12 | 唯有套路得人心：谈谈Java EE的那些模式

在软件开发的浩瀚星海中，Java EE（现称为Jakarta EE）如同一颗璀璨的明珠，以其丰富的框架、强大的功能和广泛的应用领域，成为了企业级应用开发的重要基石。然而，在这片星辰大海中航行，仅凭一腔热血和技术热情是远远不够的，掌握并灵活运用那些经过时间验证的设计模式与最佳实践，即我们常说的“套路”，才是通往成功彼岸的关键。本章将深入探讨Java EE（Jakarta EE）领域中的一系列重要设计模式，解析它们如何在复杂的企业应用中发挥作用，助力全栈工程师们更高效地构建高质量的软件系统。

引言：为何需要设计模式？

设计模式是软件开发人员在长期实践中总结出来的、可复用的、针对特定问题的解决方案。它们不是简单的代码模板，而是对软件设计经验的抽象和概括，旨在提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。在Java EE（Jakarta EE）这样的企业级应用开发环境中，设计模式的应用尤为重要，因为它们能够帮助开发者在面对复杂业务逻辑、高并发访问、数据一致性保障等挑战时，找到更加优雅和高效的解决方案。

1. MVC模式：经典中的经典

Model-View-Controller（MVC） 模式是Java EE（Jakarta EE）开发中最为基础且广泛应用的设计模式之一。它将应用程序分为三个核心部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。模型负责业务逻辑和数据处理，视图负责数据展示，而控制器则负责接收用户输入、调用模型和视图完成相应的业务处理。MVC模式通过分离关注点，降低了代码的耦合度，提高了开发效率和系统的可维护性。

• 模型（Model）：代表应用程序的数据结构和业务规则，是应用程序的核心部分。
• 视图（View）：负责数据的展示，可以根据模型的变化动态更新。
• 控制器（Controller）：处理用户的输入，根据用户的请求调用相应的模型和视图进行业务处理和数据展示。

2. 服务层模式：业务逻辑的核心

在MVC模式的基础上，Java EE（Jakarta EE）应用中常常引入服务层（Service Layer）来进一步封装业务逻辑。服务层位于模型之上，通过调用数据访问层（DAO）或直接操作实体类来完成具体的业务操作。服务层的设计遵循单一职责原则，每个服务类负责一组相关的业务逻辑，从而提高了代码的可重用性和可维护性。

• 服务接口：定义服务的契约，规定服务应该提供哪些功能。
• 服务实现：具体实现服务接口中的方法，包含实际的业务逻辑处理。

3. DAO模式：数据访问的桥梁

数据访问对象（Data Access Object, DAO）模式是一种用于访问数据库或其他持久化存储机制的设计模式。它封装了所有与数据库交互的细节，为业务逻辑层提供了一个统一的数据访问接口。DAO模式的引入，使得业务逻辑与数据访问逻辑分离，降低了代码的耦合度，同时提高了系统的可测试性和可维护性。

• DAO接口：定义了对数据库进行增删改查等操作的方法。
• DAO实现：实现了DAO接口中的方法，具体执行数据库操作。

4. 工厂模式：对象的创建者

工厂模式是一种创建型设计模式，用于创建对象时无需指定具体的类，而是通过调用一个共同的接口来指向新创建的对象。在Java EE（Jakarta EE）应用中，工厂模式常用于创建复杂的对象或对象组合，如EJB组件、Spring Bean等。通过工厂模式，可以实现对象的延迟加载、依赖注入等功能，提高系统的灵活性和可扩展性。

• 简单工厂：定义一个工厂类，根据传入的参数决定创建哪种类型的对象。
• 工厂方法：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
• 抽象工厂：创建一个接口用于生成相关或有依赖关系的对象家族，而不需要明确指定具体类。

5. 代理模式：增强功能的利器

代理模式是一种结构型设计模式，为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在Java EE（Jakarta EE）中，代理模式常用于实现声明式事务管理、安全控制、日志记录等功能。通过代理模式，可以在不修改原有业务逻辑的情况下，为系统增加额外的功能或行为。

• 静态代理：代理类在编译时就确定了要代理的类，适用于代理类较少且关系确定的情况。
• 动态代理：利用JDK提供的动态代理类或第三方库（如CGLIB）在运行时动态生成代理类，适用于代理类较多或代理关系不确定的情况。

6. 适配器模式：接口的转换器

适配器模式是一种结构型设计模式，用于将一个类的接口转换成客户端所期待的另一种接口形式，从而使原本因接口不匹配而无法一起工作的类能够协同工作。在Java EE（Jakarta EE）中，适配器模式常用于将遗留系统或第三方库与现有系统集成，或者将不同技术栈的组件进行桥接。

• 类适配器：通过多重继承对接口进行适配，但Java不支持多重继承，因此较少使用。
• 对象适配器：通过组合的方式持有需要适配的类的对象，并在适配器类中实现目标接口，从而达到适配的目的。

7. 观察者模式：事件的监听者

观察者模式是一种行为型设计模式，用于建立对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。在Java EE（Jakarta EE）中，观察者模式常用于实现事件监听机制，如Spring框架中的事件发布与监听、JMS消息队列中的消息订阅等。

• 主题（Subject）：负责维护一个观察者列表，并在状态发生变化时通知所有观察者。
• 观察者（Observer）：实现了一个更新接口，以便在得到主题通知时更新自身状态。

结语：套路之外，更需创新

设计模式是Java EE（Jakarta EE）开发中不可或缺的工具箱，它们为开发者提供了一套经过验证的、可复用的解决方案，帮助我们在面对复杂问题时能够更加从容不迫。然而，我们也应意识到，设计模式并非万能钥匙，它们只是我们手中的工具，而非最终的目标。在掌握并灵活运用这些设计模式的同时，我们更应保持对新技术、新思想的敏感和热情，勇于创新，不断探索更加高效、更加优雅的解决方案。唯有如此，我们才能在全栈工程师的修炼之路上不断前行，最终成为那个能够引领技术潮流、改变世界的佼佼者。