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 {
    @Override
    public 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SqlSession
        this.mapperInterface = mapperInterface; // 初始化Mapper接口
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 生成SQL语句的ID，并调用SqlSession执行SQL
        return 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
    }

    @Override
    public <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

    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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
    }

    @Override
    public 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
    }

    @Override
    public 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。