转:由JDBC数据库连接所联想到的五种设计模式

 最近在看设计模式方面的资料.突发灵感，从数据库的连接中联想到了5种设计模式.然后编写了下,都能实现,可能有些实现方式在实际生产环境中并没有意义.就当是对设计模式的学习吧. 
     首先上演的就是策略模式.我们在连接数据库时,并非一种数据库,比如,有时是MySql,有时是Oracle,有时又换到SQL Server,都要涉及数据库的切换.此时.我们就可以将数据库连接的算法封装起来,使它们可以相互替换. 
     首先我们定义一个策略接口,用来表示数据库的连接. 

package strategy;
public interface Strategy {
	public void getConnDB();
}
  

    然后我们实现了对具体的策略类:三大数据库的连接.我们在这里只是强调模式的实现,简单起见,不实现JDBC的连接的具体操作.下面的也是一样. 
Mysql: 

public class MysqlStrategy implements Strategy {
	public void getConnDB() {
		/*try {
	Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();
	String url = 
	"jdbc:mysql://localhost/myDB?user=root&password=123456&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";
		Connection connection = DriverManager.getConnection(url);
		} catch (SQLException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}*/
		System.out.println("connect MySQL");
	}
}
      

Oracle: 

public class OracleStrategy implements Strategy {
	
	public void getConnDB(){
		
		System.out.println("connect  oracle");
		
	}
}

SQL Server: 

public class SQLStrategy  implements Strategy{
	public void getConnDB(){
			System.out.println("connect  SQL SERVER");
		}
	}

策略应用场景,方便在运行时动态选择具体要执行的行为. 

public class ClientContext {
	Strategy strategy;
	
	public ClientContext(Strategy strategy){
		
		this.strategy=strategy;
	}
	
	public void getConnDB(){
		strategy.getConnDB();
	}
}
      

下面就开始测试了: 

public class StrategyTest {
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 策略模式实现对Oracle的连接操作.
		 */
		ClientContext occ = new ClientContext(new OracleStrategy());
		occ.getConnDB();
		/**
		 * 策略模式实现对Mysql的连接操作.
		 */
		ClientContext mcc = new ClientContext(new MysqlStrategy());
		mcc.getConnDB();
		/**
		 * 策略模式实现对SQL Server的连接操作.
		 */
		ClientContext scc = new ClientContext(new SQLStrategy());
		scc.getConnDB();
	}
}
      

    这样,就基本完成通过策略模式动态切换数据库连接的算法.如果想实现对DB2,Sybase,PostgreSQL数据库的操作.只需实现策略接口即可.这样就可以任意扩展.同时对客户(StrategyTest 类)隐藏具体策略(算法)的实现细节，彼此完全独立。完全做到高内聚,低耦合. 

     到这里,突然改变需求,需要在数据库连接之前增加一些日志的打印输出.按照传统的做法,我们修改每一个具体的实现类,增加这些功能,如果先前我们实现的具体类非常多.这无异是一笔不小的负担.而且也违反了开闭原则(OCP). 
    这里大家可能想到在学习Spring AOP常提到的用AOP打印日志的情景.AOP主要用到了代理模式.这里我们也通过代理模式来实现.由于抽象策略类是接口,所以我们采用JAVA 反射中提供的代理. 
   代理模式具体实现: 

public class ProxyDB implements InvocationHandler {
	private Object target;
	public ProxyDB(Object target) {
		this.target = target;
	}
	/**
	 * 此处为我们要额外添加的方法 进行日志的打印输出
	 */
	public void printLog() {
		System.out.println("---------------打印输出点日志----------");
	}
	/**
	 * 代理业务处理器
	 */
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
			throws Exception {
		printLog();
		return method.invoke(this.target, args);
	}
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 
		 * 通过代理模式在连接Mysql前增加日志的打印输出;
		 * 
		 */
		MysqlStrategy ms = new MysqlStrategy();
		ProxyDB proxyCorps = new ProxyDB(ms);
		Strategy realObject = (Strategy) Proxy.newProxyInstance(ms.getClass()
				.getClassLoader(), ms.getClass().getInterfaces(), proxyCorps);
		realObject.getConnDB();
		/**
		 * 通过代理模式在连接 Oracle前增加日志的打印输出;
		 * 
		 */
		OracleStrategy os = new OracleStrategy();
		ProxyDB proxyCorps1 = new ProxyDB(os);
		Strategy realObject1 = (Strategy) Proxy.newProxyInstance(os.getClass()
				.getClassLoader(), os.getClass().getInterfaces(), proxyCorps1);
		realObject1.getConnDB();
		/**
		 * 通过代理模式在连接 SQL Server前增加日志的打印输出;
		 * 
		 */
		SQLStrategy ss = new SQLStrategy();
		ProxyDB proxyCorps2 = new ProxyDB(ss);
		Strategy realObject2 = (Strategy) Proxy.newProxyInstance(ss.getClass()
				.getClassLoader(), ss.getClass().getInterfaces(), proxyCorps2);
		realObject2.getConnDB();
	}
}
      

    难道只能通过代理来增加日志功能?这时又突然想到装饰者(Decorator),它本来的目的就是对类的实例追加或扩展附加功能.它可以动态的改变一个对象方法的行为.同时也满足设计原则中的开闭原则. 
     装饰者模式 
(Decorator):

public class Decorator implements Strategy {
	private Strategy strategy;
	public Decorator(Strategy strategy) {
		this.strategy = strategy;
	}
	/**
	 * 额外增加的功能,
	 * 通过装饰者模式动态改变原来对象方法的行为.
	 */
	public void printLog() {
		System.out.println("---------------先打印输出点日志----------");
	}
	public void getConnDB() {
		printLog();
		strategy.getConnDB();
	}
	public static void main(String[] args) {
		
		/**
		 * 在Oracle连接前增加日志的输出
		 */
		Decorator decorator = new Decorator(new OracleStrategy());
		decorator.getConnDB();
		/**
		 * 在Mysql连接前增加日志的输出
		 */
		Decorator decorator1 = new Decorator(new MysqlStrategy());
		decorator1.getConnDB();
		/**
		 * 在Mysql连接前增加日志的输出
		 */
		Decorator decorator2 = new Decorator(new SQLStrategy());
		decorator2.getConnDB();
	}
}
      

       呵呵, 这里大家可以比较一下代理模式和装饰者模式的区别. 

    有时候,为了安全起见,我们并不想暴露每个具体的数据库连接类给客户.减少客户与后台具体类的依赖关系.提高子系统的独立性和可移植性. 这是需要我们提供一个简单接口,统一跟外界打交道.这时,就该我们的门面模式(Facade)上场了. 

Facade外观模式： 
    为子系统中的一组接口提供一个统一接口。Facade模式定义了一个更高层的接口，使子系统更加容易使用。在构建一个层次化的系统的时候，可以使用Facade模式定义系统的每一层的入口，如果层与层之间是相互依赖的，则可以限定他们仅通过Facade进行通信，从而简化了层与层之间的依赖关系。 
    同时也实现了软件设计原则中的迪米特法则(LCP). 

public class Facade {
	/**
	 *通过连接操作,提供一个统一的接口,统一跟外界打交道
	 *减少对具体实现类的依赖.
	 *
	 */
	public void getConn() {
		OracleStrategy os = new OracleStrategy();
		MysqlStrategy ms =  new MysqlStrategy();
		SQLStrategy ss =    new SQLStrategy();
		os.getConnDB();
		ms.getConnDB();
		ss.getConnDB();
	}
	public static void main(String[] args) {
		
		new Facade().getConn();
	}
}
 

其实JAVA 中的JDBC数据库连接本身也采用了门面模式. 
     最后一个想到的模式那就是模板模式.这个就没有代码了,大家可以参考Spring所提供的jdbc抽象框架.其核心就是JDBC模板.可能与最开始的想法偏离,就当是一种发散性思维吧. 
      最后来个简单总结吧,主要实现了五种模式:策略模式,代理模式,装饰者模式,门面模式和模板模式.两大原则:开闭原则和迪米特法则.至于两大原则 
    策略模式  :主要强调算法的封装和自由切换. 
    代理模式  :为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问. 
    装饰者模式:动态添加一个类的功能,实现比继承更灵活的扩展方式. 
    门面模式  :系统对外提供一个统一简单的接口,减少系统间的耦合性. 
    模板模式  :将代码的公共行为提取出来，达到复用的目的. 
讲得比较简单,就当是抛砖引玉.望大家使劲拍砖.