashMap(线程安全) 实现单例注册表
private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap(64);

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory singletonFactory) {
        Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 检查缓存中是否存在实例  
            Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null) {
                //...省略了很多代码
                try {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                }
                //...省略了很多代码
                // 如果实例对象在不存在,我们注册到单例注册表中。
                addSingleton(beanName, singletonObject);
            }
            return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
        }
    }
    //将对象添加到单例注册表
    protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
            synchronized (this.singletonObjects) {
                this.singletonObjects.put(beanName, (singletonObject != null ? singletonObject : NULL_OBJECT));

            }
        }
}

**4.适配器(Adapter) **

将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 
spring中在对于aop的处理中有Adapter模式的例子,见如下图: 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第29张图片
由于Advisor链需要的是MethodInterceptor对象,所以每一个Advisor中的Advice都要适配成对应的MethodInterceptor对象。

4.1 spring AOP中的适配器模式

https://blog.csdn.net/qq_32331073/article/details/80596084
(Advice)详细的执行过程如上。

我们知道 Spring AOP 的实现是基于代理模式,但是 Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式,与之相关的接口是AdvisorAdapter 。
Advice 常用的类型有:

  • BeforeAdvice(目标方法调用前,前置通知)、
  • AfterAdvice(目标方法调用后,后置通知)、
  • AfterReturningAdvice(目标方法执行结束后,return之前)等等。

每个类型Advice(通知)都有对应的拦截器:MethodBeforeAdviceInterceptor、AfterReturningAdviceAdapter、AfterReturningAdviceInterceptor。
Spring预定义的通知要通过对应的适配器,适配成 MethodInterceptor接口(方法拦截器)类型的对象(如:MethodBeforeAdviceInterceptor 负责适配 MethodBeforeAdvice)。

4.2 spring MVC中的适配器模式

在Spring MVC中,DispatcherServlet** 根据请求信息调用 HandlerMapping,解析请求对应的 **Handler。解析到对应的 Handler(也就是我们平常说的 Controller 控制器)后,开始由HandlerAdapter 适配器处理。HandlerAdapter 作为期望接口,具体的适配器实现类用于对目标类进行适配,Controller 作为需要适配的类。
为什么要在 Spring MVC 中使用适配器模式? Spring MVC 中的 Controller 种类众多,不同类型的 Controller 通过不同的方法来对请求进行处理。如果不利用适配器模式的话,DispatcherServlet 直接获取对应类型的 Controller,需要的自行来判断,像下面这段代码一样:(反实例)

if(mappedHandler.getHandler() instanceof MultiActionController){  
   ((MultiActionController)mappedHandler.getHandler()).xxx  
}else if(mappedHandler.getHandler() instanceof XXX){  
    ...  
}else if(...){  
   ...  
}  

假如我们再增加一个 Controller类型就要在上面代码中再加入一行 判断语句,这种形式就使得程序难以维护,也违反了设计模式中的开闭原则 – 对扩展开放,对修改关闭。

**5.包装器(Decorator) **

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,Decorator模式相比生成子类更为灵活。 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第30张图片 
spring中用到的包装器模式在类名上有两种表现:一种是类名中含有Wrapper,另一种是类名中含有Decorator。基本上都是动态地给一个对象添加一些额外的职责。

装饰者模式可以动态地给对象添加一些额外的属性或行为。相比于使用继承,装饰者模式更加灵活。简单点儿说就是当我们需要修改原有的功能,但我们又不愿直接去修改原有的代码时,设计一个Decorator套在原有代码外面。其实在 JDK 中就有很多地方用到了装饰者模式,比如 InputStream家族,InputStream 类下有 FileInputStream (读取文件)、BufferedInputStream (增加缓存,使读取文件速度大大提升)等子类都在不修改InputStream 代码的情况下扩展了它的功能。
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第31张图片
Spring 中配置 DataSource 的时候,DataSource 可能是不同的数据库和数据源。我们能否根据客户的需求在少修改原有类的代码下动态切换不同的数据源?这个时候就要用到装饰者模式(这一点我自己还没太理解具体原理)。**Spring 中用到的包装器模式在类名上含有 Wrapper或者 **Decorator。这些类基本上都是动态地给一个对象添加一些额外的职责

**6.代理(Proxy) **

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 **
从结构上来看和Decorator模式类似,但Proxy是控制,更像是一种对功能的限制,而Decorator是增加职责。 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第32张图片 
spring的Proxy模式在aop中有体现,比如JdkDynamicAopProxy和Cglib2AopProxy。 **
AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)能够将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任(例如事务处理、日志管理、权限控制等)封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可拓展性和可维护性。
Spring AOP 就是
基于动态代理
的,如果要代理的对象,实现了某个接口,那么Spring AOP会使用JDK Proxy,去创建代理对象,而对于没有实现接口的对象,就无法使用 JDK Proxy 去进行代理了,这时候Spring AOP会使用Cglib ,这时候Spring AOP会使用 Cglib 生成一个被代理对象的子类来作为代理,如下图所示:
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第33张图片
当然你也可以使用 AspectJ ,Spring AOP 已经集成了AspectJ ,AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。
使用 AOP 之后我们可以把一些通用功能抽象出来,在需要用到的地方直接使用即可,这样大大简化了代码量。我们需要增加新功能时也方便,这样也提高了系统扩展性。日志功能、事务管理等等场景都用到了 AOP 。

6.1 Spring AOP 和 AspectJ AOP 有什么区别?

Spring AOP 属于运行时增强,而 AspectJ 是编译时增强。 Spring AOP 基于代理(Proxying),而** AspectJ 基于字节码操作**(Bytecode Manipulation)。
Spring AOP 已经集成了 AspectJ ,AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。AspectJ 相比于 Spring AOP 功能更加强大,但是 Spring AOP 相对来说更简单,
如果我们的切面比较少,那么两者性能差异不大。但是,当切面太多的话,最好选择 AspectJ ,它比Spring AOP 快很多。

**7.观察者(Observer) **

定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第34张图片 
spring中Observer模式常用的地方是listener的实现。如ApplicationListener。

**8.策略(Strategy) **

定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。 
spring中在实例化对象的时候用到Strategy模式,见如下图: 
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在SimpleInstantiationStrategy中有如下代码说明了策略模式的使用情况: 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第36张图片

**9.模板方法(Template Method) **

定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。Template Method使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第37张图片
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第38张图片 
我们可以这样写一个实例(抽象类):

public abstract class Template {
    //这是我们的模板方法
    public final void TemplateMethod(){
        PrimitiveOperation1();  
        PrimitiveOperation2();
        PrimitiveOperation3();
    }

    protected void  PrimitiveOperation1(){
        //当前类实现
    }

    //被子类实现的方法
    protected abstract void PrimitiveOperation2();
    protected abstract void PrimitiveOperation3();

}
public class TemplateImpl extends Template {

    @Override
    public void PrimitiveOperation2() {
        //当前类实现
    }

    @Override
    public void PrimitiveOperation3() {
        //当前类实现
    }
}

Spring 中 jdbcTemplatehibernateTemplate 等以 Template 结尾的对数据库操作的类,它们就使用到了模板模式。一般情况下,我们都是使用继承的方式来实现模板模式,但是 Spring 并没有使用这种方式,而是使用Callback 模式与模板方法模式配合,既达到了代码复用的效果,同时增加了灵活性。****(与下一段同义)

Template Method模式一般是需要继承的。这里想要探讨另一种对Template Method的理解。spring中的JdbcTemplate,在用这个类时并不想去继承这个类,因为这个类的方法太多,但是我们还是想用到JdbcTemplate已有的稳定的、公用的数据库连接,那么我们怎么办呢?我们可以把变化的东西抽出来作为一个参数传入JdbcTemplate的方法中。但是变化的东西是一段代码,而且这段代码会用到JdbcTemplate中的变量。怎么办?**那我们就用回调对象吧。在这个回调对象中定义一个操纵JdbcTemplate中变量的方法,我们去实现这个方法,就把变化的东西集中到这里了。然后我们再传入这个回调对象到JdbcTemplate,从而完成了调用。这可能是Template Method不需要继承的另一种实现方式吧。 **
**以下是一个具体的例子: **
**JdbcTemplate中的execute方法 **
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第39张图片
**JdbcTemplate执行execute方法 **
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第40张图片

总结

  • Spring 框架中用到了哪些设计模式?
  • 工厂设计模式 : Spring使用工厂模式通过 BeanFactoryApplicationContext 创建 bean 对象。
  • 代理设计模式 : Spring AOP 功能的实现。
  • 单例设计模式 : Spring 中的 Bean 默认都是单例的。
  • 模板方法模式 : Spring 中 jdbcTemplatehibernateTemplate 等以 Template 结尾的对数据库操作的类,它们就使用到了模板模式。
  • 包装器设计模式 : 我们的项目需要连接多个数据库,而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。
  • 观察者模式: Spring 事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。
  • 适配器模式 :Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、spring MVC 中也是用到了适配器模式适配Controller
  • ……

10.Spring 事件驱动模型中的三种角色

事件角色

ApplicationEvent (org.springframework.context包下)充当事件的角色,这是一个抽象类,它继承了java.util.EventObject并实现了** java.io.Serializable**接口。
**Spring 中默认存在以下事件,他们都是对 ApplicationContextEvent 的实现(继承自
ApplicationContextEvent****):**

  • ContextStartedEvent**:ApplicationContext 启动后触发的事件;**
  • ContextStoppedEvent**:ApplicationContext 停止后触发的事件;**
  • ContextRefreshedEvent**:ApplicationContext 初始化或刷新完成后触发的事件;**
  • ContextClosedEvent**:ApplicationContext 关闭后触发的事件。**

Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第41张图片

事件监听者角色

ApplicationListener** **充当了事件监听者角色,它是一个接口,里面只定义了一个 onApplicationEvent()方法来处理ApplicationEvent。ApplicationListener接口类源码如下,可以看出接口定义看出接口中的事件只要实现了 ApplicationEvent就可以了。所以,在 Spring中我们只要实现 ApplicationListener 接口实现 onApplicationEvent() 方法即可完成监听事件

package org.springframework.context;
import java.util.EventListener;
@FunctionalInterface
public interface ApplicationListener extends EventListener {
    void onApplicationEvent(E var1);
}

事件发布者角色

ApplicationEventPublisher 充当了事件的发布者,它也是一个接口。

@FunctionalInterface
public interface ApplicationEventPublisher {
    default void publishEvent(ApplicationEvent event) {
        this.publishEvent((Object)event);
    }

    void publishEvent(Object var1);
}

ApplicationEventPublisher 接口的publishEvent()这个方法在AbstractApplicationContext类中被实现,阅读这个方法的实现,你会发现实际上事件真正是通过ApplicationEventMulticaster来广播出去的。具体内容过多,就不在这里分析了,后面可能会单独写一篇文章提到。

Spring 的事件流程总结

  • 定义一个事件: 实现一个继承自 ApplicationEvent,并且写相应的构造函数;
  • 定义一个事件监听者:实现 ApplicationListener 接口,重写 onApplicationEvent() 方法;
  • 使用事件发布者发布消息: 可以通过 ApplicationEventPublisher 的 publishEvent() 方法发布消息。

Example:

// 定义一个事件,继承自ApplicationEvent并且写相应的构造函数
public class DemoEvent extends ApplicationEvent{
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private String message;

    public DemoEvent(Object source,String message){
        super(source);
        this.message = message;
    }

    public String getMessage() {
         return message;
          }


// 定义一个事件监听者,实现ApplicationListener接口,重写 onApplicationEvent() 方法;
@Component
public class DemoListener implements ApplicationListener{

    //使用onApplicationEvent接收消息
    @Override
    public void onApplicationEvent(DemoEvent event) {
        String msg = event.getMessage();
        System.out.println("接收到的信息是:"+msg);
    }

}
// 发布事件,可以通过ApplicationEventPublisher  的 publishEvent() 方法发布消息。
@Component
public class DemoPublisher {

    @Autowired
    ApplicationContext applicationContext;

    public void publish(String message){
        //发布事件
        applicationContext.publishEvent(new DemoEvent(this, message));
    }
}

当调用 DemoPublisher 的 publish() 方法的时候,比如 demoPublisher.publish(“你好”) ,控制台就会打印出:接收到的信息是:你好 。

测试过程:

参考文章:
https://blog.csdn.net/oJiaKeChong1234/article/details/92838486
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第42张图片
事件类:
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第43张图片
监听发布类;
如上上图
主类:
Spring的IOC、AOP、动态代理等等笔记(全)(面试必备)_第44张图片

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