摘要：你在使用 Spring Boot3 进行开发时，有没有遇到过这些问题？项目代码越来越臃肿，维护起来困难重重；多个模块之间的耦合度太高，一处修改处处报错；重复代码一大堆，不仅浪费开发时间，还降低了代码的可读性和可维护性。别担心，其实这些问题都能通过 Spring

你在使用 Spring Boot3 进行开发时，有没有遇到过这些问题？项目代码越来越臃肿，维护起来困难重重；多个模块之间的耦合度太高，一处修改处处报错；重复代码一大堆，不仅浪费开发时间，还降低了代码的可读性和可维护性。别担心，其实这些问题都能通过 Spring Boot3 中巧妙运用设计模式来解决！

随着互联网行业的飞速发展，软件项目的规模和复杂度日益增加。Spring Boot3 作为当下热门的 Java 开发框架，为开发者提供了便捷的开发体验，但面对复杂的业务逻辑和系统架构，单纯依靠框架提供的基础功能，已经很难满足高效、高质量的开发需求。而设计模式作为软件开发领域的 “最佳实践”，能够帮助我们优化代码结构，提高代码的可复用性、可维护性和可扩展性。在 Spring Boot3 项目中合理运用设计模式，就像是给开发工作装上了 “加速器”，能够让我们更轻松地应对各种复杂的开发场景。

在 Spring Boot3 里，单例模式可是 “常客”。默认情况下，Spring 容器创建的 bean 都是单例的。Spring 通过维护一个单例注册表（本质上是一个 Map 结构），在创建 bean 时，先检查注册表中是否已经存在该 bean 的实例，如果存在则直接返回，避免了重复创建，大大减少了资源消耗。

以一个大型互联网金融平台为例，该平台每天要处理海量的交易数据，数据库连接池的高效使用至关重要。将数据库连接池配置为单例 bean 后，整个应用程序共享这一个连接池实例。在高并发场景下，多个线程同时请求数据库操作时，都从这个单例连接池中获取连接，不仅提高了数据库连接的复用率，还保证了线程安全，避免了多个线程同时创建大量数据库连接导致资源耗尽的问题。而且，单例模式下，对连接池的管理也更加集中和方便，比如进行连接池参数的动态调整，只需要在一处修改即可应用到整个系统。

此外，像日志记录器在 Spring Boot3 项目中也常以单例模式存在。整个应用程序无论有多少个模块、多少个类需要记录日志，都使用同一个日志记录器实例。这样可以保证日志格式的统一，并且避免了重复创建日志记录器带来的性能开销。

工厂模式在 Spring Boot3 中的应用也十分广泛。通过 @Bean 注解，我们可以在配置类中创建工厂方法，用于创建特定的对象。

在一个大型电商微服务项目中，订单服务、商品服务、用户服务等不同的业务模块都需要访问数据库，且每个模块对数据访问的需求有所不同，需要不同类型的 DAO 实现。我们可以创建一个 DAO 工厂类，根据配置文件中的参数或者运行时的业务条件，动态地创建相应的 DAO 实例。例如，当订单服务需要查询订单数据时，DAO 工厂类会根据订单相关的配置信息，创建订单 DAO 实例；当商品服务需要更新商品库存时，工厂类则会创建商品 DAO 实例。

这样一来，当业务需求发生变化，比如需要更换数据库类型，从 MySQL 切换到 PostgreSQL，或者需要对某个 DAO 的实现进行优化时，只需要修改工厂类的逻辑，而不会影响到其他使用 DAO 的地方，实现了组件之间的松散耦合，让代码的可维护性和扩展性大大提升 。而且，工厂模式还方便了代码的测试，在单元测试中，可以通过工厂类创建模拟的 DAO 对象，以便更好地对业务逻辑进行测试。

Spring Boot3 的 AOP（面向切面编程）就是基于代理模式实现的。代理模式可以在不修改目标对象代码的情况下，为其添加额外的功能。

在一个企业级的办公自动化系统中，包含了考勤管理、文件审批、任务分配等多个业务模块。在这个系统中，我们需要对所有的业务方法进行事务管理、日志记录和权限控制。如果在每个业务方法中都手动编写这些代码，不仅会导致代码冗余，而且后期维护也会非常困难。通过代理模式，我们可以创建代理对象，在调用目标方法之前进行权限校验，判断当前用户是否有权限执行该操作。比如普通员工只能查看自己的考勤记录，而部门经理可以查看整个部门的考勤情况。

在调用目标方法之后，代理对象会记录详细的日志信息，包括方法的调用时间、传入的参数、执行结果等，以便后续进行系统监控和问题排查。同时，对于涉及数据库操作的业务方法，代理对象会在方法执行成功时提交事务，在出现异常时回滚事务，保证了数据的一致性和完整性。通过这种方式，轻松实现了这些功能的统一管理，让业务代码更加简洁、清晰，也提高了系统的安全性和稳定性。

JDBCTemplate 是 Spring Boot3 中模板方法模式的典型代表。它封装了 JDBC 操作的通用流程，包括获取数据库连接、创建 Statement 或 PreparedStatement、执行 SQL 语句、处理结果集以及释放资源等。

在一个在线教育平台的学生成绩管理模块中，需要实现学生成绩的查询、添加、修改和删除等功能。开发人员在使用 JdbcTemplate 时，只需要关注具体的 SQL 语句和业务逻辑，无需重复编写繁琐的 JDBC 操作代码。例如，在实现查询某个学生所有课程成绩的功能时，我们只需要调用 JdbcTemplate 的 query 方法，并传入 SQL 语句 “SELECT course_name, score FROM grades WHERE student_id =?” 和 RowMapper 接口的实现类。在 RowMapper 接口的实现中，将查询结果映射为具体的 Java 对象，如一个包含课程名称和成绩的成绩对象。

通过这种方式，大大提高了开发效率，而且 JdbcTemplate 还提供了很好的异常处理机制，能够将 JDBC 操作中可能出现的各种异常统一转换为 Spring 的 DAO 异常，方便开发人员进行异常处理和错误排查。同时，模板方法模式还使得代码的结构更加清晰，通用的 JDBC 操作流程被封装在 JdbcTemplate 中，开发人员只需要关注业务相关的 SQL 和数据处理逻辑，降低了代码的复杂性。

Spring Boot3 的事件机制基于观察者模式构建。当系统中某个事件发生时，如应用程序启动完成、用户登录成功等，相关的观察者（监听器）会收到通知，并执行相应的处理逻辑。

在一个社交网络平台中，当有新消息到达时，可以发布一个新消息事件。订阅了该事件的观察者（如消息推送服务）会立即收到通知，并将消息推送给对应的用户。而且，观察者模式的应用不仅仅局限于消息推送。比如在用户注册成功事件发生时，除了消息推送服务，还可以有用户数据统计服务作为观察者。用户数据统计服务收到注册成功事件通知后，会更新注册用户数量统计数据，为平台的运营决策提供数据支持。

这种事件驱动的机制，使得系统各模块之间的耦合度降低，提高了系统的可扩展性和灵活性，能够更好地应对业务需求的变化。如果后期需要新增某个功能，比如在用户登录成功时，增加发送欢迎邮件的功能，只需要新增一个实现了相应事件监听器接口的类，并将其注册为观察者即可，无需对原有业务逻辑进行大规模修改。

通过合理运用单例模式、工厂模式、代理模式、模板方法模式和观察者模式等，我们能够有效解决 Spring Boot3 开发过程中遇到的诸多问题，让代码更加简洁、高效、易维护。这些设计模式就像是开发工具箱里的 “瑞士军刀”，每一种都有其独特的用途和价值。

各位互联网大厂的开发小伙伴们，赶紧将这些设计模式运用到实际项目中吧！相信它们会给你的开发工作带来意想不到的惊喜。也欢迎大家在评论区分享你在 Spring Boot3 开发中使用设计模式的经验和心得，一起交流学习，共同进步！如果在使用过程中有任何疑问，或者有更好的实践案例，都可以在评论区留言，大家一起探讨，让我们在 Spring Boot3 开发的道路上越走越顺！

来源：从程序员到架构师一点号