MyBatis中使用的设计模式详细解析
一、单例模式
1. 使用位置
- SqlSessionFactory:用于创建
SqlSession
对象的工厂。
2. 设计原因
- 节省资源:
SqlSessionFactory
负责管理数据库连接,如果每次都创建新的实例,会浪费很多资源。
3. 功能实现
- 全局访问:在整个应用中只使用一个
SqlSessionFactory
实例,方便统一管理。
4. 简单例子
想象一下一个“打印机”,只有一个打印机可以为整个公司打印文件。每个人都可以使用这个打印机,而不是每个人都买一个。
public class SqlSessionFactorySingleton {private static SqlSessionFactory instance; // 存储SqlSessionFactory的唯一实例private SqlSessionFactorySingleton() {} // 私有构造函数,防止外部直接创建实例public static SqlSessionFactory getInstance() {if (instance == null) { // 如果实例不存在synchronized (SqlSessionFactorySingleton.class) { // 加锁,确保线程安全if (instance == null) { // 再次检查实例instance = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream); // 创建实例}}}return instance; // 返回单例实例}
}
二、工厂模式
1. 使用位置
- SqlSessionFactory:用于创建
SqlSession
对象的具体工厂。
2. 设计原因
- 解耦合:将对象的创建和使用分开,方便更换实现。
3. 功能实现
- 灵活性:可以在不修改代码的情况下更换
SqlSession
的实现。
4. 简单例子
想象你要买车,你不需要关心每个车的制造过程,只需要一个“车商”给你提供车就可以了。
public interface SqlSessionFactory {SqlSession openSession(); // 定义一个方法,用于创建SqlSession
}public class DefaultSqlSessionFactory implements SqlSessionFactory {@Overridepublic SqlSession openSession() {return new DefaultSqlSession(); // 创建并返回DefaultSqlSession的实例}
}
三、代理模式
1. 使用位置
- MapperProxy:拦截对Mapper接口方法的调用。
2. 设计原因
- 动态代理:在运行时为Mapper接口生成实现类,避免重复代码。
3. 功能实现
- 方法拦截:可以在调用Mapper方法时添加额外的处理,比如记录日志。
4. 简单例子
想象你有一个“秘书”,每当你需要做一件事时,秘书会帮你处理一些细节,比如安排时间和准备材料。
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler {private final SqlSession sqlSession; // 用于执行SQL的SqlSession实例private final Class<T> mapperInterface; // Mapper接口的Class对象public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface) {this.sqlSession = sqlSession; // 初始化SqlSessionthis.mapperInterface = mapperInterface; // 初始化Mapper接口}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 生成SQL语句的ID,并调用SqlSession执行SQLreturn sqlSession.selectOne(getStatement(method), args); // 执行SQL}private String getStatement(Method method) {// 生成SQL语句ID,格式为"Mapper接口名.方法名"return mapperInterface.getName() + "." + method.getName();}
}
四、模板方法模式
1. 使用位置
- SqlSessionTemplate:提供一些基本的数据库操作方法。
2. 设计原因
- 代码复用:将一些共同的操作封装在一个地方,避免重复代码。
3. 功能实现
- 简化操作:开发者可以使用
SqlSessionTemplate
提供的基本操作,而不需要重复编写相同的代码。
4. 简单例子
想象你有一个“食谱”,每次做饭时,你只需要按照食谱的步骤去做,而不需要每次都重新想一遍。
public class SqlSessionTemplate implements SqlSession {private final SqlSessionFactory sqlSessionFactory; // SqlSessionFactory实例// 构造函数,接受SqlSessionFactory作为参数public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {this.sqlSessionFactory = sqlSessionFactory; // 初始化SqlSessionFactory}@Overridepublic <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {// 执行查询操作,返回单个结果// 这里可以写具体的查询逻辑return null; // 这里是示例,实际实现中会返回查询结果}// 其他数据库操作方法可以在这里实现
}
五、观察者模式
1. 使用位置
- 二级缓存失效机制:当数据库中的数据发生变化时,相关的缓存会被清除。
2. 设计原因
- 数据一致性:确保多个缓存能够自动响应数据库的变化。
3. 功能实现
- 自动更新:当数据发生变化时,相关的缓存会被自动清除,避免数据过时的问题。
4. 简单例子
想象一个“通知系统”,当一个人改变了他的联系方式,所有相关的人都会收到通知,确保他们的信息是最新的。
观察者接口
public interface Observer {void update(String message); // 更新方法,接受通知
}
具体观察者(缓存)
public class Cache implements Observer {private String cacheData; // 缓存的数据@Overridepublic void update(String message) {// 当接收到更新通知时,清空缓存System.out.println("Cache is being cleared due to: " + message);cacheData = null; // 清空缓存}// 模拟更新缓存数据的方法public void setCacheData(String data) {this.cacheData = data;}public String getCacheData() {return cacheData; // 返回缓存的数据}
}
主题(数据库)
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Database {private List<Observer> observers = new ArrayList<>(); // 存储观察者// 添加观察者public void addObserver(Observer observer) {observers.add(observer);}// 移除观察者public void removeObserver(Observer observer) {observers.remove(observer);}// 更新数据库的方法public void updateData(String newData) {// 模拟数据更新System.out.println("Database is updated with new data: " + newData);notifyObservers("Data updated to: " + newData); // 通知所有观察者}// 通知所有观察者private void notifyObservers(String message) {for (Observer observer : observers) {observer.update(message); // 调用观察者的更新方法}}
}
主程序
public class Main {public static void main(String[] args) {Database database = new Database(); // 创建数据库实例Cache cache = new Cache(); // 创建缓存实例database.addObserver(cache); // 将缓存添加为观察者// 模拟数据更新database.updateData("New User Data"); // 更新数据库数据}
}
6. 运行结果
当运行上面的代码时,会看到如下输出:
Database is updated with new data: New User Data
Cache is being cleared due to: Data updated to: New User Data
- Observer接口:定义了一个更新方法,供具体观察者实现。
- Cache类:实现了Observer接口,当数据库数据更新时,它会清空自己的缓存。
- Database类:作为主题,负责管理观察者,并在数据更新时通知它们。
- Main类:作为主程序,创建数据库和缓存的实例,并模拟数据更新。
六、策略模式
1. 使用位置
- 插件机制:MyBatis支持通过插件机制来增强功能。
2. 设计原因
- 灵活性和可扩展性:可以在运行时选择不同的插件策略。
3. 功能实现
- 功能增强:通过不同的插件,可以实现日志记录、性能监控等功能,而不需要修改MyBatis的核心代码。
4. 简单例子
想象你有一个“工具箱”,你可以根据需要选择不同的工具来完成特定的任务,比如锤子、螺丝刀等。
public class MyPlugin implements Interceptor {@Overridepublic Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {// 在调用目标方法前,可以进行一些处理System.out.println("Before executing: " + invocation.getMethod().getName());// 调用原方法并返回结果return invocation.proceed(); // 执行目标方法}@Overridepublic Object plugin(Object target) {// 将目标对象包装成插件return Plugin.wrap(target, this); // 返回插件对象}@Overridepublic void setProperties(Properties properties) {// 设置插件的属性}
}
七、总结
- 单例模式:确保一个类只有一个实例,节省资源,方便管理。
- 工厂模式:将对象创建与使用分开,增加灵活性。
- 代理模式:动态生成接口的实现类,方便扩展功能。
- 模板方法模式:封装公共逻辑,简化操作。
- 观察者模式:保持数据一致性,自动更新缓存。
- 策略模式:实现功能扩展,允许灵活选择不同的策略。