Spring 中用到了哪些设计模式？

2026年02月02日

面试考察点

面试官提出这个问题，通常旨在考察以下几个层面：

对 Spring 框架核心思想的理解深度：Spring 的核心是 IoC（控制反转） 和 AOP（面向切面编程），面试官想知道你是否能识别出支撑这些核心思想的具体设计模式。
设计模式的应用与关联能力：不仅仅是对设计模式定义的死记硬背，更是考察你是否能在复杂的框架源码和日常使用中，识别出模式的具体应用场景及其解决的问题。
知识广度与系统性：Spring 是一个庞大而精密的框架，了解其内部使用的多种设计模式，能反映你对框架整体的认知是否全面、系统。
实际开发经验与最佳实践：通过你对这些模式在 Spring 中应用的描述，可以判断你是否理解其设计初衷，以及能否在自己的代码中借鉴类似思想。

核心答案

Spring 框架在其内部实现中大量、精妙地运用了多种设计模式，这些模式是 Spring 实现其 “轻量级”、“非侵入式”、“高可扩展性”等特性的基石。其中最核心和常见的设计模式包括：

工厂模式：核心容器 BeanFactory、ApplicationContext。
单例模式：Spring 容器中 Bean 的默认作用域。
代理模式：实现 AOP 功能、@Transactional 事务管理的基石。
模板方法模式：JdbcTemplate、RestTemplate、TransactionTemplate 等 *Template 类。
观察者模式：基于 ApplicationEvent 和 ApplicationListener 的事件驱动模型。
适配器模式：Spring MVC 中的 HandlerAdapter，用于适配多种处理器。
装饰器模式：BeanDefinitionDecorator、在 Wrapper 类中的应用。
策略模式：资源加载（ResourceLoader）、数据访问（PlatformTransactionManager）等场景。

技术深度解析

Spring 不仅是 “用了” 这些模式，更是将它们与自身核心理念深度绑定。我们来深入解析几个最关键的。

原理/机制

工厂模式 (核心：IoC 容器)：
- 原理：Spring 容器 (BeanFactory 及其子接口 ApplicationContext) 本质上是一个超级工厂。它负责根据配置（XML、注解）或代码创建、组装和管理对象的生命周期。开发者不再直接 new 对象，而是向这个工厂 “索取”（依赖查找）或由工厂 “注入”（依赖注入），实现了控制权的反转。
- 解决的问题：将对象的创建与使用解耦，提高了系统的灵活性和可维护性。
单例模式 (核心：Bean 作用域)：
- 原理：Spring 管理的 Bean 默认是单例的。容器会确保在整个应用上下文中，对同一个 Bean ID 的请求都返回同一个对象实例。这并非通过类的静态方法实现，而是由 IoC 容器自身来管理和缓存 Bean 实例。
- 解决的问题：避免了频繁创建和销毁对象带来的性能开销，特别适合无状态的公共服务类（如 DAO、Service）。注意：这不同于 GoF 的单例模式，Spring 的单例是容器级别的。
代理模式 (核心：AOP 与声明式事务)：
- 原理：Spring AOP 默认使用 JDK 动态代理（针对接口）或 CGLIB 字节码增强（针对类）来创建目标对象的代理。当调用目标方法时，调用会被代理对象拦截，从而可以在方法执行前后插入增强逻辑（如日志、事务）。
- 解决的问题：实现了横切关注点（如事务、安全、日志）与核心业务逻辑的分离，是面向切面编程（AOP）的底层实现机制。@Transactional 注解生效的秘密就在于此。
模板方法模式 (核心：消除样板代码)：
- 原理：在父类（抽象类）中定义一个算法的骨架，并将一些步骤延迟到子类中实现。Spring 的 JdbcTemplate 是一个典范：它封装了获取连接、创建语句、执行SQL、处理异常、关闭连接等固定流程，而开发者只需要通过回调接口（如 RowMapper）提供 “如何映射结果集” 这个可变部分。
- 解决的问题：极大消除了重复的样板代码（如 JDBC 繁琐的资源管理），让开发者专注于核心逻辑，提高了代码的整洁性和可维护性。

代码示例

以下是通过注解方式体现工厂和单例模式的简单示例：

// 1. 通过 @Component 注解将一个类声明为由 Spring 工厂管理的 Bean
@Component // 等价于在 XML 中配置 <bean id="userService" class="...">
public class UserServiceImpl implements UserService {
    // ...业务逻辑
}

// 2. 在另一个 Bean 中，通过 @Autowired 由 Spring 工厂完成依赖注入（单例实例）
@Service
public class OrderService {
    @Autowired // Spring 容器会自动注入唯一的 UserServiceImpl 实例
    private UserService userService; 

    public void createOrder() {
        userService.doSomething(); // 使用的永远是容器中的那个单例
    }
}

最佳实践

理解而非滥用：Spring 已经为我们集成了这些模式，应优先使用 Spring 提供的抽象（如 JdbcTemplate），而不是自己重新实现。
关注 Bean 的作用域：明确业务需求，正确使用 @Scope 注解（如 prototype, request, session），避免在需要多例的地方误用单例导致线程安全问题。
AOP 的应用：善用 Spring AOP 来处理日志、监控、缓存、重试等通用横切逻辑，保持业务代码的纯净。

常见误区

“Spring 的单例 Bean 是线程安全的吗？”：不一定！ Spring 只保证实例唯一，不保证其内部状态的安全。如果 Bean 有可变的成员变量，需要开发者自己保证线程安全。
“为什么我的 @Transactional 不生效？”：通常是因为代理机制失效。例如，在同一个类中非 @Transactional 方法 A 调用 @Transactional 方法 B，由于调用没有经过代理对象，事务注解不会生效。

总结

Spring 框架通过大量、恰当地运用工厂、单例、代理、模板方法等设计模式，优雅地实现了 IoC、AOP 等核心思想，成功地将复杂性封装在框架内部，为开发者提供了一个简洁、强大、可扩展的企业级开发平台。理解这些模式在 Spring 中的应用，是深入掌握 Spring 框架精髓的关键一步。

发布于2026年02月02日|13:51:26