报表组件和日志框架中的工厂模式

蔡了刚刚意识到自己说错了话，还在尴尬中，赶紧说道：“是啊，是啊！”一边说着，一边还使劲地点着头，希望通过过分的礼貌来化解刚才的口不择言。

成大思想到了自己过去学习设计模式的经历，悠悠地说道：“说起来，当初我学设计模式时，可没有你这么好的待遇了。”

这一番话倒是勾起了蔡了的好奇心，赶紧问道：“大思，那你当时是怎么学的呢？”

既然有了谈兴，成大思也在沙发坐下来，慢条斯理地说道：“当初我刚入行没多久，就接到一个开发任务，让我独自完成一个报表组件的设计与开发。这一报表组件是公司应用框架的一部分，需要支持微软的水晶报表和用友的华表。说起来，现在的程序员可能都没听说过这两款报表产品了吧。”谈到过去，同样作为职场老人的马丁花似乎深有同感，举起手里的咖啡，如饮酒一般向大思隔空敬过，二人各自仰头吞了大大一口苦涩的浓咖啡，长吁短叹，对视无言，油然而生英雄迟暮之感。

95后的蔡了哪里能体悟IT历史的往昔与荣光，继续如好奇宝宝地追问：“后来呢？”

大思回过神，继续讲道：“我接到任务后，想了许久，也不知该如何设计才能灵活地支持各种报表，无奈之下，只得去寻求项目经理的帮助。项目经理听了我的问题，丢下一句‘用工厂模式可以解决’，然后就酷酷地抛下我不管了。没有办法，好歹给我指点了明灯，于是我就开始上穷碧落下黄泉地寻找工厂模式的资料。那时候，哪有这么多讲解设计模式的资料？主要的参考资料还是GOF的《设计模式》。说起来，虽然这本书的讲解稍显晦涩，但它才是设计模式的正宗心法啊！蔡了，你可以好好读读这本书！”

蔡了谢过大思的推荐，继续追问：“那你最后是如何设计的呢？”

“真要理解了工厂方法模式，说起来也不难。我对这两种报表进行了抽象，分别定义了报表对象（ReportObject）、报表处理器（ReportProcessor）和报表格式器（ReportFormatter），毫无疑问，它们都具有各自的继承体系，可以引入工厂来创建它们。”

说到这里，大思拿起板擦，问道：“白板上的内容可以擦掉吧？”这时的蔡了倒是学会了察言观色，赶紧抢过大思手中的板擦，说道：“我来！我来！”三下五除二，白板擦得干干净净。大思在白板上画下了这样的类图：

“这不就是抽象工厂模式吗？”蔡了惊喜地嚷道。

“不错！”成大思答道，“说起来，这一设计方案都过去十多年了，我至今对这一方案依旧历历在目，毕竟这是我第一次独立设计一个组件。”

“所以说，还是要做实际的项目才能锻炼人！”马丁花补充道，然后对蔡了道：“听别人讲授设计知识固然能快速帮助你理清思路，掌握知识窍门，但没有经过你自己的思考，不可能真正掌握，更不用说合理地运用到项目中。这样吧，给你布置一个学习任务，利用业余时间学习slf4j日志框架。我们项目也使用了这一框架，你应该知道它的用法，对吧？”

蔡了点头称是。

马丁花继续说道：“slf4j框架灵活地运用了设计模式，也包括今天提到的工厂模式。针对slf4j如何创建一个Logger，你可以查阅相关资料，并阅读slf4j的源代码，深入了解其设计手段，写一份学习笔记。”

三人结束了这番在茶水间的谈话，留给蔡了的又是一份没法拒绝的学习礼物。

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三天后，蔡了向马丁花交付了一份学习笔记。内容如下：

slf4j本身是一个日志框架，为了让Java开发人员可以采用同一种方式使用日志，它又很好地集成了logback、log4j等其他日志框架。为此，它定义了标准的日志接口，slf4j的slf4j-simple日志框架与logback都实现了日志接口。由于log4j的诞生要早于slf4j，则专门提供了slf4j-log4j12将log4j整合到slf4j中。

不管是什么样的日志框架，只要使用slf4j，都可以通过如下代码来创建Logger：

private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Demo.class);

LoggerFactory的getLogger()方法就是简单工厂模式的体现。在getLogger()方法内部，具体创建什么样的Logger，又由ILoggerFactory工厂来决定的。ILoggerFactory工厂和它创建的Logger就是slf4j定义的通用日志对象接口。以logback为例，它定义了自己的日志工厂和日志对象，实现了slf4j的接口，如果其他日志框架，如log4j需要slf4j作为统一的日志入口，也需要实现这些接口。

这实际上是工厂方法模式的体现。

slf4j具体使用了哪一个日志框架，取决于项目依赖的日志包。只要将对应的日志系统jar包加入到项目中，slf4j就会自动选择使用它。例如，倘若添加这样的Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>${slf4j.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>${logback.version}</version>
    <optional>true</optional>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

意味着slf4j会使用logback日志框架。

ILoggerFactory对象的创建由slf4j来决定，不需要进行配置，更不需要人为的修改创建代码。怎么才能做到这一点呢？

我仔细阅读了slf4j的源代码，又查阅了相关的资料，发现slf4j具体选择哪一个ILoggerFactory，是由LoggerFactoryBinder决定的，可以将它理解为是日志工厂的工厂，在slf4j框架中，将其形象地称之为一种绑定（bind）操作。

根据这一设计，我最初以为slf4j要通过反射创建不同日志框架的LoggerFactoryBinder对象，后来发现LoggerFactoryBinder接口只有一个实现类，即StaticLoggerBinder。LoggerFactory调用了它的getSingleton()方法获得StaticLoggerBinder对象，再由此获得ILoggerFactory工厂：

StaticLoggerBinder.getSingleton().getLoggerFactory()

我翻阅了成大思推荐的《设计模式》，了解到创建StaticLoggerBinder对象的这种方式称之为单例模式。我站在调用者的角度去思考，发现这一设计可以高效地获得StaticLoggerBinder对象，因为它可以避免对象的频繁创建。

由于getSingleton()是StaticLoggerBinder的静态方法，因此LoggerFactory对它是类型依赖的，做不到实例方法的多态扩展。实际上，这个类的名称也说明了它采用了静态方式绑定了日志工厂。这就要求所有实现了slf4j接口的日志框架，都需要定义这个类，且这个类的classpath应该保持一致。在slf4j的LoggerFactory中定义了这个类的路径：

private static String STATIC_LOGGER_BINDER_PATH = "org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class";

查看logback的JAR包，确实在指定位置发现了该类：

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马丁花收到这份作业后，不禁抓了抓日渐稀薄的头发，心里哀叹，要培养一个新人，还有很长的一条路要走啊！是否让蔡了继续深入研究slf4j这一框架呢？马丁花陷入了沉思中。