目錄

1. 設計模式在 Spring Boot 中的應用

1.1 單例模式：Bean 管理與全局實例

1.1.1 Spring 中的單例 Bean

1.1.2 自定義單例實現

1.1.3 單例模式的優勢

1.2 工廠模式：動態創建 Bean

1.2.1 Spring 的工廠方法

1.2.2 自定義工廠類

1.2.3 工廠模式的應用場景

1.3 代理模式：AOP 與方法攔截

1.3.1 Spring AOP 的實現

1.3.2 靜態代理與動態代理

1.3.3 代理模式的優勢

2. 高級設計模式的應用

2.1 策略模式：靈活的業務邏輯切換

2.1.1 策略模式的實現

2.1.2 策略模式的優勢

2.1.3 策略模式的應用案例

2.2 觀察者模式：事件驅動與消息通知

2.2.1 觀察者模式的實現

2.2.2 觀察者模式的優勢

2.2.3 觀察者模式的應用案例

2.3 裝飾者模式：動態增強功能

2.3.1 裝飾者模式的實現

2.3.2 裝飾者模式的優勢

2.3.3 裝飾者模式的應用案例

3. 其他高級設計模式

3.1 模板方法模式：固定流程與靈活擴展

3.1.1 模板方法模式的實現

3.1.2 模板方法模式的優勢

3.1.3 模板方法模式的應用案例

3.2 責任鏈模式：流程化處理與解耦

3.2.1 責任鏈模式的實現

3.2.2 責任鏈模式的優勢

3.2.3 責任鏈模式的應用案例

3.3 享元模式：資源復用與高效管理

3.3.1 享元模式的實現

3.3.2 享元模式的優勢

3.3.3 享元模式的應用案例

4. 構建者模式與中介者模式

4.1 構建者模式：復雜對象的構造

4.1.1 構建者模式的實現

4.1.2 構建者模式的優勢

4.1.3 構建者模式的應用案例

4.2 中介者模式：組件間解耦與協調

4.2.1 中介者模式的實現

4.2.2 中介者模式的優勢

4.2.3 中介者模式的應用案例

5. 狀態模式：狀態管理與流程控制

5.1 狀態模式的實現

5.1.1 狀態模式的實現

5.1.2 狀態模式的優勢

5.1.3 狀態模式的應用案例

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1. 設計模式在 Spring Boot 中的應用

1.1 單例模式：Bean 管理與全局實例

1.1.1 Spring 中的單例 Bean

• Spring 默認將 @Service、@Component 等注解的類作為單例管理，確保全局唯一。

• 單例模式適用于配置管理器等場景，避免重復初始化，節省資源。

1.1.2 自定義單例實現

• 使用雙重校驗鎖實現線程安全的單例模式，如自定義配置讀取器。

• 通過 volatile 和 synchronized 確保實例的唯一性，提升性能。

1.1.3 單例模式的優勢

• 單例模式減少了實例創建的開銷，提高了系統性能。

• 便于管理和維護全局狀態，避免了多實例帶來的數據不一致問題。

1.2 工廠模式：動態創建 Bean

1.2.1 Spring 的工廠方法

• 使用 @Bean 注解實現工廠方法，動態創建不同類型的 Bean。

• 工廠模式可以根據參數動態選擇實現類，增強系統的靈活性。

1.2.2 自定義工廠類

• 通過工廠類實現不同策略的動態創建，如日志策略。

• 工廠模式解耦了對象的創建和使用，便于擴展和維護。

1.2.3 工廠模式的應用場景

• 工廠模式適用于需要根據條件動態創建對象的場景，如支付方式、短信發送策略等。

• 它可以有效減少代碼的耦合度，提高系統的可擴展性。

1.3 代理模式：AOP 與方法攔截

1.3.1 Spring AOP 的實現

• Spring AOP 使用代理模式實現方法的攔截和增強，如事務管理、日志記錄。

• 代理模式可以在不修改原有代碼的情況下，添加額外的功能。

1.3.2 靜態代理與動態代理

• 靜態代理通過實現接口的方式實現代理，代碼侵入性較強。

• 動態代理通過字節碼技術動態生成代理類，靈活性更高。

1.3.3 代理模式的優勢

• 代理模式可以實現對方法的前后增強，如日志記錄、權限校驗。

• 它可以有效分離關注點，提高代碼的可維護性和可讀性。

2. 高級設計模式的應用

2.1 策略模式：靈活的業務邏輯切換

2.1.1 策略模式的實現

• 定義策略接口和多種實現類，通過上下文動態切換策略。

• 策略模式適用于多種業務邏輯切換的場景，如登錄方式、支付方式等。

2.1.2 策略模式的優勢

• 策略模式可以靈活切換算法或行為，無需修改原有代碼。

• 它可以有效減少條件判斷，提高代碼的可讀性和可維護性。

2.1.3 策略模式的應用案例

• 在用戶登錄系統中，通過策略模式實現多種登錄方式的切換。

• 在支付系統中，通過策略模式實現多種支付方式的切換。

2.2 觀察者模式：事件驅動與消息通知

2.2.1 觀察者模式的實現

• 定義觀察者接口和被觀察者類，通過事件通知多個觀察者。

• 觀察者模式適用于事件驅動的場景，如訂單創建通知、消息推送等。

2.2.2 觀察者模式的優勢

• 觀察者模式可以實現解耦，被觀察者無需關心觀察者的實現。

• 它可以有效實現多對多的通知機制，提高系統的靈活性。

2.2.3 觀察者模式的應用案例

• 在訂單系統中，通過觀察者模式實現訂單創建后通知多個系統。

• 在消息推送系統中，通過觀察者模式實現多渠道的消息推送。

2.3 裝飾者模式：動態增強功能

2.3.1 裝飾者模式的實現

• 定義裝飾器類，通過組合的方式動態增強原有功能。

• 裝飾者模式適用于需要動態增強功能的場景，如日志記錄、性能監控等。

2.3.2 裝飾者模式的優勢

• 裝飾者模式可以在不修改原有代碼的情況下，動態添加功能。

• 它可以有效實現功能的組合，提高代碼的可擴展性。

2.3.3 裝飾者模式的應用案例

• 在服務層方法中，通過裝飾者模式實現方法耗時統計。

• 在日志系統中，通過裝飾者模式實現日志的動態增強。

3. 其他高級設計模式

3.1 模板方法模式：固定流程與靈活擴展

3.1.1 模板方法模式的實現

• 定義抽象模板類，固定主流程，通過抽象方法實現靈活擴展。

• 模板方法模式適用于固定流程的場景，如數據導出、任務執行等。

3.1.2 模板方法模式的優勢

• 模板方法模式可以固定主流程，減少重復代碼。

• 它可以有效實現靈活擴展，提高代碼的可維護性。

3.1.3 模板方法模式的應用案例

• 在數據導出功能中，通過模板方法模式實現通用導出流程。

• 在任務執行功能中，通過模板方法模式實現固定任務流程。

3.2 責任鏈模式：流程化處理與解耦

3.2.1 責任鏈模式的實現

• 定義責任鏈，通過多個處理器依次處理請求。

• 責任鏈模式適用于流程化處理的場景，如表單驗證、權限審批等。

3.2.2 責任鏈模式的優勢

• 責任鏈模式可以實現解耦，每個處理器只關心自己的職責。

• 它可以有效實現流程化處理，提高代碼的可擴展性。

3.2.3 責任鏈模式的應用案例

• 在用戶注冊流程中，通過責任鏈模式實現手機號、密碼、驗證碼的依次校驗。

• 在權限審批流程中，通過責任鏈模式實現多級審批。

3.3 享元模式：資源復用與高效管理

3.3.1 享元模式的實現

• 定義享元工廠，通過緩存復用對象，減少對象創建。

• 享元模式適用于需要大量復用小對象的場景，如圖標、連接池等。

3.3.2 享元模式的優勢

• 享元模式可以減少對象創建的開銷，提高系統性能。

• 它可以有效實現資源復用，節省內存空間。

3.3.3 享元模式的應用案例

• 在圖標管理中，通過享元模式復用圖標對象。

• 在連接池管理中，通過享元模式復用連接對象。

4. 構建者模式與中介者模式

4.1 構建者模式：復雜對象的構造

4.1.1 構建者模式的實現

• 定義構建者類，通過逐步設置屬性構造復雜對象。

• 構建者模式適用于復雜對象構造的場景，如表單對象、配置類等。

4.1.2 構建者模式的優勢

• 構建者模式可以清晰地設置對象屬性，避免構造函數參數過多。

• 它可以有效實現復雜對象的構造，提高代碼的可讀性和可維護性。

4.1.3 構建者模式的應用案例

• 在用戶注冊表單中，通過構建者模式構造表單對象。

• 在配置類中，通過構建者模式構造配置對象。

4.2 中介者模式：組件間解耦與協調

4.2.1 中介者模式的實現

• 定義中介者接口和具體中介者類，通過中介者協調多個組件。

• 中介者模式適用于組件間交互復雜的場景，如聊天室、消息協調等。

4.2.2 中介者模式的優勢

• 中介者模式可以實現組件間的解耦，減少組件間的直接調用。

• 它可以有效實現組件間的協調，提高系統的可擴展性。

4.2.3 中介者模式的應用案例

• 在聊天室中，通過中介者模式實現多個用戶的消息轉發。

• 在消息協調系統中，通過中介者模式實現多個組件的消息協調。

5. 狀態模式：狀態管理與流程控制

5.1 狀態模式的實現

5.1.1 狀態模式的實現

• 定義狀態接口和多種狀態類，通過上下文切換狀態。

• 狀態模式適用于狀態管理的場景，如訂單狀態、任務狀態等。

5.1.2 狀態模式的優勢

• 狀態模式可以將狀態邏輯封裝到狀態類中，減少條件判斷。

• 它可以有效實現狀態的靈活切換，提高代碼的可維護性。

5.1.3 狀態模式的應用案例

• 在訂單系統中，通過狀態模式管理訂單的創建、支付、發貨、收貨等狀態。

• 在任務管理系統中，通過狀態模式管理任務的待辦、進行中、已完成等狀態。

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