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Spring Bean 生命周期中设计模式的应用与解析

web 2025/8/21 16:50:09

Spring Bean 生命周期中使用的设计模式

Spring Bean 的生命周期涉及多个阶段和扩展点，Spring 框架在这一过程中巧妙运用了多种设计模式，以实现强大的功能和灵活性。以下是主要设计模式及其应用场景：

1. 工厂模式（Factory Pattern）

应用场景：Bean 的创建过程。
作用：通过BeanFactory和ApplicationContext作为工厂接口，负责实例化、配置和管理 Bean，用户无需手动创建对象。
示例：

BeanFactory factory = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");MyBean bean = factory.getBean("myBean", MyBean.class);

2. 单例模式（Singleton Pattern）

应用场景：Bean 的作用域（默认）。
作用：Spring 默认将 Bean 配置为单例模式，确保一个 BeanDefinition 在 IoC 容器中只存在一个实例。
源码实现：通过DefaultSingletonBeanRegistry类的缓存机制管理单例 Bean。

3. 代理模式（Proxy Pattern）

应用场景：AOP（面向切面编程）增强。
作用：当 Bean 需要 AOP 增强时，创建代理对象（JDK 动态代理或 CGLIB 代理），织入切面逻辑（如事务管理、日志记录）。
示例：

@Servicepublic class UserService {@Transactionalpublic void saveUser() { /* 业务逻辑 */ }}

4. 装饰器模式（Decorator Pattern）

应用场景：BeanPostProcessor接口。
作用：允许在 Bean 初始化前后对其增强（如修改属性、添加功能）。
示例：

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {@Overridepublic Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {// 初始化前增强return bean;}@Overridepublic Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {// 初始化后增强（如创建代理）return bean;}
}

5. 观察者模式（Observer Pattern）

应用场景：事件驱动机制（ApplicationEvent和ApplicationListener）。
作用：当 Bean 生命周期事件（如容器启动、关闭）发生时，通知注册的监听器。
示例：

// 发布事件
applicationContext.publishEvent(new MyCustomEvent(this, "data"));
// 监听事件
@Component
public class MyEventListener implements ApplicationListener<MyCustomEvent> {@Overridepublic void onApplicationEvent(MyCustomEvent event) { /* 处理事件 */ }}

6. 策略模式（Strategy Pattern）

应用场景：InstantiationStrategy接口。
作用：决定如何实例化 Bean（如构造器反射、CGLIB 子类化）。
源码实现：
- SimpleInstantiationStrategy：普通实例化。
- CglibSubclassingInstantiationStrategy：支持 AOP 代理的实例化。

7. 模板方法模式（Template Method Pattern）

应用场景：AbstractApplicationContext类的refresh()方法。
作用：定义 Bean 生命周期的骨架流程，子类可重写特定步骤（如加载 BeanDefinition）。
源码示例：

public abstract class AbstractApplicationContext implements ApplicationContext {@Overridepublic void refresh() {synchronized (this.startupShutdownMonitor) {prepareRefresh(); // 准备刷新ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); // 加载BeanDefinitionprepareBeanFactory(beanFactory); // 准备BeanFactory// ... 其他步骤}}
}

8. 适配器模式（Adapter Pattern）

应用场景：BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor的注册。
作用：将不同类型的处理器适配到统一的处理接口中。
示例：

public class ApplicationListenerDetector implements BeanPostProcessor {// 适配不同后置处理器到统一接口
}

9. 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）

应用场景：BeanPostProcessor链。
作用：多个BeanPostProcessor按顺序处理 Bean，形成处理链。
源码实现：AbstractAutowireCapableBeanFactory中依次调用所有注册的BeanPostProcessor。

10. 建造者模式（Builder Pattern）

应用场景：BeanDefinition的构建。
作用：使用BeanDefinitionBuilder或 Java 配置（@Configuration+@Bean）逐步构建复杂的BeanDefinition。
示例：

BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MyBean.class);builder.addPropertyValue("name", "test");BeanDefinition beanDefinition = builder.getBeanDefinition();