如何基于Spring使用工廠模式實(shí)現(xiàn)程序解耦
這篇文章主要介紹了如何基于Spring使用工廠模式實(shí)現(xiàn)程序解耦,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下
1、 啥是耦合、解耦？
既然是程序解耦，那我們必須要先知道啥是耦合，耦合簡單來說就是程序的依賴關(guān)系，而依賴關(guān)系則主要包括
1、 類之間的依賴
2、 方法間的依賴
比如下面這段代碼：
public class A{
public int i;
}
public class B{
public void put(A a){
System.out.println(a.i);
}
}
上面這個(gè)例子中A類和B類之間存在一種強(qiáng)耦合關(guān)系，B類直接依賴A類，B類的put方法非A類類型不可，我們把這種情況叫做強(qiáng)耦合關(guān)系。
實(shí)際開發(fā)中應(yīng)該做到：編譯期不依賴，運(yùn)行時(shí)才依賴。怎么理解呢？我們很容易想到多態(tài)向上轉(zhuǎn)型，是的，編譯時(shí)不確定，運(yùn)行時(shí)才確定,當(dāng)然接觸面更廣一點(diǎn)的童鞋會(huì)想到接口回調(diào)，是的接口回調(diào)方式也能有效的解耦！如下代碼：
//一個(gè)接口叫做Inter，里面定義了一個(gè)happy（）方法，有兩個(gè)類A、B實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口
interface Inter{
void happy();
}
class A implements Inter{
@Override
public void happy() {
System.out.println("happy...A");
}
}
class B implements Inter{
@Override
public void happy() {
System.out.println("happy...B");
}
}
public class Test{
public void happys(Inter inter){
inter.happy();
}
}
是的，如上代碼正是典型的接口回調(diào)，Test類中的happys方法參數(shù)變的相對(duì)靈活起來，代碼中Test類與A類、B類之間就存在一種弱耦合關(guān)系，Test類的happys方法的參數(shù)可以使A類類型也可以是B類類型，不像強(qiáng)耦合關(guān)系中非A類類型不可的情形。
從某一意義上來講使用類的向上轉(zhuǎn)型或接口回調(diào)的方式進(jìn)行解耦都是利用多態(tài)的思想！
當(dāng)然解耦的方式還有很多，從根本意義上講實(shí)現(xiàn)低耦合就是對(duì)兩類之間進(jìn)行解耦，解除類之間的直接關(guān)系，將直接關(guān)系轉(zhuǎn)換成間接關(guān)系，從而也有很多設(shè)計(jì)模式也對(duì)程序進(jìn)行解耦，比如：適配器模式、觀察者模式、工廠模式....總之，必須明確一點(diǎn)：耦合性強(qiáng)的程序獨(dú)立性很差！
2、 jdbc程序進(jìn)行解耦
先來看一段代碼：
//1、注冊(cè)驅(qū)動(dòng)
DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver()); //如果把jdbc的MySQLjar包依賴去除直接編譯失敗提示沒有mysql
//2、獲取連接
Connection conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/ufida","root","root");
//3、獲取操作數(shù)據(jù)庫的預(yù)處理對(duì)象
PreparedStatement pstm=conn.prepareStatement("select * from client");
//4、執(zhí)行SQL，得到結(jié)果集
ResultSet rs=pstm.executeQuery();
//5\遍歷結(jié)果集
while(rs.next()){
System.out.println(rs.getString("name"));
}
//6、釋放資源
rs.close();
pstm.close();
conn.close();
等等等等，好熟悉好懷念的代碼.....
沒錯(cuò)就是jdbc的代碼，不是用來懷舊的，而是如果這樣設(shè)計(jì)，你會(huì)覺得這樣的程序耦合性如何？又如何進(jìn)行解耦？先仔細(xì)思考一番。
一分鐘過去了.....
兩分鐘過去了.....
好了，我們都知道jdbc連接MySQL需要一個(gè)mysql-connector的jar包，如果我們把這個(gè)jar包依賴或者這個(gè)jar包給去掉，顯然上面的這個(gè)程序會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)，如下圖
顯然這樣的程序耦合性過高！于是我們可以這樣設(shè)計(jì)，將第一步的注冊(cè)驅(qū)動(dòng)代碼new的方式改成反射的方式如下：
//1、new的方式注冊(cè)驅(qū)動(dòng)
DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver()); //如果把jdbc的MySQLjar包依賴去除直接編譯失敗提示沒有mysql相關(guān)的jar包
改為如下方式
//2、反射的方式注冊(cè)驅(qū)動(dòng)
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //改用這種方式注冊(cè)驅(qū)動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn)不會(huì)編譯失敗，相比上面的方式相對(duì)解耦，但是依然存在缺陷：若連接改為Oracle數(shù)據(jù)庫，這里的字符串又要進(jìn)行改動(dòng)！
正如注釋的解釋一樣，又一個(gè)缺陷就浮現(xiàn)了：若連接改為Oracle數(shù)據(jù)庫，這里的字符串又要進(jìn)行改動(dòng)！
于是對(duì)于這個(gè)jdbc程序來說就有這樣的一個(gè)解耦思路：
第一步：通過反射來創(chuàng)建對(duì)象，盡量避免使用new關(guān)鍵字
第二步：通過讀取配置文件來獲取創(chuàng)建的對(duì)象全限定類名
3、傳統(tǒng)dao、service、controller的程序耦合性
順著jdbc程序的解耦思路，我們?cè)賮砜纯磦鹘y(tǒng)dao、service、controller的程序耦合性分析
由于只是一個(gè)demo，省去dao層的操作.....
定義一個(gè)Service接口
public interface IAccountOldService{
public void save();
}
Service接口實(shí)現(xiàn)類
public class AccountServiceOldImpl implements IAccountOldService{
@Override
public void save() {
System.out.println("save成功一個(gè)賬戶....");
}
}
controller代碼：
public class AccountCencollertOld {
public static void main(String[] args) {
IAccountOldService iaccount=new AccountServiceOldImpl ();
iaccount.save(); //運(yùn)行結(jié)果：save成功一個(gè)賬戶....
}
}
到這里，有何想法？表面上來看是沒有一點(diǎn)問題的，So Beautiful，但仔細(xì)的看。表現(xiàn)層與業(yè)務(wù)層、業(yè)務(wù)層與持久層緊緊的互相依賴關(guān)聯(lián)，這與我們開發(fā)程序的高內(nèi)聚低耦合原則相違背,哦My God,So Bad！我們順著jdbc程序的解耦思路，我們應(yīng)該盡量避免使用new關(guān)鍵字，我們發(fā)現(xiàn)這些層里面service層new 持久層dao，controller表現(xiàn)層new 業(yè)務(wù)層service....太糟糕了
那么對(duì)此，你有何解耦思路？
4、使用工廠模式實(shí)現(xiàn)解耦
別想了，工廠模式實(shí)現(xiàn)程序解耦你值得擁有！順著jdbc程序的解耦思路：
1、通過讀取配置文件來獲取創(chuàng)建的對(duì)象全限定類名
2、通過反射來創(chuàng)建對(duì)象，盡量避免使用new關(guān)鍵字
首先在resources目錄下中寫一個(gè)bean.properties配置類，具體內(nèi)容如下
accountServiceOld=com.factory.service.impl.AccountServiceOldImpl
接著使用工廠方法代碼：
/**
* 一個(gè)創(chuàng)建Bean對(duì)象的工廠
*
* 1、需要一個(gè)配置文件來配置我們的service和dao 配置文件的內(nèi)容：唯一標(biāo)識(shí)=全限定類名（key-value）
* 2、通過讀取配置文件中配置的內(nèi)容，反射創(chuàng)建對(duì)象
*
* 場景：主要是service調(diào)用dao，controller調(diào)用service的程序。這里面耦合性非常的高，互相new互相依賴
*
* 為了解耦，利用工廠模式進(jìn)行
*/
public class BeanFactoryOld {
private static Properties props;
static{
try {
//實(shí)例化對(duì)象
props = new Properties();
//獲取properties文件的流對(duì)象
InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
props.load(in);//加載其對(duì)應(yīng)路徑下的配置文件
}catch (Exception e){
throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失??！");
}
}
//根據(jù)bean的名稱獲取bean對(duì)象
public static Object getBean(String beanName){
Object bean=null;
try {
String beanPath= props.getProperty(beanName);
bean = Class.forName(beanPath).newInstance(); //這里的newInstance創(chuàng)建實(shí)例（默認(rèn)無參構(gòu)造器）每次執(zhí)行都需要?jiǎng)?chuàng)建一次
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return bean;
}
}
此時(shí)，controller的代碼就可以編寫為
/**
* 這里模擬一個(gè)controller調(diào)用service
*
*/
public class AccountCencollertOld {
public static void main(String[] args) {
// IAccountOldService iaccount=new AccountServiceOldImpl (); //使用工廠方法不再通過new方式
IAccountOldService iaccount= (IAccountOldService) BeanFactoryOld.getBean("accountServiceOld");
iaccount.save(); //運(yùn)行結(jié)果：save成功一個(gè)賬戶.... 說明成功調(diào)用了service
}
}
通過運(yùn)行結(jié)果，屬實(shí)沒毛病，成功降低程序耦合！So Beautiful！先高興一會(huì)吧，因?yàn)轳R上出現(xiàn).....但是，隨之而來的問題又出現(xiàn)了，我們對(duì)這個(gè)controller進(jìn)行一下改寫
for(int i=0;i<5;i++){
IAccountOldService iaccount= (IAccountOldService) BeanFactoryOld.getBean("accountServiceOld");
iaccount.save();
}
打印結(jié)果：
com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@677327b6 save成功一個(gè)賬戶.... com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@14ae5a5 save成功一個(gè)賬戶.... com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@7f31245a save成功一個(gè)賬戶.... com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@6d6f6e28 save成功一個(gè)賬戶....
打印的是五個(gè)不同的對(duì)象，說明是多例的，每次調(diào)用getBean的時(shí)候都會(huì)newInstance出一個(gè)新對(duì)象，如下
多例每次都要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象，資源浪費(fèi)、效率低下
針對(duì)單例多例情況，我們?cè)賹?duì)service業(yè)務(wù)層代碼進(jìn)行修改：
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
//定義類成員
private int i=1;
@Override
public void save() {
System.out.println("save成功一個(gè)賬戶....");
System.out.println(i);
i++;
}
}
運(yùn)行controller代碼，運(yùn)行結(jié)果
save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1
why？多例因?yàn)槊看味际切碌膶?duì)象，上面也驗(yàn)證過了，因此每次創(chuàng)建新對(duì)象都會(huì)初始化一次，重新賦值，所以都是1，如果我們把類成員改為局部成員變量如下
public class AccountServiceOldImpl implements IAccountOldService {
// private int i=1;
@Override
public void save() {
int i=1; //改為局部變量
System.out.println("save成功一個(gè)賬戶....");
System.out.println(i);
i++;
}
}
不用猜，運(yùn)行結(jié)果同樣是1。算了還是運(yùn)行一下吧哈哈哈
save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1 save成功一個(gè)賬戶.... 1
說了這么多，通過觀察service和dao之間單不單例好像無所謂，因?yàn)樗麄冎g并沒有業(yè)務(wù)方法中改變的類成員，所以并不需要多例來保證線程安全。那說這些有何意義？不要忘了，由于使用了工廠改進(jìn)如下中的.newInstance創(chuàng)建實(shí)例（默認(rèn)無參構(gòu)造器）每次執(zhí)行都需要?jiǎng)?chuàng)建一次，這樣就不好了（浪費(fèi)資源），因此我們要設(shè)計(jì)出只newInstance創(chuàng)建一次實(shí)例就很完美了，這也是我為啥要在service和controller中都添加一個(gè)Old關(guān)鍵字的原因了，接下來我們來看看工廠是如何改進(jìn)的！
5、工廠模式改進(jìn)
為了不被搞暈，我們重新寫代碼，也就是重頭開始寫代碼~其實(shí)就是把Old去掉~
由于只是一個(gè)demo，省去dao層的操作.....
定義一個(gè)Service接口
public interface IAccountService {
public void save();
}
Service接口實(shí)現(xiàn)類
public class AccountServiceImpl implements IAccountService{
@Override
public void save() {
System.out.println("save成功一個(gè)賬戶....");
}
}
controller代碼：
/**
* 這里模擬一個(gè)controller調(diào)用service
*
*/
public class AccountCencollert {
public static void main(String[] args) {
// IAccountService iaccount=new AccountServiceImpl();
IAccountService iaccount= (IAccountService) BeanFactory.getBean("accountService");
iaccount.save(); //運(yùn)行結(jié)果：save成功一個(gè)賬戶.... 說明了成功調(diào)用了service
}
}
改進(jìn)的工廠方法代碼：
public class BeanFactory {
private static Properties props;
//定義一個(gè)map容器，用于存放創(chuàng)建的對(duì)象
private static Map<String,Object> beans; //改進(jìn)的代碼============
static{
try {
//實(shí)例化對(duì)象
props = new Properties();
//獲取properties文件的流對(duì)象
InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
props.load(in);//加載其對(duì)應(yīng)路徑下的配置文件
////////////////////以下是改進(jìn)的代碼=======================
//實(shí)例化容器
beans=new HashMap<String,Object>();
//取出配置文件中所有的key值
Enumeration<Object> keys = props.keys();
//遍歷枚舉
while(keys.hasMoreElements()){
//取出每個(gè)key
String key = keys.nextElement().toString();
//根據(jù)key取出對(duì)應(yīng)的value (這里因?yàn)槊總€(gè)value值對(duì)應(yīng)著類路徑)
String beanPath = props.getProperty(key);
//反射創(chuàng)建對(duì)象
Object value = Class.forName(beanPath).newInstance();
//把key和value存入容器中
beans.put(key,value);
}
}catch (Exception e){
throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失?。?);
}
}
//隨著代碼的改進(jìn)，我們就可以簡化下面的獲取bean對(duì)象的方法，如下代碼
/**
* 根據(jù)bean的名稱獲取對(duì)象（單例）
*/
public static Object getBean(String beanName){
//通過Map容器對(duì)應(yīng)key來獲取對(duì)應(yīng)對(duì)象
return beans.get(beanName); //這里通過Map容器中獲取，這樣就不會(huì)每次都創(chuàng)建一次實(shí)例！
}
//不再使用下面的方法
/*
//根據(jù)bean的名稱獲取bean對(duì)象
public static Object getBean(String beanName){
Object bean=null;
try {
String beanPath= props.getProperty(beanName);
bean = Class.forName(beanPath).newInstance(); //這里的newInstance創(chuàng)建實(shí)例（默認(rèn)無參構(gòu)造器）每次執(zhí)行都需要?jiǎng)?chuàng)建一次，這樣就不好了
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return bean;
}*/
}
從上面改進(jìn)的工廠代碼，我們可以發(fā)現(xiàn)一開始就定義一個(gè)Map容器，用于存放創(chuàng)建的對(duì)象，為啥要先定義一個(gè)Map容器呢？用一個(gè)容器將這個(gè)實(shí)例裝起來，這是由于不把這個(gè)對(duì)象裝存起來的話，這個(gè)對(duì)象不使用很容易被GC掉，何況我們現(xiàn)在只使用這一個(gè)對(duì)象！
定義一個(gè)Map容器存放配置好的文件中的每個(gè)對(duì)象，之后我們就直接提供一個(gè)根據(jù)Map的key來取value的getBean方法，這樣不僅僅擴(kuò)展了程序的配置文件的靈活性而且還保證了只產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象，保證資源不浪費(fèi)，So Beautiful !
那如何證明已經(jīng)是單例的模式了呢？很簡單，如下設(shè)計(jì)一下service業(yè)務(wù)層、controller表現(xiàn)層代碼即可：
service業(yè)務(wù)層：添加一個(gè)類成員屬性，并在方法內(nèi)部 i++;
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private int i=1; //類成員屬性
@Override
public void save() {
System.out.println("save成功一個(gè)賬戶....");
System.out.println(i);
i++;//二次改革代碼
}
}
controller表現(xiàn)層: 創(chuàng)建調(diào)用工廠5次創(chuàng)建對(duì)象的方法
/**
* 這里模擬一個(gè)controller調(diào)用service
*
*/
public class AccountCencollert {
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<5;i++){
IAccountService iaccount= (IAccountService) BeanFactory.getBean("accountService");
System.out.println(iaccount); //打印的是五個(gè)不同的對(duì)象，說明是多例的
iaccount.save(); //會(huì)發(fā)現(xiàn)打印的i值都是1，并沒有自增成功
}
}
運(yùn)行代碼結(jié)果：
com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 1 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 2 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 3 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 4 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 5
發(fā)現(xiàn)，確實(shí)5個(gè)對(duì)象都是同一個(gè)，并且出現(xiàn)了改變類成員屬性的現(xiàn)象。
如果我們把類成員屬性改為局部成員屬性呢？
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
@Override
public void save() {
int i=1; //局部成員屬性
System.out.println("save成功一個(gè)賬戶....");
System.out.println(i);
i++;
}
}
運(yùn)行結(jié)果
com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 1 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 1 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 1 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 1 com.factory.service.impl.AccountServiceImpl@1540e19d save成功一個(gè)賬戶.... 1
看到這個(gè)結(jié)果，我們就能聯(lián)想到，之前為什么servlet中為啥要避免定義類成員，原因就在這里！多例情況下，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況?。。?！
6、結(jié)語
到這里我們已經(jīng)基本了解了程序間的耦合與解耦，并且對(duì)單例多例也一并進(jìn)行了進(jìn)一步的了解。而spring中正是使用工廠模式來實(shí)現(xiàn)程序解耦的，spring是一個(gè)大工廠, 或許你并沒有察覺哈哈哈哈.....
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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