J2EE 模式
这些设计模式特别关注表示层。这些模式是由 Sun Java Center 鉴定的。
- MVC 模式（MVC Pattern）
- 业务代表模式（Business Delegate Pattern）
- 组合实体模式（Composite Entity Pattern）
- 数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）
- 前端控制器模式（Front Controller Pattern）
- 拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）
- 服务定位器模式（Service Locator Pattern）
- 传输对象模式（Transfer Object Pattern）
MVC 模式（MVC Pattern）
MVC 是 Model - View - Controller 的缩写，是一种软件设计模式。它将应用程序分为三个主要的组件：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller），用于分离应用程序的业务逻辑、数据表示和用户交互逻辑。这种分离有助于提高代码的可维护性、可扩展性和可复用性。
组件详细介绍
-
模型（Model）
- 功能：模型是应用程序中用于处理数据和业务逻辑的部分。它负责管理数据的存储、检索和更新，例如从数据库中读取数据、对数据进行计算和转换等。模型可以包含实体类、数据访问层（如 DAO - Data Access Object）以及业务逻辑层（如处理业务规则的方法，也就是service层）。
- 示例：在一个电商应用中，模型可以包括 Product（产品）类，其中有产品的属性（如名称、价格、库存等），以及相关的方法，如获取产品价格、更新库存数量等。同时，还可能有一个 ProductDAO 类用于从数据库中读取和写入产品数据，以及一个 ProductService 类用于处理更复杂的业务逻辑，如计算产品折扣后的价格。
-
视图（View）
- 功能：视图主要负责将数据以用户可以理解的形式呈现出来，通常是用户界面（UI）的一部分。在 Web 应用中，视图可能是 HTML 页面、JSP（Java Server Pages）页面或其他用于展示数据的模板语言。视图从模型获取数据，并将其展示给用户，它不应该包含复杂的业务逻辑。
- 示例：在上述电商应用中，产品列表视图可能是一个 HTML 页面，它通过某种方式（如标签库或模板引擎）从模型获取产品列表数据，并将产品的名称、价格等信息以表格或列表的形式展示给用户。这个视图只关注数据的展示，不关心数据是如何获取和处理的。
-
控制器（Controller）
- 功能：控制器是连接模型和视图的桥梁。它接收用户的输入（如用户在网页上的点击、表单提交等操作），并根据这些输入来调用模型中的业务逻辑方法。然后，控制器将模型处理后的结果传递给视图，以便视图可以将结果展示给用户。
- 示例：在电商应用中，当用户在产品列表页面点击 “添加到购物车” 按钮时，控制器会接收到这个请求。它会调用模型中的方法来更新购物车数据（如增加产品数量、计算总价等），然后将更新后的购物车信息传递给购物车视图，购物车视图再将新的购物车状态展示给用户。
工作流程
- 首先，用户通过视图（如浏览器中的网页）发起操作，例如点击一个链接或提交一个表单。
- 然后，控制器接收到这个用户操作。控制器根据操作的类型（如获取产品列表、添加产品到购物车等）来决定调用模型中的哪些业务逻辑方法。
- 接着，模型执行相应的业务逻辑，如从数据库中查询数据、进行数据计算等。模型将处理后的结果返回给控制器。
- 最后，控制器将模型返回的结果传递给视图。视图使用这些数据来更新自己的显示内容，将最终的结果呈现给用户。
DEMO
以下是一个用 Java 实现的简单 MVC 模式示例，以一个用户管理系统为例。
模型部分（Model）
User类：
public class User {
private int id;
private String name;
private String email;
// 构造函数、getter 和 setter 方法
public User(int id, String name, String email) {
this.id = id;
this.name = name;
this.email = email;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getEmail() {
return email;
}
public void setEmail(String email) {
this.email = email;
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class UserDAO {
private static List<User> users = new ArrayList<>();
static {
users.add(new User(1, "Alice", "alice@example.com"));
users.add(new User(2, "Bob", "bob@example.com"));
}
public List<User> getAllUsers() {
return users;
}
public User getUserById(int id) {
for (User user : users) {
if (user.getId() == id) {
return user;
}
}
return null;
}
}
视图部分（View）
public class UserView {
public void printUserDetails(User user) {
System.out.println("User ID: " + user.getId());
System.out.println("User Name: " + user.getName());
System.out.println("User Email: " + user.getEmail());
}
}
控制器部分（Controller）
public class UserController {
private UserDAO userDAO;
private UserView userView;
public UserController() {
userDAO = new UserDAO();
userView = new UserView();
}
public void showAllUsers() {
List<User> users = userDAO.getAllUsers();
for (User user : users) {
userView.printUserDetails(user);
}
}
public void showUserById(int id) {
User user = userDAO.getUserById(id);
if (user!= null) {
userView.printUserDetails(user);
} else {
System.out.println("User not found.");
}
}
}
测试部分
public class Main {
public static void main(String[] args) {
UserController userController = new UserController();
System.out.println("All users:");
userController.showAllUsers();
System.out.println("\nUser with ID 1:");
userController.showUserById(1);
}
}
这个示例展示了一个简单的用户管理系统，通过 MVC 模式将数据（模型）、显示（视图）和控制逻辑（控制器）分离。在实际应用中，模型部分可以连接到数据库，视图部分可以是更复杂的用户界面(html,jsp等模板引擎)，控制器部分可以处理更多的用户操作和业务逻辑。
业务代表模式
业务代表模式（Business Delegate Pattern）是一种用于解耦表现层和业务层的设计模式。它的主要目的是减少表现层对业务层具体实现的依赖，提高系统的可维护性和可扩展性。
结构与组成部分
-
业务代表（Business Delegate）：
- 是模式的核心组件。
- 接收来自表现层的请求，并将其委派给适当的业务服务。
- 处理业务服务的结果，并将其返回给表现层。
- 可以包含一些业务逻辑，例如验证输入、处理异常等。
-
业务接口（Business Interface）：
- 定义了业务服务的方法签名。
- 业务代表和具体的业务服务实现都依赖这个接口。
-
具体业务服务（EJB Service、Web Service 等具体实现）：
- 实现业务接口，提供具体的业务逻辑。
- 可以是企业 JavaBean（EJB）、Web 服务、普通的 Java 对象等。
-
查找服务（Lookup Service）：
- 用于查找具体的业务服务实现。
- 业务代表使用查找服务来获取业务服务的实例。
优点
-
解耦表现层和业务层：表现层不直接依赖于具体的业务服务实现，降低了两者之间的耦合度。这使得业务层的变化不会直接影响表现层，提高了系统的可维护性和可扩展性。
-
提高可测试性：由于业务代表将业务逻辑封装在一个独立的对象中，可以更容易地对业务代表进行单元测试，而不需要依赖于具体的业务服务实现。
-
易于维护：如果业务服务的实现发生变化，只需要在业务代表中进行相应的调整，而不需要修改表现层的代码。
-
支持多种业务服务实现：业务代表可以根据需要调用不同的业务服务实现，例如在不同的环境下使用不同的技术实现相同的业务逻辑。
缺点
- 增加了系统的复杂性：引入业务代表模式会增加系统的复杂性，特别是在大型系统中，需要管理多个业务代表和业务服务对象。
- 性能开销：由于业务代表需要查找和调用业务服务，可能会带来一定的性能开销。在高并发的情况下，需要考虑性能优化措施。
应用场景
- 企业应用开发：在企业级应用中，表现层和业务层通常是分离的。业务代表模式可以帮助解耦这两层，使得开发和维护更加容易。
- 分布式系统：在分布式系统中，业务服务可能分布在不同的节点上。业务代表可以通过远程调用或消息传递等方式与业务服务进行通信，隐藏了分布式系统的复杂性。
- Web 应用开发：在 Web 应用中，表现层通常是由浏览器或移动应用等客户端组成。业务代表模式可以帮助减少客户端与服务器端业务逻辑的耦合，提高系统的可维护性和可扩展性。
DEMO
// 业务接口
interface BusinessService {
void doProcessing();
}
// 具体业务服务实现
class EJBService implements BusinessService {
@Override
public void doProcessing() {
System.out.println("EJB Service processing.");
}
}
class WebService implements BusinessService {
@Override
public void doProcessing() {
System.out.println("Web Service processing.");
}
}
// 业务代表
class BusinessDelegate {
private BusinessService businessService;
public void setBusinessService(BusinessService businessService) {
this.businessService = businessService;
}
public void doTask() {
businessService.doProcessing();
}
}
// 查找服务
class LookupService {
public static BusinessService getBusinessService(String serviceType) {
if ("EJB".equals(serviceType)) {
return new EJBService();
} else if ("Web".equals(serviceType)) {
return new WebService();
} else {
return null;
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
BusinessDelegate businessDelegate = new BusinessDelegate();
// 根据需求选择业务服务类型
businessDelegate.setBusinessService(LookupService.getBusinessService("EJB"));
businessDelegate.doTask();
}
}
组合实体模式（Composite Entity Pattern）
组合实体模式（Composite Entity Pattern）是一种用于处理复杂实体的设计模式，它将多个相关的实体组合成一个单一的复合实体对象，以便更方便地进行数据的读取和更新操作。
定义与概念
在许多应用中，可能会遇到一些复杂的实体，这些实体由多个相关的部分组成。例如，一个订单实体可能包含订单头信息和多个订单项信息。在传统的方法中，可能需要分别处理这些部分，这可能会导致代码复杂、难以维护。组合实体模式通过将这些相关的部分组合成一个单一的复合实体对象，使得对复杂实体的操作更加方便和高效。
结构与组成部分
-
组合实体（Composite Entity）：
- 这是模式的核心组件，代表复杂实体。
- 包含多个相关的实体对象或属性。
- 提供方法来管理和操作这些组成部分。
-
粗粒度对象（Coarse-Grained Object）：
- 通常是组合实体的外观，提供给客户端使用。
- 隐藏了组合实体内部的复杂性。
- 提供简单的方法来执行对复杂实体的操作，如读取和更新数据。
-
细粒度对象（Fine-Grained Object）：
- 组成组合实体的各个部分，可以是单独的实体对象或属性。
- 通常由组合实体进行管理和操作。
应用场景
- 复杂实体管理：当需要管理复杂的实体，如包含多个相关部分的订单、客户信息等时，可以使用组合实体模式。
- 数据库操作优化：为了减少数据库访问次数，提高性能，可以将多个相关的实体组合成一个复合实体对象，进行批量操作。
- 企业应用开发：在企业级应用中，经常会遇到复杂的业务实体。组合实体模式可以帮助管理这些实体，提高系统的可维护性和性能。
// 细粒度对象：订单项
class OrderItem {
private String productName;
private int quantity;
private double price;
public OrderItem(String productName, int quantity, double price) {
this.productName = productName;
this.quantity = quantity;
this.price = price;
}
public String getProductName() {
return productName;
}
public int getQuantity() {
return quantity;
}
public double getPrice() {
return price;
}
}
// 组合实体：订单
class Order {
private int orderId;
private String customerName;
private List<OrderItem> items;
public Order(int orderId, String customerName) {
this.orderId = orderId;
this.customerName = customerName;
this.items = new ArrayList<>();
}
public void addItem(OrderItem item) {
items.add(item);
}
public int getOrderId() {
return orderId;
}
public String getCustomerName() {
return customerName;
}
public List<OrderItem> getItems() {
return items;
}
}
// 粗粒度对象：订单业务对象
class OrderBusinessObject {
public void saveOrder(Order order) {
// 模拟保存订单到数据库的操作
System.out.println("Saving order with id: " + order.getOrderId() + " and customer: " + order.getCustomerName());
for (OrderItem item : order.getItems()) {
System.out.println("Saving item: " + item.getProductName() + ", quantity: " + item.getQuantity() + ", price: " + item.getPrice());
}
}
}
public class CompositeEntityPatternExample {
public static void main(String[] args) {
OrderBusinessObject businessObject = new OrderBusinessObject();
Order order = new Order(1, "John Doe");
order.addItem(new OrderItem("Product A", 2, 10.0));
order.addItem(new OrderItem("Product B", 3, 15.0));
businessObject.saveOrder(order);
}
}
在上述示例中，OrderItem是细粒度对象，代表订单项。Order是组合实体，包含订单头信息和多个订单项。OrderBusinessObject是粗粒度对象，提供给客户端使用，用于保存订单。客户端只需要与OrderBusinessObject进行交互，而不需要了解订单的内部结构。
数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）
数据访问对象模式（Data Access Object Pattern，简称 DAO 模式）是一种用于将底层数据访问逻辑与业务逻辑分离开的设计模式。它提供了一种标准的方式来访问数据库中的数据，同时隐藏了数据源的具体实现细节。DAO 模式的使用可以提高代码的可维护性、可重用性和可测试性。
将数据访问逻辑从业务逻辑中分离出来，并将数据访问操作封装在一个专用的类中。
主要解决的问题
解决业务逻辑与数据访问逻辑紧密耦合的问题，提高代码的可维护性和可重用性。
实现方式
- 定义DAO接口：声明数据访问操作的方法。
- 实现DAO类：实现DAO接口，封装对数据源（如数据库）的所有访问逻辑。
- 数据传输对象（DTO）：可选，用于封装从数据源检索的数据。
关键代码
- DAO接口：声明数据访问和操作的方法。
- DAO实现：提供DAO接口的具体实现，包含对数据库的访问代码。
主要组件
- 数据访问对象接口（Data Access Object Interface） - 定义了所有需要的数据访问操作的标准方法。
- 具体数据访问对象（Concrete Data Access Object） - 实现了数据访问对象接口，包含了具体的数据库访问逻辑。
- 数据传输对象（Data Transfer Object, DTO） - 用来封装从数据库中获取到的数据，并传递给业务层或表示层。DTO 对象通常只包含属性和相应的 getter 和 setter 方法。
- 业务逻辑层（Business Logic Layer） - 使用 DAO 来执行实际的数据访问操作。这一层不直接处理数据访问，而是通过调用 DAO 接口来间接地进行。
DEMO
public class Student {
private String name;
private int rollNo;
Student(String name, int rollNo){
this.name = name;
this.rollNo = rollNo;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getRollNo() {
return rollNo;
}
public void setRollNo(int rollNo) {
this.rollNo = rollNo;
}
}
创建数据访问对象接口。
import java.util.List;
public interface StudentDao {
public List<Student> getAllStudents();
public Student getStudent(int rollNo);
public void updateStudent(Student student);
public void deleteStudent(Student student);
}
创建实现了上述接口的实体类。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StudentDaoImpl implements StudentDao {
//列表是当作一个数据库
List<Student> students;
public StudentDaoImpl(){
students = new ArrayList<Student>();
Student student1 = new Student("Robert",0);
Student student2 = new Student("John",1);
students.add(student1);
students.add(student2);
}
@Override
public void deleteStudent(Student student) {
students.remove(student.getRollNo());
System.out.println("Student: Roll No " + student.getRollNo()
+", deleted from database");
}
//从数据库中检索学生名单
@Override
public List<Student> getAllStudents() {
return students;
}
@Override
public Student getStudent(int rollNo) {
return students.get(rollNo);
}
@Override
public void updateStudent(Student student) {
students.get(student.getRollNo()).setName(student.getName());
System.out.println("Student: Roll No " + student.getRollNo()
+", updated in the database");
}
}
测试类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StudentDao studentDao = new StudentDaoImpl();
//输出所有的学生
for (Student student : studentDao.getAllStudents()) {
System.out.println("Student: [RollNo : "
+student.getRollNo()+", Name : "+student.getName()+" ]");
}
//更新学生
Student student =studentDao.getAllStudents().get(0);
student.setName("Michael");
studentDao.updateStudent(student);
//获取学生
studentDao.getStudent(0);
System.out.println("Student: [RollNo : "
+student.getRollNo()+", Name : "+student.getName()+" ]");
}
}
前端控制器模式（Front Controller Pattern）
前端控制器模式是用来提供一个集中的请求处理机制,所有的请求都将由一个单一的处理程序处理,该处理程序可以做认证/授权/记录日志,或者跟踪请求,然后把请求传给相应的处理程序。以下是这种设计模式的实体
-
前端控制器（Front Controller）：
- 这是模式的核心组件，负责接收所有的客户端请求。
- 对请求进行初步处理，例如身份验证、日志记录等。
- 根据请求的类型，将请求委托给相应的处理程序进行具体的业务处理。
-
视图（View）：
- 负责将处理结果呈现给用户。
- 可以是 HTML 页面、JSON 数据等不同的形式，具体取决于应用程序的需求。
-
命令（Command）或处理器（Handler）：
- 接收前端控制器委托的请求，并执行具体的业务逻辑。
- 每个命令或处理器通常对应一种特定类型的请求。
-
模型（Model）：
- 包含应用程序的业务数据和业务逻辑。
- 由命令或处理器进行操作和更新。
工作流程
- 客户端发送请求到前端控制器。
- 前端控制器对请求进行初步处理，例如记录请求日志、进行身份验证等。
- 前端控制器根据请求的类型，选择相应的命令或处理器，并将请求委托给它。
- 命令或处理器执行具体的业务逻辑，操作模型中的数据。
- 命令或处理器完成业务处理后，将结果返回给前端控制器。
- 前端控制器选择适当的视图，将处理结果传递给视图进行呈现。
- 视图将结果呈现给客户端。
优点
- 集中控制：所有请求首先经过前端控制器，这样可以很容易地实现全局性的功能，如认证、授权等。
- 解耦合：前端控制器模式减少了视图层与业务逻辑之间的直接依赖，提高了代码的可维护性和灵活性。
- 更好的组织结构：通过引入前端控制器，可以让应用有一个清晰的架构，便于管理和扩展。
- 易于添加新的请求处理器：由于请求处理器的选择是由前端控制器动态决定的，因此新增加请求处理器变得非常简单。
缺点
- 复杂性增加：引入前端控制器模式会增加应用程序的复杂性，特别是对于小型应用程序来说，可能会显得过于复杂。
- 前端控制器可能成为性能瓶颈：如果前端控制器处理的请求过多，可能会成为性能瓶颈。在这种情况下，需要考虑使用负载均衡等技术来分担请求的处理压力。
应用场景
- Web 应用程序：前端控制器模式在构建 Web 应用程序中非常常见。例如，许多 Java Web 框架（如 Struts、Spring MVC 等）都采用了前端控制器模式。在这些框架中，前端控制器通常是一个 Servlet，它接收所有的 HTTP 请求，并将请求委托给相应的控制器进行处理。
- 企业级应用程序：在企业级应用程序中，前端控制器模式可以用于实现统一的安全认证、日志记录和错误处理。它可以确保所有的请求都经过相同的处理流程，提高应用程序的安全性和可靠性。
- 单页应用程序（SPA）：在单页应用程序中，前端控制器可以用于处理路由和状态管理。它可以接收用户的操作请求，并根据请求的类型更新应用程序的状态和视图。
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
// 前端控制器
public class FrontControllerServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
// 进行初步处理，如身份验证、日志记录等
// 根据请求的类型，选择相应的处理器进行处理
if (request.getRequestURI().equals("/home")) {
HomeHandler.handle(request, response);
} else if (request.getRequestURI().equals("/about")) {
AboutHandler.handle(request, response);
} else {
response.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_FOUND);
}
}
}
// 处理器示例
class HomeHandler {
public static void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
// 处理 home 请求的业务逻辑
response.getWriter().println("Home Page");
}
}
class AboutHandler {
public static void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
// 处理 about 请求的业务逻辑
response.getWriter().println("About Page");
}
}
在上述示例中，FrontControllerServlet充当前端控制器，接收所有的请求，并根据请求的 URI 选择相应的处理器进行处理。HomeHandler和AboutHandler是处理器，分别处理/home和/about请求。
拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）
拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）是一种面向对象的设计模式，用于对请求进行预处理和后处理操作。它将请求的处理过程分解为多个过滤器，每个过滤器可以对请求进行特定的处理，然后将请求传递给下一个过滤器，直到最终的目标处理程序。
定义与概念
拦截过滤器模式的核心思想是在请求到达目标处理程序之前，通过一系列的过滤器对请求进行预处理，在请求处理完成后，通过一系列的过滤器对响应进行后处理。这种模式可以实现对请求和响应的统一处理，提高系统的可维护性和可扩展性。
结构与组成部分
-
过滤器（Filter） ：
- 定义了对请求和响应进行处理的接口。
- 每个过滤器实现了特定的处理逻辑，可以对请求进行预处理，如身份验证、日志记录等，也可以对响应进行后处理，如数据压缩、加密等。
-
过滤器链（Filter Chain） ：
- 由多个过滤器组成的链条。
- 过滤器链负责按照特定的顺序调用过滤器，将请求传递给第一个过滤器，然后每个过滤器依次对请求进行处理，并将请求传递给下一个过滤器，直到最终的目标处理程序。
- 在请求处理完成后，过滤器链按照相反的顺序调用过滤器，对响应进行后处理。
-
目标处理程序（Target） ：
- 最终处理请求的程序。
- 目标处理程序通常是业务逻辑的实现，它接收经过过滤器链处理后的请求，并返回响应。
工作流程
- 客户端发送请求到系统。
- 请求首先被过滤器链接收。
- 过滤器链按照预定的顺序调用过滤器。
- 每个过滤器对请求进行处理，可以进行预处理操作，如身份验证、日志记录等。
- 处理后的请求被传递给下一个过滤器，直到最终到达目标处理程序。
- 目标处理程序对请求进行处理，并返回响应。
- 响应沿着过滤器链反向传递，每个过滤器可以对响应进行后处理操作，如数据压缩、加密等。
- 最终，经过处理的响应被返回给客户端。
应用场景
- Web 应用程序：在 Web 应用程序中，可以使用拦截过滤器模式对请求进行身份验证、日志记录、数据压缩等处理。
- 企业应用程序：在企业应用程序中，可以使用拦截过滤器模式对请求进行安全检查、事务处理、数据转换等处理。
- 分布式系统：在分布式系统中，可以使用拦截过滤器模式对请求进行负载均衡、故障转移、数据加密等处理。
DEMO
// 过滤器接口
interface Filter {
void doFilter(Request request, Response response, FilterChain chain);
}
// 过滤器链接口
interface FilterChain {
void doFilter(Request request, Response response);
}
// 请求类
class Request {
private String data;
public Request(String data) {
this.data = data;
}
public String getData() {
return data;
}
}
// 响应类
class Response {
private String data;
public Response(String data) {
this.data = data;
}
public String getData() {
return data;
}
}
// 具体过滤器实现
class AuthenticationFilter implements Filter {
@Override
public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain chain) {
System.out.println("Authentication Filter: Checking authentication...");
chain.doFilter(request, response);
System.out.println("Authentication Filter: Processing response...");
}
}
class LoggingFilter implements Filter {
@Override
public void doFilter(Request request, Response response, FilterChain chain) {
System.out.println("Logging Filter: Logging request...");
chain.doFilter(request, response);
System.out.println("Logging Filter: Logging response...");
}
}
// 具体过滤器链实现
class ConcreteFilterChain implements FilterChain {
private List<Filter> filters;
private int index;
public ConcreteFilterChain() {
filters = new ArrayList<>();
index = 0;
}
public void addFilter(Filter filter) {
filters.add(filter);
}
@Override
public void doFilter(Request request, Response response) {
if (index < filters.size()) {
Filter filter = filters.get(index);
index++;
filter.doFilter(request, response, this);
} else {
// 到达目标处理程序
Target target = new Target();
target.execute(request, response);
}
}
}
// 目标处理程序
class Target {
public void execute(Request request, Response response) {
System.out.println("Target: Processing request...");
response.setData("Processed data: " + request.getData());
}
}
服务定位器模式（Service Locator Pattern）
服务定位器模式（Service Locator Pattern）用于在应用程序中查找和获取服务对象。它提供了一种集中的方式来管理服务的创建和访问，使得客户端代码可以更加简洁和可维护。
定义与概念
服务定位器模式的核心思想是将服务的查找和获取逻辑封装在一个独立的服务定位器对象中。客户端代码不再直接实例化服务对象，而是通过服务定位器来获取所需的服务。这样可以减少客户端代码与具体服务实现的耦合，提高代码的可维护性和可扩展性。
结构与组成部分
-
服务接口（Service Interface） ：定义了服务的方法签名。客户端代码只依赖于服务接口，而不关心具体的服务实现。
-
具体服务实现（Concrete Service Implementations） ：实现服务接口的具体类。可以有多个不同的具体服务实现，提供不同的功能。
-
服务定位器（Service Locator） ：负责查找和获取服务对象的核心类。它通常包含一个缓存机制，以提高服务的获取效率。
-
缓存（Cache） ：用于存储已经获取的服务对象，以避免重复创建和查找。
工作流程
-
客户端代码需要使用某个服务时，向服务定位器请求该服务。
-
服务定位器首先检查缓存中是否已经存在该服务对象。如果存在，则直接返回缓存中的对象。
-
如果缓存中不存在该服务对象，服务定位器根据服务的名称或其他标识查找并创建服务对象。
-
服务定位器将创建的服务对象存储在缓存中，以便下次请求时可以直接返回。
-
服务定位器将服务对象返回给客户端代码。
优点
-
解耦客户端代码与服务实现：客户端代码只依赖于服务接口，而不关心具体的服务实现。这使得可以轻松地替换或升级服务实现，而不会影响客户端代码。
-
提高代码的可维护性和可扩展性：通过将服务的查找和获取逻辑封装在服务定位器中，可以集中管理服务的创建和访问。这使得代码更加清晰、易于维护，并且可以方便地添加新的服务或修改现有服务的实现。
-
缓存服务对象提高性能：服务定位器可以缓存已经获取的服务对象，避免重复创建和查找，从而提高应用程序的性能。
缺点
-
增加了系统的复杂性：引入服务定位器模式会增加系统的复杂性，特别是在服务定位器的实现和管理方面。需要确保服务定位器的正确性和性能。
-
可能导致缓存过期问题：如果服务对象的状态发生变化，而服务定位器仍然返回缓存中的对象，可能会导致客户端代码使用过期的数据。需要考虑缓存的过期策略和更新机制。
应用场景
- 企业级应用开发：在企业级应用中，通常有多个不同的服务需要被客户端代码使用。服务定位器模式可以帮助集中管理这些服务的创建和访问，提高代码的可维护性和可扩展性。
- 分布式系统：在分布式系统中，服务可能分布在不同的节点上。服务定位器模式可以帮助客户端代码查找和访问这些分布式服务，提供一种统一的服务访问方式。
- 插件式架构：在插件式架构中，插件可以作为服务提供给其他组件使用。服务定位器模式可以帮助管理这些插件服务的创建和访问，使得插件系统更加灵活和可扩展。
DEMO
以下是一个用 Java 实现服务定位器模式的示例代码：
interface Service {
void execute();
}
// 具体服务实现 1
class ConcreteService1 implements Service {
@Override
public void execute() {
System.out.println("ConcreteService1 executing.");
}
}
// 具体服务实现 2
class ConcreteService2 implements Service {
@Override
public void execute() {
System.out.println("ConcreteService2 executing.");
}
}
// 服务定位器
class ServiceLocator {
private static Cache cache = new Cache();
public static Service getService(String serviceName) {
Service service = cache.getService(serviceName);
if (service == null) {
if (serviceName.equals("service1")) {
service = new ConcreteService1();
} else if (serviceName.equals("service2")) {
service = new ConcreteService2();
}
cache.addService(serviceName, service);
}
return service;
}
}
// 缓存类
class Cache {
private Map<String, Service> services = new HashMap<>();
public Service getService(String serviceName) {
return services.get(serviceName);
}
public void addService(String serviceName, Service service) {
services.put(serviceName, service);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Service service1 = ServiceLocator.getService("service1");
service1.execute();
Service service2 = ServiceLocator.getService("service2");
service2.execute();
}
}
在上述示例中，定义了一个服务接口Service，以及两个具体的服务实现ConcreteService1和ConcreteService2。服务定位器ServiceLocator负责查找和获取服务对象，并使用缓存来提高性能。客户端代码通过调用ServiceLocator.getService()方法来获取所需的服务对象，并执行服务的方法。
传输对象模式（Transfer Object Pattern）
传输对象模式（Transfer Object Pattern）是一种用于在不同层之间传输数据的设计模式。它的主要目的是减少方法调用的次数，提高系统的性能。
定义与概念
在多层架构的应用程序中，不同层之间的数据传输通常是通过方法调用和参数传递来实现的。然而，当需要传输大量数据时，这种方式可能会导致性能问题，因为每次方法调用都需要进行参数的序列化和反序列化。传输对象模式通过将数据封装在一个独立的传输对象中，一次性地在不同层之间传输数据，从而减少了方法调用的次数，提高了系统的性能。
- 传输对象模式（Transfer Object Pattern）用于从客户端向服务器一次性传递带有多个属性的数据
- 传输对象也被称为数值对象，没有任何行为
- 传输对象是一个具有 getter/setter 方法的简单的 POJO 类，它是可序列化的，所以它可以通过网络传输
- 服务器端的业务类通常从数据库读取数据，然后填充 POJO，并把它发送到客户端或按值传递它
- 对于客户端，传输对象是只读的
- 客户端可以创建自己的传输对象，并把它传递给服务器，以便一次性更新数据库中的数值
结构与组成部分
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传输对象（Transfer Object） ：这是模式的核心组件，用于封装要传输的数据。传输对象通常是一个简单的 JavaBean，包含了一组属性和对应的 getter 和 setter 方法。
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业务对象（Business Object） ：负责处理业务逻辑的对象。业务对象可以将数据封装到传输对象中，并将其传递给其他层。
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客户端（Client） ：发起请求的对象，可以是用户界面、控制器等。客户端通过调用业务对象的方法来获取传输对象，并使用其中的数据。
工作流程
- 客户端发起请求，调用业务对象的方法。
- 业务对象根据请求执行相应的业务逻辑，并将数据封装到传输对象中。
- 业务对象将传输对象返回给客户端。
- 客户端使用传输对象中的数据进行处理。
优点
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提高性能：通过一次性传输大量数据，减少了方法调用的次数，从而提高了系统的性能。
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简化数据传输：将数据封装在传输对象中，使得数据的传输更加简单和直观。
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解耦不同层：传输对象模式将数据的传输与业务逻辑的处理解耦，使得不同层之间的耦合度降低，易于维护和扩展。
缺点
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增加了系统的复杂性：引入传输对象模式会增加系统的复杂性，特别是在传输对象的设计和维护方面。
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可能导致数据不一致：如果传输对象中的数据在不同层之间被修改，可能会导致数据不一致的问题。需要采取适当的措施来确保数据的一致性。
应用场景
- 多层架构的应用程序：在多层架构的应用程序中，不同层之间的数据传输通常是一个性能瓶颈。传输对象模式可以有效地减少方法调用的次数，提高系统的性能。
- 分布式系统：在分布式系统中，数据的传输通常需要通过网络进行。传输对象模式可以将数据封装在一个独立的对象中，减少网络传输的开销，提高系统的性能。
- 数据密集型应用程序：在数据密集型应用程序中，需要传输大量的数据。传输对象模式可以将数据封装在一个独立的对象中，方便地进行数据的传输和处理。
DEMO
以下是一个用 Java 实现传输对象模式的示例代码
// 传输对象
class UserTransferObject {
private int id;
private String name;
private String email;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getEmail() {
return email;
}
public void setEmail(String email) {
this.email = email;
}
}
// 业务对象
class UserBusinessObject {
public UserTransferObject getUser(int id) {
// 模拟从数据库获取用户数据
UserTransferObject user = new UserTransferObject();
user.setId(id);
user.setName("John Doe");
user.setEmail("john.doe@example.com");
return user;
}
}
// 客户端
class Client {
public static void main(String[] args) {
UserBusinessObject businessObject = new UserBusinessObject();
UserTransferObject user = businessObject.getUser(1);
System.out.println("User ID: " + user.getId());
System.out.println("User Name: " + user.getName());
System.out.println("User Email: " + user.getEmail());
}
}
在上述示例中，UserTransferObject是传输对象，用于封装用户数据。UserBusinessObject是业务对象，负责从数据库获取用户数据并封装到传输对象中。Client是客户端，调用业务对象的方法获取传输对象，并使用其中的数据。
