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常用设计模式在 Spring Boot 项目中的实战案例

news 来源：原创 2025/8/16 5:46:17

引言​

在当今的软件开发领域，Spring Boot 以其高效、便捷的特性成为构建 Java 应用程序的热门框架。而设计模式作为软件开发中的宝贵经验总结，能够显著提升代码的可维护性、可扩展性和可复用性。本文将深入探讨几种常用设计模式在 Spring Boot 项目中的实际应用，通过具体案例帮助读者更好地理解和掌握这些设计模式在实际开发中的运用技巧。

一、工厂模式

场景描述​

假设我们正在开发一个电商系统，其中有多种不同类型的订单，如普通订单、促销订单、团购订单等。每种订单在处理时都有一些独特的逻辑，例如促销订单需要计算优惠金额，团购订单需要处理成团逻辑等。我们可以使用工厂模式来根据订单类型创建不同的订单处理对象。​

代码实现

1.定义订单处理接口

public interface OrderProcessor {void processOrder();
}

2.创建具体的订单处理类

  • 普通订单处理类
@Component
public class NormalOrderProcessor implements OrderProcessor {@Overridepublic void processOrder() {System.out.println("Processing normal order...");}
}
  • 促销订单处理类
@Component
public class PromotionOrderProcessor implements OrderProcessor {@Overridepublic void processOrder() {System.out.println("Processing promotion order, calculating discounts...");}
}

3.创建订单工厂类

@Component
public class OrderFactory {@Autowiredprivate Map<String, OrderProcessor> orderProcessorMap;public OrderProcessor getOrderProcessor(String orderType) {return orderProcessorMap.get(orderType);}
}

4.在服务层使用工厂类

@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderFactory orderFactory;public void process(String orderType) {OrderProcessor orderProcessor = orderFactory.getOrderProcessor(orderType);if (orderProcessor != null) {orderProcessor.processOrder();} else {System.out.println("No suitable order processor found for type: " + orderType);}}
}

优势分析​

通过工厂模式，我们将对象的创建和使用分离，当需要新增订单类型时，只需创建新的订单处理类并在配置中注册，无需修改大量现有代码，提高了系统的可扩展性。​

二、单例模式​

场景描述​

在 Spring Boot 项目中，经常会有一些资源或对象只需要一个实例，例如数据库连接池、日志记录器等。以日志记录器为例，我们希望整个应用程序中只有一个日志记录器实例，以确保日志记录的一致性和高效性。​

代码实现

1.使用 Spring 的注解实现单例

@Component
public class CustomLogger {private static final org.slf4j.Logger logger = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(CustomLogger.class);public void logMessage(String message) {logger.info(message);}
}

在 Spring 中，默认情况下，通过@Component注解创建的 Bean 就是单例模式。当其他组件需要使用CustomLogger时，直接注入即可。

@Service
public class SomeService {@Autowiredprivate CustomLogger customLogger;public void doSomething() {customLogger.logMessage("Service is doing something...");}
}

优势分析​

单例模式确保了系统中特定资源或对象的唯一性，避免了资源的重复创建和浪费，提高了系统性能和资源利用率，同时也方便了对共享资源的管理和维护。​

三、代理模式​

场景描述​

假设我们有一个业务方法，在调用该方法前后需要添加一些通用的逻辑，比如权限验证、日志记录等。我们可以使用代理模式来实现这些横切关注点，而无需在每个业务方法中重复编写相同的代码。​

代码实现

1.定义业务接口

public interface UserService {void doBusinessLogic();
}

2.创建真实业务类

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {@Overridepublic void doBusinessLogic() {System.out.println("Doing business logic...");}
}

3.创建代理类

@Aspect
@Component
public class UserServiceProxy {@Around("execution(* com.example.demo.service.UserService.doBusinessLogic(..))")public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {System.out.println("Before business logic - checking permissions");Object result = joinPoint.proceed();System.out.println("After business logic - logging");return result;}
}

优势分析​

代理模式将核心业务逻辑与辅助性的横切逻辑分离，使代码更加清晰、可维护。通过代理类，我们可以方便地在不修改原有业务代码的基础上添加新的功能，符合开闭原则。

四、策略模式​

场景描述​

继续以电商系统为例，系统中有多种不同的运费计算方式，如按重量计算、按订单金额计算、固定运费等。为了能够灵活地切换和管理这些运费计算方式，我们可以运用策略模式。​

代码实现

1.定义运费计算策略接口

public interface ShippingFeeStrategy {double calculateShippingFee(double weight, double orderAmount);
}

2.创建具体的运费计算策略类

  • 按重量计算运费策略类
@Component
public class WeightBasedShippingStrategy implements ShippingFeeStrategy {@Overridepublic double calculateShippingFee(double weight, double orderAmount) {// 假设每千克运费为10元return weight * 10;}
}
  • 按订单金额计算运费策略类
@Component
public class OrderAmountBasedShippingStrategy implements ShippingFeeStrategy {@Overridepublic double calculateShippingFee(double weight, double orderAmount) {// 假设订单金额满100免运费，否则收取10元运费return orderAmount >= 100? 0 : 10;}
}
  • 固定运费策略类
@Component
public class FixedShippingStrategy implements ShippingFeeStrategy {@Overridepublic double calculateShippingFee(double weight, double orderAmount) {// 固定运费为5元return 5;}
}

3.创建运费计算服务，使用策略模式

@Service
public class ShippingFeeService {@Autowiredprivate Map<String, ShippingFeeStrategy> shippingFeeStrategyMap;public double calculate(String strategyType, double weight, double orderAmount) {ShippingFeeStrategy strategy = shippingFeeStrategyMap.get(strategyType);if (strategy != null) {return strategy.calculateShippingFee(weight, orderAmount);} else {throw new IllegalArgumentException("No suitable shipping fee strategy found for type: " + strategyType);}}
}

优势分析​

策略模式使得不同的运费计算算法可以独立变化，符合开闭原则。当需要新增运费计算方式时，只需创建新的策略类并实现接口，然后在配置中注册即可，无需修改现有业务代码，大大提高了系统的灵活性和可维护性。同时，不同的策略类可以被复用，提高了代码的复用性。

补充

也可以自定义Match接口实现策略模式，大致思路如下：

1.定义Match接口

public interface Match<T> {boolean match(T var1);
}

2.业务接口继承Match接口

public interface BusinessHandler extends Match<String> {/*** 业务执行方法** @param context 上下文*/void execute(BusinessContext context);
}

3.特定策略类实现业务接口

类一：

@Slf4j
@Component
public class ExactMatchSort implements BusinessHandler {@Setter(onMethod_ = @Autowired)BusinessService businessService;/*** {@inheritDoc}*/@Overridepublic boolean match(String value) {return RuleEnum.EXACT_MATCH.getCode().equals(value);}/*** {@inheritDoc}*/@Overridepublic void execute(BusinessContext context) {// 自定义业务逻辑businessService.exactMatch(context);}
}

类二：

@Slf4j
@Component
public class FuzzyMatchSort implements BusinessHandler {@Setter(onMethod_ = @Autowired)BusinessService businessService;/*** {@inheritDoc}*/@Overridepublic boolean match(String value) {return RuleEnum.FUZZY_MATCH.getCode().equals(value);}/*** {@inheritDoc}*/@Overridepublic void execute(BusinessContext context) {// 自定义业务逻辑businessService.fuzzyMatch(context);}
}

4.定义抽象策略管理器

public abstract class AbstractProcessorManage<T, P extends Match<T>> {private List<P> processorList;public AbstractProcessorManage() {}@Autowiredpublic void setProcessorList(List<P> processorList) {this.processorList = processorList;}public abstract String getCannotMatchMessage();public P getProcessor(T t) {for(P p : this.processorList) {if (p.match(t)) {return p;}}throw new RuntimeException(this.getCannotMatchMessage());}
}

5.定义业务策略管理器

/*** 策略管理器*/
@Component
public class BusinessManger extends AbstractProcessorManage<String, BusinessHandler> {/*** {@inheritDoc}*/@Overridepublic String getCannotMatchMessage() {return "非法的策略";}
}

6.业务流程调用

/*** 业务执行类**/
@Slf4j
@Component
public class StockFilterManager {@Setter(onMethod_ = @Autowired)private BusinessManger businessManger;private void businessExcute(BusinessContext context) {businessManger.getProcessor(context.value).execute(context);}
}

这仅是基础架构，也可以在内层嵌套更多的设计模式，以保证代码的可读性与可维护性。

结论

通过以上在 Spring Boot 项目中的实战案例，我们看到了工厂模式、单例模式、代理模式以及策略模式在不同场景下的应用及其带来的显著优势。在实际项目开发中，合理运用设计模式能够极大地提升代码质量，使项目更加健壮、灵活和易于维护。希望读者通过本文的学习，能够在自己的 Spring Boot 项目中熟练运用这些设计模式，打造出更优秀的软件系统。

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编程日记 2025/8/16 7:26:03

LLaMA-Omni 2:基于 LLM 的自回归流语音合成实时口语聊天机器人

LLaMA-Omni 2 是基于 Qwen2.5-0.5B/1.5B/3B/7B/14B/32B-Instruct 模型的一系列语音语言模型。与 LLaMA-Omni 类似&#xff0c;它可以同时生成文本和语音应答&#xff0c;从而实现高质量、低延迟的语音交互。通过新引入的流式自回归语音解码器&#xff0c;LLaMA-Omni 2 与 LLaMA…...

编程日记 2025/8/15 15:27:11

CODESYS开发环境下的快捷键和软件操作汇总

CODESYS访问变量属性无需添加应用路径的方法 CODESYS访问变量(属性)无需添加引用路径的方法_attribute qualified only-CSDN博客文章浏览阅读410次。CODESYS平台下的变量相关知识介绍大家还可以参考下面文章连接：CODESYS面向对象编程:方法/动作/属性的使用-CSDN博客文章浏览阅…...

编程日记 2025/8/16 7:25:59

英伟达发布Llama-Nemotron系列新模型，性能超越DeepSeek-R1

近期&#xff0c;英伟达重磅推出开源模型系列 Llama-Nemotron&#xff0c;以强悍的推理能力与高效性能引发广泛关注&#xff0c;被认为可能重新定义开源AI的技术格局。 该系列模型在推理速度上全面超越DeepSeek-R1&#xff0c;内存使用效率与吞吐表现也大幅提升。其训练策略融合…...

编程日记 2025/8/16 7:25:58

堆与二叉树——C语言

一、顺序表底层 #pragma once #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<assert.h>typedef int data; typedef struct Heap {data* arr;int size;int capacity; }Heap;void HeapInit(Heap* php); void HeapDestroy(Heap* php); //把已有堆进行排序 vo…...

编程日记 2025/8/16 7:25:56

如何检查 Watchtower 是否正常工作及更新未生效的排查方法【日常排错】

文章目录 前言一、验证 Watchtower 是否正在运行1. 检查 Watchtower 容器状态2. 查看 Watchtower 日志 二、检查5分钟间隔设置是否正确1. 确认启动命令2. 验证环境变量 三、排查更新未生效的原因1. 检查是否有镜像更新2. 检查容器标签3. 检查监控范围 四、测试 Watchtower 功能…...

编程日记 2025/8/16 7:25:54