|
|
设计模式是解决问题的方案,从大神的代码中学习对设计模式的使用,可以有效提升个人编码及设计代码的能力。本系列博文用于总结阅读过的框架源码(Spring系列、Mybatis)及JDK源码中 所使用过的设计模式,并结合个人工作经验,重新理解设计模式。
|
|
|
|
|
|
本篇博文主要看一下创建型的几个设计模式,即,单例模式、各种工厂模式 及 建造者模式。
|
|
|
|
|
|
## 单例模式
|
|
|
### 个人理解
|
|
|
确保某个类只有一个实例,并提供该实例的获取方法。实际应用很多,不管是框架、JDK还是实际的项目开发,但大都会使用“饿汉式”或“枚举”来实现单例。“懒汉式”也有一些应用,但通过“双检锁机制”来保证单例的实现很少见。
|
|
|
|
|
|
### 实现方式
|
|
|
最简单的就是 使用一个私有构造函数、一个私有静态变量,以及一个公共静态方法的方式来实现。懒汉式、饿汉式等简单实现就不多BB咯,这里强调一下双检锁懒汉式实现的坑,以及枚举方式的实现吧,最后再结合spring源码 扩展一下单例bean的实现原理。
|
|
|
|
|
|
**1. 双检锁实现的坑**
|
|
|
```java
|
|
|
/**
|
|
|
* @author 云之君
|
|
|
* 双检锁 懒汉式,实现线程安全的单例
|
|
|
* 关键词:JVM指令重排、volatile、反射攻击
|
|
|
*/
|
|
|
public class Singleton3 {
|
|
|
/**
|
|
|
* 对于我们初级开发来说,这个volatile在实际开发中可能见过,但很少会用到
|
|
|
* 这里加个volatile进行修饰,也是本单例模式的精髓所在。
|
|
|
* 下面的 instance = new Singleton3(); 这行代码在JVM中其实是分三步执行的:
|
|
|
* 1、分配内存空间;
|
|
|
* 2、初始化对象;
|
|
|
* 3、将instance指向分配的内存地址。
|
|
|
* 但JVM具有指令重排的特性,实际的执行顺序可能会是1、3、2,导致多线程情况下出问题,
|
|
|
* 使用volatile修饰instance变量 可以 避免上述的指令重排
|
|
|
* tips:不太理解的是 第一个线程在执行第2步之前就已经释放了锁吗?导致其它线程进入synchronized代码块
|
|
|
* 执行 instance == null 的判断?
|
|
|
* 回答:第一个线程在执行第2步之前就已经释放了锁吗?(没有)。如果不使用volatile修饰instance变量,那么其他线程进来的时候,看到的instance就有可能不是null的,因为已经执行了第3步,那么此时这个线程(执行 return instance;)使用的instance是一个没有初始化的instance,就会有问题。
|
|
|
*/
|
|
|
private volatile static Singleton3 instance;
|
|
|
|
|
|
private Singleton3(){
|
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public static Singleton3 getInstance(){
|
|
|
if(instance == null){
|
|
|
synchronized(Singleton3.class){
|
|
|
if(instance == null){
|
|
|
instance = new Singleton3();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
return instance;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
**2. 枚举实现**
|
|
|
其它的单例模式实现往往都会面临序列化 和 反射攻击的问题,比如上面的Singleton3如果实现了Serializable接口,那么在每次序列化时都会创建一个新对象,若要保证单例,必须声明所有字段都是transient的,并且提供一个readResolve()方法。反射攻击可以通过setAccessible()方法将私有的构造方法公共化,进而实例化。若要防止这种攻击,就需要在构造方法中添加 防止实例化第二个对象的代码。
|
|
|
|
|
|
枚举实现的单例在面对 复杂的序列化及反射攻击时,依然能够保持自己的单例状态,所以被认为是单例的最佳实践。比如,mybatis在定义SQL命令类型时就使用到了枚举。
|
|
|
```java
|
|
|
package org.apache.ibatis.mapping;
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* @author Clinton Begin
|
|
|
*/
|
|
|
public enum SqlCommandType {
|
|
|
UNKNOWN, INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT, FLUSH;
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
### JDK中的范例
|
|
|
**1. java.lang.Runtime**
|
|
|
```java
|
|
|
/**
|
|
|
* 每个Java应用程序都有一个单例的Runtime对象,通过getRuntime()方法获得
|
|
|
* @author unascribed
|
|
|
* @see java.lang.Runtime#getRuntime()
|
|
|
* @since JDK1.0
|
|
|
*/
|
|
|
public class Runtime {
|
|
|
/** 很明显,这里用的是饿汉式 实现单例 */
|
|
|
private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
|
|
|
|
|
|
public static Runtime getRuntime() {
|
|
|
return currentRuntime;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/** Don't let anyone else instantiate this class */
|
|
|
private Runtime() {}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**2. java.awt.Desktop**
|
|
|
```java
|
|
|
public class Desktop {
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* Suppresses default constructor for noninstantiability.
|
|
|
*/
|
|
|
private Desktop() {
|
|
|
peer = Toolkit.getDefaultToolkit().createDesktopPeer(this);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 由于对象较大,这里使用了懒汉式延迟加载,方式比较简单,直接把锁加在方法上。
|
|
|
* 使用双检锁方式实现的单例 还没怎么碰到过,有经验的小伙伴 欢迎留言补充
|
|
|
*/
|
|
|
public static synchronized Desktop getDesktop(){
|
|
|
if (GraphicsEnvironment.isHeadless()) throw new HeadlessException();
|
|
|
if (!Desktop.isDesktopSupported()) {
|
|
|
throw new UnsupportedOperationException("Desktop API is not " +
|
|
|
"supported on the current platform");
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
sun.awt.AppContext context = sun.awt.AppContext.getAppContext();
|
|
|
Desktop desktop = (Desktop)context.get(Desktop.class);
|
|
|
|
|
|
if (desktop == null) {
|
|
|
desktop = new Desktop();
|
|
|
context.put(Desktop.class, desktop);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
return desktop;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
### Spring的单例bean是如何实现的?
|
|
|
Spring实现单例bean是使用map注册表和synchronized同步机制实现的,通过分析spring的 AbstractBeanFactory 中的 doGetBean 方法和DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton()方法,可以理解其实现原理。
|
|
|
```java
|
|
|
public abstract class AbstractBeanFactory extends FactoryBeanRegistrySupport implements ConfigurableBeanFactory {
|
|
|
|
|
|
......
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
|
|
|
* 真正实现向IOC容器获取Bean的功能,也是触发依赖注入(DI)功能的地方
|
|
|
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
|
|
|
*/
|
|
|
@SuppressWarnings("unchecked")
|
|
|
protected <T> T doGetBean(final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args,
|
|
|
boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
|
|
|
|
|
|
......
|
|
|
|
|
|
//创建单例模式bean的实例对象
|
|
|
if (mbd.isSingleton()) {
|
|
|
//这里使用了一个匿名内部类,创建Bean实例对象,并且注册给所依赖的对象
|
|
|
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
|
|
|
public Object getObject() throws BeansException {
|
|
|
try {
|
|
|
/**
|
|
|
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
|
|
|
* 创建一个指定的Bean实例对象,如果有父级继承,则合并子类和父类的定义
|
|
|
* 走子类中的实现
|
|
|
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
|
|
|
*/
|
|
|
return createBean(beanName, mbd, args);
|
|
|
}
|
|
|
catch (BeansException ex) {
|
|
|
destroySingleton(beanName);
|
|
|
throw ex;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
});
|
|
|
//获取给定Bean的实例对象
|
|
|
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
......
|
|
|
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 默认的单例bean注册器
|
|
|
*/
|
|
|
public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {
|
|
|
|
|
|
/** 单例的bean实例的缓存 */
|
|
|
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(64);
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 返回给定beanName的 已经注册的 单例bean,如果没有注册,则注册并返回
|
|
|
*/
|
|
|
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
|
|
|
Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");
|
|
|
|
|
|
// 加锁,保证单例bean在多线程环境下不会创建多个
|
|
|
synchronized (this.singletonObjects) {
|
|
|
// 先从缓存中取,有就直接返回,没有就创建、注册到singletonObjects、返回
|
|
|
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
|
|
|
if (singletonObject == null) {
|
|
|
if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
|
|
|
throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
|
|
|
"Singleton bean creation not allowed while the singletons of this factory are in destruction " +
|
|
|
"(Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");
|
|
|
}
|
|
|
if (logger.isDebugEnabled()) {
|
|
|
logger.debug("Creating shared instance of singleton bean '" + beanName + "'");
|
|
|
}
|
|
|
beforeSingletonCreation(beanName);
|
|
|
boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
|
|
|
if (recordSuppressedExceptions) {
|
|
|
this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<Exception>();
|
|
|
}
|
|
|
try {
|
|
|
singletonObject = singletonFactory.getObject();
|
|
|
}
|
|
|
catch (BeanCreationException ex) {
|
|
|
if (recordSuppressedExceptions) {
|
|
|
for (Exception suppressedException : this.suppressedExceptions) {
|
|
|
ex.addRelatedCause(suppressedException);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
throw ex;
|
|
|
}
|
|
|
finally {
|
|
|
if (recordSuppressedExceptions) {
|
|
|
this.suppressedExceptions = null;
|
|
|
}
|
|
|
afterSingletonCreation(beanName);
|
|
|
}
|
|
|
// 注册到单例bean的缓存
|
|
|
addSingleton(beanName, singletonObject);
|
|
|
}
|
|
|
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
## 简单工厂模式
|
|
|
### 个人理解
|
|
|
把同一系列类的实例化交由一个工厂类进行集中管控。与其说它是一种设计模式,倒不如把它看成一种编程习惯,因为它不符合“开闭原则”,增加新的产品类需要修改工厂类的代码。
|
|
|
### 简单实现
|
|
|
```java
|
|
|
public interface Hero {
|
|
|
void speak();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public class DaJi implements Hero {
|
|
|
@Override
|
|
|
public void speak() {
|
|
|
System.out.println("妲己,陪你玩 ~");
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public class LiBai implements Hero{
|
|
|
@Override
|
|
|
public void speak() {
|
|
|
System.out.println("今朝有酒 今朝醉 ~");
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/** 对各种英雄进行集中管理 */
|
|
|
public class HeroFactory {
|
|
|
public static Hero getShibing(String name){
|
|
|
if("LiBai".equals(name))
|
|
|
return new LiBai();
|
|
|
else if("DaJi".equals(name))
|
|
|
return new DaJi();
|
|
|
else
|
|
|
return null;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
这种设计方式只在我们产品的“FBM资金管理”模块有看到过,其中对100+个按钮类进行了集中管控,不过其设计结构比上面这种要复杂的多。
|
|
|
|
|
|
## 工厂方法模式
|
|
|
### 个人理解
|
|
|
在顶级工厂(接口/抽象类)中定义 产品类的获取方法,由具体的子工厂实例化对应的产品,一般是一个子工厂对应一个特定的产品,实现对产品的集中管控,并且符合“开闭原则”。
|
|
|
|
|
|
### Mybatis中的范例
|
|
|
mybatis中数据源DataSource的获取使用到了该设计模式。接口DataSourceFactory定义了获取DataSource对象的方法,各实现类 完成了获取对应类型的DataSource对象的实现。(mybatis的源码都是缩进两个空格,难道国外的编码规范有独门派系?)
|
|
|
```java
|
|
|
public interface DataSourceFactory {
|
|
|
|
|
|
// 设置DataSource的属性,一般紧跟在DataSource初始化之后
|
|
|
void setProperties(Properties props);
|
|
|
|
|
|
// 获取DataSource对象
|
|
|
DataSource getDataSource();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class JndiDataSourceFactory implements DataSourceFactory {
|
|
|
|
|
|
private DataSource dataSource;
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public DataSource getDataSource() {
|
|
|
return dataSource;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public void setProperties(Properties properties) {
|
|
|
try {
|
|
|
InitialContext initCtx;
|
|
|
Properties env = getEnvProperties(properties);
|
|
|
if (env == null) {
|
|
|
initCtx = new InitialContext();
|
|
|
} else {
|
|
|
initCtx = new InitialContext(env);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
if (properties.containsKey(INITIAL_CONTEXT)
|
|
|
&& properties.containsKey(DATA_SOURCE)) {
|
|
|
Context ctx = (Context) initCtx.lookup(properties.getProperty(INITIAL_CONTEXT));
|
|
|
dataSource = (DataSource) ctx.lookup(properties.getProperty(DATA_SOURCE));
|
|
|
} else if (properties.containsKey(DATA_SOURCE)) {
|
|
|
dataSource = (DataSource) initCtx.lookup(properties.getProperty(DATA_SOURCE));
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
} catch (NamingException e) {
|
|
|
throw new DataSourceException("There was an error configuring JndiDataSourceTransactionPool. Cause: " + e, e);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class UnpooledDataSourceFactory implements DataSourceFactory {
|
|
|
|
|
|
protected DataSource dataSource;
|
|
|
|
|
|
// 在实例化该工厂时,就完成了DataSource的实例化
|
|
|
public UnpooledDataSourceFactory() {
|
|
|
this.dataSource = new UnpooledDataSource();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public DataSource getDataSource() {
|
|
|
return dataSource;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class PooledDataSourceFactory extends UnpooledDataSourceFactory {
|
|
|
|
|
|
// 与UnpooledDataSourceFactory的不同之处是,其初始化的DataSource为PooledDataSource
|
|
|
public PooledDataSourceFactory() {
|
|
|
this.dataSource = new PooledDataSource();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public interface DataSource extends CommonDataSource, Wrapper {
|
|
|
|
|
|
Connection getConnection() throws SQLException;
|
|
|
|
|
|
Connection getConnection(String username, String password)
|
|
|
throws SQLException;
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
DataSource最主要的几个实现类内容都比较多,代码就不贴出来咯,感兴趣的同学可以到我的源码分析专题中看到详细解析。
|
|
|
|
|
|
**tips:什么时候该用简单工厂模式?什么时候该用工厂方法模式呢?**
|
|
|
个人认为,工厂方法模式符合“开闭原则”,增加新的产品类不用修改代码,应当优先考虑使用这种模式。如果产品类结构简单且数量庞大时,还是使用简单工厂模式更容易维护些,如:上百个按钮类。
|
|
|
|
|
|
## 抽象工厂模式
|
|
|
### 个人理解
|
|
|
设计结构上与“工厂方法”模式很像,最主要的区别是,工厂方法模式中 一个子工厂只对应**一个**具体的产品,而抽象工厂模式中,一个子工厂对应**一组**具有相关性的产品,即,存在多个获取不同产品的方法。这种设计模式也很少见人用,倒是“工厂方法”模式见的最多。
|
|
|
|
|
|
### 简单实现
|
|
|
```java
|
|
|
public abstract class AbstractFactory {
|
|
|
|
|
|
abstract protected AbstractProductA createProductA();
|
|
|
|
|
|
abstract protected AbstractProductB createProductB();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory {
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
protected AbstractProductA createProductA() {
|
|
|
return new ProductA1();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
protected AbstractProductB createProductB() {
|
|
|
return new ProductB1();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory {
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
protected AbstractProductA createProductA() {
|
|
|
return new ProductA2();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
protected AbstractProductB createProductB() {
|
|
|
return new ProductB2();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class Client {
|
|
|
|
|
|
public static void main(String[] args) {
|
|
|
AbstractFactory factory = new ConcreteFactory1();
|
|
|
AbstractProductA productA = factory.createProductA();
|
|
|
AbstractProductB productB = factory.createProductB();
|
|
|
|
|
|
...
|
|
|
// 结合使用productA和productB进行后续操作
|
|
|
...
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
### JDK中的范例
|
|
|
JDK的javax.xml.transform.TransformerFactory组件使用了类似“抽象工厂”模式的设计,抽象类TransformerFactory定义了两个抽象方法newTransformer()和newTemplates()分别用于生成Transformer对象 和 Templates对象,其两个子类进行了不同的实现,源码如下(版本1.8)。
|
|
|
```java
|
|
|
public abstract class TransformerFactory {
|
|
|
|
|
|
public abstract Transformer newTransformer(Source source)
|
|
|
throws TransformerConfigurationException;
|
|
|
|
|
|
public abstract Templates newTemplates(Source source)
|
|
|
throws TransformerConfigurationException;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* SAXTransformerFactory 继承了 TransformerFactory
|
|
|
*/
|
|
|
public class TransformerFactoryImpl
|
|
|
extends SAXTransformerFactory implements SourceLoader, ErrorListener {
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public Transformer newTransformer(Source source) throws TransformerConfigurationException {
|
|
|
final Templates templates = newTemplates(source);
|
|
|
final Transformer transformer = templates.newTransformer();
|
|
|
if (_uriResolver != null) {
|
|
|
transformer.setURIResolver(_uriResolver);
|
|
|
}
|
|
|
return(transformer);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public Templates newTemplates(Source source) throws TransformerConfigurationException {
|
|
|
|
|
|
......
|
|
|
|
|
|
return new TemplatesImpl(bytecodes, transletName,
|
|
|
xsltc.getOutputProperties(), _indentNumber, this);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class SmartTransformerFactoryImpl extends SAXTransformerFactory {
|
|
|
|
|
|
public Transformer newTransformer(Source source) throws TransformerConfigurationException {
|
|
|
if (_xalanFactory == null) {
|
|
|
createXalanTransformerFactory();
|
|
|
}
|
|
|
if (_errorlistener != null) {
|
|
|
_xalanFactory.setErrorListener(_errorlistener);
|
|
|
}
|
|
|
if (_uriresolver != null) {
|
|
|
_xalanFactory.setURIResolver(_uriresolver);
|
|
|
}
|
|
|
_currFactory = _xalanFactory;
|
|
|
return _currFactory.newTransformer(source);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public Templates newTemplates(Source source) throws TransformerConfigurationException {
|
|
|
if (_xsltcFactory == null) {
|
|
|
createXSLTCTransformerFactory();
|
|
|
}
|
|
|
if (_errorlistener != null) {
|
|
|
_xsltcFactory.setErrorListener(_errorlistener);
|
|
|
}
|
|
|
if (_uriresolver != null) {
|
|
|
_xsltcFactory.setURIResolver(_uriresolver);
|
|
|
}
|
|
|
_currFactory = _xsltcFactory;
|
|
|
return _currFactory.newTemplates(source);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
## 建造者模式
|
|
|
### 个人理解
|
|
|
该模式主要用于将复杂对象的构建过程分解成一个个简单的步骤,或者分摊到多个类中进行构建,保证构建过程层次清晰,代码不会过分臃肿,屏蔽掉了复杂对象内部的具体构建细节,其类图结构如下所示。
|
|
|
|
|
|
![avatar](../../../images/DesignPattern/建造者模式类图.png)
|
|
|
|
|
|
该模式的主要角色如下:
|
|
|
|
|
|
- 建造者接口(Builder):用于定义建造者构建产品对象的各种公共行为,主要分为 建造方法 和 获取构建好的产品对象;
|
|
|
- 具体建造者(ConcreteBuilder):实现上述接口方法;
|
|
|
- 导演(Director):通过调用具体建造者创建需要的产品对象;
|
|
|
- 产品(Product):被建造的复杂对象。
|
|
|
|
|
|
其中的导演角色不必了解产品类的内部细节,只提供需要的信息给建造者,由具体建造者处理这些信息(这个处理过程可能会比较复杂)并完成产品构造,使产品对象的上层代码与产品对象的创建过程解耦。建造者模式将复杂产品的创建过程分散到不同的构造步骤中,这样可以对产品创建过程实现更加精细的控制,也会使创建过程更加清晰。每个具体建造者都可以创建出完整的产品对象,而且具体建造者之间是相互独立的, 因此系统就可以通过不同的具体建造者,得到不同的产品对象。当有新产品出现时,无须修改原有的代码,只需要添加新的具体建造者即可完成扩展,这符合“开放一封闭” 原则。
|
|
|
|
|
|
### 典型的范例 StringBuilder和StringBuffer
|
|
|
相信在拼SQL语句时大家一定经常用到StringBuffer和StringBuilder这两个类,它们就用到了建造者设计模式,源码如下(版本1.8):
|
|
|
```java
|
|
|
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* The value is used for character storage.
|
|
|
*/
|
|
|
char[] value;
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* The count is the number of characters used.
|
|
|
*/
|
|
|
int count;
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* Creates an AbstractStringBuilder of the specified capacity.
|
|
|
*/
|
|
|
AbstractStringBuilder(int capacity) {
|
|
|
value = new char[capacity];
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public AbstractStringBuilder append(String str) {
|
|
|
if (str == null)
|
|
|
return appendNull();
|
|
|
int len = str.length();
|
|
|
ensureCapacityInternal(count + len);
|
|
|
// 这里完成了对复杂String的构造,将str拼接到当前对象后面
|
|
|
str.getChars(0, len, value, count);
|
|
|
count += len;
|
|
|
return this;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* @since JDK 1.5
|
|
|
*/
|
|
|
public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder
|
|
|
implements java.io.Serializable, CharSequence {
|
|
|
|
|
|
public StringBuilder() {
|
|
|
super(16);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public StringBuilder append(String str) {
|
|
|
super.append(str);
|
|
|
return this;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public String toString() {
|
|
|
// Create a copy, don't share the array
|
|
|
return new String(value, 0, count);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* @since JDK 1.0
|
|
|
*/
|
|
|
public final class StringBuffer extends AbstractStringBuilder
|
|
|
implements java.io.Serializable, CharSequence {
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* toString返回的最后一个值的缓存。在修改StringBuffer时清除。
|
|
|
*/
|
|
|
private transient char[] toStringCache;
|
|
|
|
|
|
public StringBuffer() {
|
|
|
super(16);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 与StringBuilder建造者最大的不同就是,增加了线程安全机制
|
|
|
*/
|
|
|
@Override
|
|
|
public synchronized StringBuffer append(String str) {
|
|
|
toStringCache = null;
|
|
|
super.append(str);
|
|
|
return this;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
### Mybatis中的范例
|
|
|
MyBatis 的初始化过程使用了建造者模式,抽象类 BaseBuilder 扮演了“建造者接口”的角色,对一些公用方法进行了实现,并定义了公共属性。XMLConfigBuilder、XMLMapperBuilder、XMLStatementBuilder 等实现类扮演了“具体建造者”的角色,分别用于解析mybatis-config.xml配置文件、映射配置文件 以及 SQL节点。Configuration 和 SqlSessionFactoryBuilder 则分别扮演了“产品” 和 “导演”的角色。**即,SqlSessionFactoryBuilder 使用了 BaseBuilder建造者组件 对复杂对象 Configuration 进行了构建。**
|
|
|
|
|
|
BaseBuilder组件的设计与上面标准的建造者模式是有很大不同的,BaseBuilder的建造者模式主要是为了将复杂对象Configuration的构建过程分解的层次更清晰,将整个构建过程分解到多个“具体构造者”类中,需要这些“具体构造者”共同配合才能完成Configuration的构造,单个“具体构造者”不具有单独构造产品的能力,这与StringBuilder及StringBuffer是不同的。
|
|
|
|
|
|
个人理解的构建者模式 其核心就是用来构建复杂对象的,比如 mybatis 对 Configuration 对象的构建。当然,我们也可以把 对这个对象的构建过程 写在一个类中,来满足我们的需求,但这样做的话,这个类就会变得及其臃肿,难以维护。所以把整个构建过程合理地拆分到多个类中,分别构建,整个代码就显得非常规整,且思路清晰,而且 建造者模式符合 开闭原则。其源码实现如下。
|
|
|
```java
|
|
|
public abstract class BaseBuilder {
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* Configuration 是 MyBatis 初始化过程的核心对象并且全局唯一,
|
|
|
* MyBatis 中几乎全部的配置信息会保存到Configuration 对象中。
|
|
|
* 也有人称它是一个“All-In-One”配置对象
|
|
|
*/
|
|
|
protected final Configuration configuration;
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 在 mybatis-config.xml 配置文件中可以使用<typeAliases>标签定义别名,
|
|
|
* 这些定义的别名都会记录在该 TypeAliasRegistry 对象中
|
|
|
*/
|
|
|
protected final TypeAliasRegistry typeAliasRegistry;
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 在 mybatis-config.xml 配置文件中可以使用<typeHandlers>标签添加自定义
|
|
|
* TypeHandler,完成指定数据库类型与 Java 类型的转换,这些 TypeHandler
|
|
|
* 都会记录在 TypeHandlerRegistry 中
|
|
|
*/
|
|
|
protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* BaseBuilder 中记录的 TypeAliasRegistry 对象和 TypeHandlerRegistry 对象,
|
|
|
* 其实是全局唯一的,它们都是在 Configuration 对象初始化时创建的
|
|
|
*/
|
|
|
public BaseBuilder(Configuration configuration) {
|
|
|
this.configuration = configuration;
|
|
|
this.typeAliasRegistry = this.configuration.getTypeAliasRegistry();
|
|
|
this.typeHandlerRegistry = this.configuration.getTypeHandlerRegistry();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class XMLConfigBuilder extends BaseBuilder {
|
|
|
|
|
|
/** 标识是否已经解析过 mybatis-config.xml 配置文件 */
|
|
|
private boolean parsed;
|
|
|
/** 用于解析 mybatis-config.xml 配置文件 */
|
|
|
private final XPathParser parser;
|
|
|
/** 标识 <environment> 配置的名称,默认读取 <environment> 标签的 default 属性 */
|
|
|
private String environment;
|
|
|
/** 负责创建和缓存 Reflector 对象 */
|
|
|
private final ReflectorFactory localReflectorFactory = new DefaultReflectorFactory();
|
|
|
|
|
|
public Configuration parse() {
|
|
|
if (parsed) {
|
|
|
throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
|
|
|
}
|
|
|
parsed = true;
|
|
|
// 在 mybatis-config.xml 配置文件中查找<configuration>节点,并开始解析
|
|
|
parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
|
|
|
return configuration;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
private void parseConfiguration(XNode root) {
|
|
|
try {
|
|
|
//issue #117 read properties first
|
|
|
// 解析<properties>节点
|
|
|
propertiesElement(root.evalNode("properties"));
|
|
|
// 解析<settings>节点
|
|
|
Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
|
|
|
loadCustomVfs(settings);
|
|
|
loadCustomLogImpl(settings);
|
|
|
// 解析<typeAliases>节点
|
|
|
typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
|
|
|
// 解析<plugins>节点
|
|
|
pluginElement(root.evalNode("plugins"));
|
|
|
// 解析<objectFactory>节点
|
|
|
objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
|
|
|
// 解析<objectWrapperFactory>节点
|
|
|
objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
|
|
|
// 解析<reflectorFactory>节点
|
|
|
reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
|
|
|
settingsElement(settings);
|
|
|
// read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
|
|
|
// 解析<environments>节点
|
|
|
environmentsElement(root.evalNode("environments"));
|
|
|
// 解析<databaseIdProvider>节点
|
|
|
databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
|
|
|
// 解析<typeHandlers>节点
|
|
|
typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
|
|
|
// 解析<mappers>节点
|
|
|
mapperElement(root.evalNode("mappers"));
|
|
|
} catch (Exception e) {
|
|
|
throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class XMLMapperBuilder extends BaseBuilder {
|
|
|
|
|
|
private final XPathParser parser;
|
|
|
private final MapperBuilderAssistant builderAssistant;
|
|
|
private final Map<String, XNode> sqlFragments;
|
|
|
private final String resource;
|
|
|
|
|
|
public void parse() {
|
|
|
// 判断是否已经加载过该映射文件
|
|
|
if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
|
|
|
// 处理<mapper>节点
|
|
|
configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
|
|
|
// 将 resource 添加到 Configuration.loadedResources 集合中保存,
|
|
|
// 它是 HashSet<String> 类型的集合,其中记录了已经加载过的映射文件
|
|
|
configuration.addLoadedResource(resource);
|
|
|
// 注册 Mapper 接口
|
|
|
bindMapperForNamespace();
|
|
|
}
|
|
|
// 处理 configurationElement() 方法中解析失败的<resultMap>节点
|
|
|
parsePendingResultMaps();
|
|
|
// 处理 configurationElement() 方法中解析失败的<cache-ref>节点
|
|
|
parsePendingCacheRefs();
|
|
|
// 处理 configurationElement() 方法中解析失败的 SQL 语句节点
|
|
|
parsePendingStatements();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
private void configurationElement(XNode context) {
|
|
|
try {
|
|
|
// 获取<mapper>节点的 namespace 属性,若 namespace 属性为空,则抛出异常
|
|
|
String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
|
|
|
if (namespace == null || namespace.equals("")) {
|
|
|
throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
|
|
|
}
|
|
|
// 设置 MapperBuilderAssistant 的 currentNamespace 字段,记录当前命名空间
|
|
|
builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
|
|
|
// 解析<cache-ref>节点
|
|
|
cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
|
|
|
// 解析<cache>节点
|
|
|
cacheElement(context.evalNode("cache"));
|
|
|
// 解析<parameterMap>节点,(该节点 已废弃,不再推荐使用)
|
|
|
parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
|
|
|
// 解析<resultMap>节点
|
|
|
resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
|
|
|
// 解析<sql>节点
|
|
|
sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
|
|
|
// 解析<select>、<insert>、<update>、<delete>等SQL节点
|
|
|
buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
|
|
|
} catch (Exception e) {
|
|
|
throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class XMLStatementBuilder extends BaseBuilder {
|
|
|
|
|
|
private final MapperBuilderAssistant builderAssistant;
|
|
|
private final XNode context;
|
|
|
private final String requiredDatabaseId;
|
|
|
|
|
|
public void parseStatementNode() {
|
|
|
// 获取 SQL 节点的 id 以及 databaseId 属性,若其 databaseId属性值与当前使用的数据库不匹配,
|
|
|
// 则不加载该 SQL 节点;若存在相同 id 且 databaseId 不为空的 SQL 节点,则不再加载该 SQL 节点
|
|
|
String id = context.getStringAttribute("id");
|
|
|
String databaseId = context.getStringAttribute("databaseId");
|
|
|
|
|
|
if (!databaseIdMatchesCurrent(id, databaseId, this.requiredDatabaseId)) {
|
|
|
return;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
// 根据 SQL 节点的名称决定其 SqlCommandType
|
|
|
String nodeName = context.getNode().getNodeName();
|
|
|
SqlCommandType sqlCommandType = SqlCommandType.valueOf(nodeName.toUpperCase(Locale.ENGLISH));
|
|
|
boolean isSelect = sqlCommandType == SqlCommandType.SELECT;
|
|
|
boolean flushCache = context.getBooleanAttribute("flushCache", !isSelect);
|
|
|
boolean useCache = context.getBooleanAttribute("useCache", isSelect);
|
|
|
boolean resultOrdered = context.getBooleanAttribute("resultOrdered", false);
|
|
|
|
|
|
// 在解析 SQL 语句之前,先处理其中的<include>节点
|
|
|
XMLIncludeTransformer includeParser = new XMLIncludeTransformer(configuration, builderAssistant);
|
|
|
includeParser.applyIncludes(context.getNode());
|
|
|
|
|
|
String parameterType = context.getStringAttribute("parameterType");
|
|
|
Class<?> parameterTypeClass = resolveClass(parameterType);
|
|
|
|
|
|
String lang = context.getStringAttribute("lang");
|
|
|
LanguageDriver langDriver = getLanguageDriver(lang);
|
|
|
|
|
|
// 处理<selectKey>节点
|
|
|
processSelectKeyNodes(id, parameterTypeClass, langDriver);
|
|
|
|
|
|
// Parse the SQL (pre: <selectKey> and <include> were parsed and removed)
|
|
|
KeyGenerator keyGenerator;
|
|
|
String keyStatementId = id + SelectKeyGenerator.SELECT_KEY_SUFFIX;
|
|
|
keyStatementId = builderAssistant.applyCurrentNamespace(keyStatementId, true);
|
|
|
if (configuration.hasKeyGenerator(keyStatementId)) {
|
|
|
keyGenerator = configuration.getKeyGenerator(keyStatementId);
|
|
|
} else {
|
|
|
keyGenerator = context.getBooleanAttribute("useGeneratedKeys",
|
|
|
configuration.isUseGeneratedKeys() && SqlCommandType.INSERT.equals(sqlCommandType))
|
|
|
? Jdbc3KeyGenerator.INSTANCE : NoKeyGenerator.INSTANCE;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
SqlSource sqlSource = langDriver.createSqlSource(configuration, context, parameterTypeClass);
|
|
|
StatementType statementType = StatementType.valueOf(context.getStringAttribute("statementType", StatementType.PREPARED.toString()));
|
|
|
Integer fetchSize = context.getIntAttribute("fetchSize");
|
|
|
Integer timeout = context.getIntAttribute("timeout");
|
|
|
String parameterMap = context.getStringAttribute("parameterMap");
|
|
|
String resultType = context.getStringAttribute("resultType");
|
|
|
Class<?> resultTypeClass = resolveClass(resultType);
|
|
|
String resultMap = context.getStringAttribute("resultMap");
|
|
|
String resultSetType = context.getStringAttribute("resultSetType");
|
|
|
ResultSetType resultSetTypeEnum = resolveResultSetType(resultSetType);
|
|
|
if (resultSetTypeEnum == null) {
|
|
|
resultSetTypeEnum = configuration.getDefaultResultSetType();
|
|
|
}
|
|
|
String keyProperty = context.getStringAttribute("keyProperty");
|
|
|
String keyColumn = context.getStringAttribute("keyColumn");
|
|
|
String resultSets = context.getStringAttribute("resultSets");
|
|
|
|
|
|
builderAssistant.addMappedStatement(id, sqlSource, statementType, sqlCommandType,
|
|
|
fetchSize, timeout, parameterMap, parameterTypeClass, resultMap, resultTypeClass,
|
|
|
resultSetTypeEnum, flushCache, useCache, resultOrdered,
|
|
|
keyGenerator, keyProperty, keyColumn, databaseId, langDriver, resultSets);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
public class SqlSessionFactoryBuilder {
|
|
|
|
|
|
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
|
|
|
try {
|
|
|
// 读取配置文件
|
|
|
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
|
|
|
// 解析配置文件得到 Configuration 对象,然后用其创建 DefaultSqlSessionFactory 对象
|
|
|
return build(parser.parse());
|
|
|
} catch (Exception e) {
|
|
|
throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
|
|
|
} finally {
|
|
|
ErrorContext.instance().reset();
|
|
|
try {
|
|
|
inputStream.close();
|
|
|
} catch (IOException e) {
|
|
|
// Intentionally ignore. Prefer previous error.
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
|
|
|
return new DefaultSqlSessionFactory(config);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
``` |