Spring 动态绑定多实现类实例综述

  摘要： 由于业务场景复杂，一个算法需要开发行为变化多端的多个实现类，然后在系统运行时根据不同场景装载不同的类实例。为了使应用程序具有更好的灵活性、可扩展性和代码的可重用性，在借鉴前人处理方法的基础上，通过资料的分析，探索建立了一套 Spring Boot 项目动态绑定算法相关实现类实例并调用其函数的策略，主要涉及的知识点包括责任链模式、策略模式、工厂模式和模板方法模式等四个设计模式，以及Spring IoC技术和Spring注解等。

§前言

  在软件开发过程中，由于客户的业务场景比较复杂，需要一个功能根据不同的业务场景表现出不同的行为。例如，出去旅游时，可供选择的交通工具有多种，诸如飞机、高铁、大巴和顺风车等，但是对系统而言，入口应该仅有一个，就是调用的函数是同一个，不过是由不同的实现类帮你规划不同的交通工具，然后根据选定的交通工具计算交通费。

  我情不自禁地思考了一个问题，在目前的Java web项目开发中，相信大家基本上是基于Spring框架的，那么Spring是怎样从IoC容器中准确而优雅地动态绑定我们想要的实现类实例的呢？

§业务场景

  需求描述：定制一个绘图工具，她根据客户端发送的指令可以画出正方形、矩形、圆形和三角形等各种各样的几何图形。例如，当客户端需要绘制三角形的时候，就调用绘制三角形的方法；当需要绘制圆形的时候，就调用绘制圆形的方法。

  业务分析：我们需要根据图形标识查找该图形的Bean实例，从而调用该实例中的绘图函数绘制指定图形。其本质就是方法的多态。

  方法多态：方法的多态就是一个方法名称有不同的实现，其实就是方法的重载，在调用方法的时候具体调用哪一-个是在运行期根据传递的实际参数的类型来确定调用哪一个方法，也就是同一个方法名称可以有不同的表现形式，这就是方法的多态。方法多态的表现就是方法的重载。

  初步想到的设计方案就是如《Spring Boot中使用注解实现简单工厂模式》中“实现方法一：基于新建对象实现”所言，在简单工厂模式中通过传递几何图形类型信息，由 if else或者case等条件判断语句逐个判断，然后获取实体类的对象，源码如下图所示：

  试想一下，如果绘图工具由于业务拓展，需要添加越来越多的图形，比如：新增五角星、仙人掌图、五边形、六边形等等，就需要修改工厂类，增加新的else...if判断，判断多了就会导致逻辑越来越多，使代码充满臭味道。

  很明显，这样的代码违反了设计模式六大原则中的开闭原则和单一职责原则：

开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。就是说增加新功能要尽量少改动已有代码。
单一职责原则：顾名思义，要求逻辑尽量单一，不要太复杂，便于复用。

  那有什么办法可以实现业务需求的同时，码出优雅且易扩展的代码呢？

§解决方案

  本篇博文以一系列博文的形式，使用Spring Boot 2.3.0.RELEASE版本，基于Spring 注解、责任链模式、策略模式、工厂模式和模板方法模式等知识点向大家展示如何解决这个问题。博文包括以下几篇：

1. Spring注解之@Autowired：按类型自动装配Bean到数组、集合和Map；
2. 获取Spring ApplicationContext容器上下文对象实例；
3. Spring Boot中使用注解实现简单工厂模式;
4. 使用模板方法模式动态绑定多实现类实例；
5. 使用责任链模式动态绑定多实现类实例；
6. 使用策略模式和工厂模式动态绑定多实现类实例；
7. 使用自定义注解动态绑定多实现类实例。

  前两篇介绍Spring Bean和IoC容器相关的基本知识，为后面几篇做铺垫。上述博文所用软件开发环境如下：

  ♦ java version 13.0.1
  ♦ IntelliJ IDEA 2019.3.2 (Ultimate Edition)
  ♦ Spring Boot 2.3.0.RELEASE

§结束语

  你如果计划跳槽，那就认真看看这些博客吧，只有掌握真正的技术才能如出水蛟龙，下山猛虎一样碾压面试官，拿到心满意足的offer。 你如果正在被这些技术困扰，更要仔仔细细地阅读几遍了。

  老铁们， 因楼兰胡杨个人能力有限，难免有瑕疵，如果发现bug或者有更好的idea，那么请不吝赐教，在文章下方评论区留下你的神评妙论！