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前言
本文总结了常见的六种设计模式的基本概念，主要包括单例模式、代理模式、工厂模式等。当然在学习设计模式的时候不能只学习概念，还要看每种设计模式在Java中的实际应用场景，这样才会记忆深刻，所以本文也以举例的方式去展示每种设计模式在Java中的实际应用，加深读者的理解。
一、单例模式
单例（Singleton）模式的定义：指一个类只有一个实例,且该类能自行创建这个实例的一种模式。
作用:单例模式是保证系统实例唯一性的重要手段。用于一个全局类对象在多个地方被使用的场景下,保障了整个系统只有一个对象被使用,很好的节约了资源。
实现方法:将类的实例化方法私有化来防止程序通过其他方式创建该类的实例,提供一个全局唯一获取该类实例的方法帮助用户获取类的实例。
实现单例模式很简单,每次获取前先判断系统是否已经存在单例对象,没有就创建,有就返回这个对象。单例模式常见的写法有懒汉式单例和饿汉式单例还有双重校验锁。
之前的文章中已经详细介绍过这几种单例模式的写法，本文不再叙述，参考链接：
JAVA设计模式-单例模式
二、原型模式
实际上，Spring最基本的scope只有两种，即singleton和prototype。
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singletonScope，即单例Bean，顾名思义具有单例模式的所有特性，
在spring容器里面只会初始化出一个bean实例，存于缓存中。后续的请求都公用这个对象。最简单的创建单例bean的方式，就是直接在类名上面加@Service,@Controller这些注解。 -
prototypeScope，即原型Bean，
每次请求时都会创建新的bean实例直接使用。创建原型Bean，需要显示指定scope属性。
三、代理模式
什么是代理模式：在有些情况下，一个客户不能或者不想直接访问另一个对象，这时需要找一个中介帮忙完成某项任务，这个中介就是代理对象。例如，购买火车票不一定要去火车站买，可以通过 12306 网站或者去火车票代售点买。又如找保姆、找工作,买东西等都可以通过找中介完成。
代理模式的基本结构：
- 抽象主题（Subject）类：通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
- 真实主题（Real Subject）类：实现了抽象主题中的具体业务，是代理对象所代表的真实对象，是最终要引用的对象。
- 代理（Proxy）类：提供了与真实主题相同的接口，其内部含有对真实主题的引用，它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。
以58同城找保姆举例:我们要定义一个接口里面存放着做饭和洗衣服的业务方法(抽象主题),保姆(真实主题)需要实现这个接口(很容易理解.保姆需要会做饭和洗衣服),58同城(代理类)也需要实现这个接口,它可以增加一些额外的处理，如给保姆培训和接保姆等。我们访问时只需要访问代理类即可。
静态代理
静态代理就是按照代理模式书写的代码，其特点是代理类和目标类在代码中是确定的，因此称为静态。
特点：
1.代理类和目标类在代码中是确定的，因此称为静态,显然不够灵活。
2.如果被代理的目标对象非常多(例如58又要代理保姆对象,又要代理家教,又要代理水电工)，则静态代理类就非常臃肿，难以胜任。
3.如果接口增加一个方法，除了所有实现类需要实现这个方法外，所有代理类也需要实现此方法，增加了代码维护的复杂度。
动态代理
动态代理中，代理类并不是在 Java 代码中实现，而是在运行时期生成，相比静态代理，动态代理可以很方便的对委托类的方法进行统一处理，如添加方法、调用次数、添加日志功能等等，动态代理分为 jdk 动态代理和 cglib 动态代理
JDK代理
通过反射来实现的，借助 Java 自带的 java.lang.reflect.Proxy。
其步骤如下：
1. 编写一个委托类的接口，即静态代理的
2. 实现一个真正的委托类，即静态代理的
3. 创建一个动态代理类，实现 InvocationHandler 接口，并重写该 invoke方法
4. 在测试类中，生成动态代理的对象。
动态代理总结：虽然相对于静态代理，动态代理大大减少了我们的开发任务， 同时减少了对业务接口的依赖，降低了耦合度。但是还是有一点点小小的遗憾 。
缺点：它无法摆脱仅支持 interface 代理的缺点，它们已经注定有一个共同的父类叫 Proxy。
实现：mybatis里面用的就是jdk代理，只写接口不用写实现类。原理如下：
1.mybatis的mapper接口的代理类在代理mapper接口的时候，代理对象会实现mapper接口
2.在执行代理对象的对应接口方法的时候，会去调用handler也就是mapperProxy的invoke方法，这个方法的三个参数分别是：代理对象本身，接口的方法对象，接口方法的参数列表。
3.在执行invoke方法的时候直接不执行接口的那个method，因为那个method没有任何实现，而去执行sqlSession里面的逻辑。sqlSession里面的执行逻辑才是mybatis的核心逻辑实现。
Cglib代理
JDK 实现动态代理需要实现类通过接口定义业务方法。
所以对于没有接口的类。就需要用到CGlib代理
CGLib 采用了非常底层的字节码技术，其原理是通过字节码技术为一个类创建子类（父子类），并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用。但因为采用的是继承，所以不能对 final 修饰的类进行代理。
JDK 动态代理与 CGLib 动态代理均是实现 Spring AOP 的基础，例如@Transactional事务这个注解底层就是用CGlib代理来实现的。
Cglib 子类代理实现方法:
1.需要引入 cglib 的 jar 文件,但是 Spring 的核心包中已经包括了 Cglib 功能,所以直接引入 spring-core-xxx.jar 即可.
2.引入功能包后,就可以在内存中动态构建子类
3.代理的类不能为 final,否则报错
4.目标对象的方法如果为 final/static,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额 外的业务方法.
CGLIB 创建的动态代理对象比JDK 创建的动态代理对象的性能更高，但是 CGLIB创建代理对象时所花费的时间却比 JDK 多得多。所以对于单例的对象，因为无需频繁创建对象，用 CGLIB 合适，反之使用 JDK 方式要更为合适一些。
同时由 于 CGLib 由于是采用动态创建子类的方法，对于 final 修饰的类无法进行代理。
Spring事务是怎么实现的？
- Spring事务底层是基于数据库事务和AOP机制的（CGlib代理）。
- ⾸先对于使⽤了@Transactional注解的Bean，Spring会创建⼀个代理对象作为Bean。
- 当调⽤代理对象的方法时，会先判断该方法上是否加了@Transactional注解。
- 如果加了，那么则利用事务管理器创建⼀个数据库连接。
- 并且修改数据库连接的autocommit属性为false，禁止此连接的自动提交，这是Spring事务非常重要的⼀步。
- 然后执行当前方法，方法中会执行sql。
- 执行完当前方法后，如果没有出现异常就直接提交事务。
- 如果出现了异常，并且这个异常是需要回滚的就会回滚事务，否则仍然提交事务。
- Spring事务的隔离级别对应的就是数据库的隔离级别。
- Spring事务的传播机制是Spring事务自己实现的，也是Spring事务中最复杂的。
- Spring事务的传播机制是基于数据库连接来做的，一个数据库连接⼀个事务，如果传播机制配置为需要新开⼀个事务，那么实际上就是先建立一个数据库连接，在此新数据库连接上执行sql。
四、工厂模式
工厂模式概述：通俗的来讲,就是用工厂方法代替new操作创建一个实例化对象的方式。
实现方式:在接口中定义了创建对象的方法,而将具体的创建对象的过程在子类中实现。
简单工厂模式：如果要创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成。
抽象工厂模式：在简单工厂模式上添加了一个创建不同工厂的抽象接口(抽象类或接口实现),该接口可叫超级工厂。
Spring中的工厂模式
Spring 官方文档对 bean 的解释是： 在 Spring 中，构成应用程序主干并由Spring IOC容器管理的对象称为bean。bean是一个由Spring IOC容器实例化、组装和管理的对象。
BeanFactory：是IOC容器的核心接口， 它定义了IOC的基本功能
BeanFactory是Spring 的“心脏”。它就是 SpringIOC 容器的真面目。Spring使用BeanFactory 来实例化、配置和管理 Bean。
缺点：BeanFactorty接口提供了配置框架及基本功能，但是无法支持spring的aop功能和web应用。
ApplicationContext： 应用上下文，继承了BeanFactory接口，拥有BeanFactory所有的功能,它是Spring的一个功能丰富的容器，提供了更多面向实际应用的功能。
如果说BeanFactory是Spring的心脏，那么ApplicationContext就是完整的躯体了。
区别：BeanFactory主要是面对 spring 框架的基础设施，面对 spring 自己。Applicationcontex 主要面对与 spring 开发者。
五、装饰器模式
javaSE当中的IO中就有用到装饰器模式，例如缓冲流，它就是装饰模式的一种，它给普通的流套上一层更高级的管道。
缓冲流的特点就是令输入输出流具有1个缓冲区, 显著减少与外部设备的IO次数, 而且提供一些额外的方法。
同理，缓存输出流可以理解为：现在要往一个地方发一堆快递，如果一件一件或者拿麻袋发，效率非常低。可以把收到的快递暂时存到一个大卡车（数组缓冲区）上面，等到快递数量到达8192时一次性将快递发送过去（写出到目标文件中）。
六、责任链模式
拦截器是AOP和责任链模式的一个实现，拦截器栈就是将拦截器按一定的顺序连接成一条链，在访问被拦截的方法或者字段时，拦截器链中的拦截器就会按照之前定义的顺序进行调用。在此链式的执行过程中,任何一个拦截器都可以直接返回,从而终止余下的拦截器。
总结
本篇文章总结了六种常见的设计模式以及在Java体系中的实际应用，都是面试中非常容易被问到的知识点。同时，在学习设计模式的时候一定要结合具体的场景去学习，这样才会记忆深刻。