Java框架：Spring

雨点打透心脏的1/2处 2024-03-30 10:02 51阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、Spring概念
 *  二、Spring特征
 *  三、Spring基本架构
 *   *  3.1Spring体系结构
     *  3.2Core Container(核心容器)
     *  3.3Data Access/Integration(数据访问/集成)
     *  3.4Web(MVC/Remoting)
     *  3.5Test(测试)
     *  3.6AOP(面向切面编程)
 *  四、Spring主要jar包
 *  五、Spring用到的设计模式
 *  六、Spring核心IOC和AOP
 *   *  6.1IOC（控制反转）
     *   *  6.1.1IOC概念
         *  6.1.2IOC的实现
     *  6.2AOP（面向切面）
     *   *  6.2.1AOP概念

## 一、Spring概念 ##

**什么是Spring？**

[Spring][]是一个轻量级的开源框架， 主要是为了解决企业应用程序（J2EE）开发复杂性而创建（简化Java开发）。

为了降低Java开发的复杂性，Spring采取以下几种关键策略：

1.  基于POJO的轻量级和最小侵入性编程；
2.  通过依赖注入和面向接口实现松耦合；
3.  基于切面进行声明式编程和减少样板代码。

**Spring设计目标**

Spring为开发提供一个一站式轻量级应用开发平台。

**Spring设计理念**

在JavaEE开发中，支持POJO和JavaBean开发方式，可以面向接口开发，通过IOC实现对象耦合关系的管理，并实现依赖反转，将对象之间的依赖关系交给IOC容器管理，实现解耦。

**Spring的核心**

IOC容器和AOP模块。通过IOC容器管理POJO对象以及他们之间的联系；通过AOP以动态非侵入式的方式增强服务。

**Spring应用场景**

J2EE企业应用开发，包括SSH、SSM等。

## 二、Spring特征 ##

1.  **轻量：** 完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外，Spring是非侵入式的：典型地，Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。
2.  **控制反转（IOC- Inversion of Control ）：** Spring通过控制反转技术降低代码的耦合度，能把一个对象依赖的其他对象通过被动的方式传递进来(DI- Dependency Injection )，而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。 它的底层设计模式采用了工厂模式，所有的 Bean 都需要注册到Bean工厂中，将其初始化和生命周期的监控交由工厂实现管理。程序员只需要按照规定的格式进行Bean开发，然后利用XML文件进行bean 的定义和参数配置，其他的动态生成和监控就不需要调用者完成，而是统一交给了平台进行管理。
3.  **面向切面（AOP- Aspect Oriented Programming ）：** Spring支持面向切面的编程，并把业务逻辑与系统服务分开，开发人员只要注重业务逻辑就行。
4.  **容器：** Spring包含管理应用对象（bean）的配置和生命周期，可以开发自己配置bean的创建、初始化、销毁等。 核心通过`Bean factory`实现了底层的类的实例化和生命周期的管理。
5.  **框架：** Spring将简单的组件组成复杂的应用；对应用对象被声明的组合可以在XML文件里；提供多种功能，例如事务、其他框架的集成等。
6.  **MVC：** 客户端发送请求，服务器控制器（由`DispatcherServlet`实现的)完成请求的转发，控制器调用一个用于映射的类`HandlerMapping`，该类用于将请求映射到对应的处理器来处理请求。`HandlerMapping`将请求映射到对应的处理器Controller（相当于Action）在Spring 当中如果写一些处理器组件，一般实现Controller 接口，在Controller 中就可以调用一些Service 或DAO 来进行数据操作 `ModelAndView` 用于存放从DAO 中取出的数据，还可以存放响应视图的一些数据。 如果想将处理结果返回给用户，那么在Spring 框架中还提供一个视图组件`ViewResolver`，该组件根据Controller 返回的标示，找到对应的`view`视图，将响应response 返回给用户。

## 三、Spring基本架构 ##

### 3.1Spring体系结构 ###

Spring 框架是是一个分模块存在，除了核心的Spring Core Container外是必要模块，其他20多个模块是可选的：

![在这里插入图片描述][448ade8a4bec446a8cf7bf39fd29633d.png_pic_center]

### 3.2Core Container(核心容器) ###

**Core Container(核心容器)：核心容器提供 Spring 框架的基本功能(Spring Core)。核心容器的主要组件是 `BeanFactory`，它是工厂模式**的实现。BeanFactory 使用**控制反转（`IOC`）** 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开 。

核心容器由 **spring-core，spring-beans，spring-context，spring-context-support和spring-expression**（SpEL，Spring 表达式语言-Spring Expression Language）等模块组成，它们的细节如下：

*  **spring-core模块**：提供了框架的基本组成部分，包括 `IOC` 和 `DI`功能。
 *  **spring-beans模块**：提供 `BeanFactory`，工厂模式的微妙实现，它移除了编码式单例的需要，并且可以把配置和依赖从实际编码逻辑中解耦。
 *  **spring-context模块**：建立在由 **spring-core**和 **spring-beans** 模块的基础上建立起来的，它以一种类似于 JNDI 注册的方式**访问对象**。Context 模块继承自 Bean 模块，并且添加了国际化（比如，使用资源束）、事件传播、资源加载和透明地创建上下文（比如，通过 Servelet 容器）等功能。Context 模块也支持 Java EE 的功能，比如 EJB、JMX 和远程调用等。`ApplicationContext`接口是 Context 模块的焦点。**spring-context-support** 提供了对第三方集成到 Spring 上下文的支持，比如缓存（EhCache, Guava, JCache）、邮件（JavaMail）、调度（CommonJ, Quartz）、模板引擎（FreeMarker, JasperReports, Velocity）等。
 *  **spring-expression块**：提供了强大的表达式语言，用于在运行时查询和操作对象图。它是 JSP2.1 规范中定义的统一表达式语言的扩展，支持 set 和 get 属性值、属性赋值、方法调用、访问数组集合及索引的内容、逻辑算术运算、命名变量、通过名字从 Spring IoC 容器检索对象，还支持列表的投影、选择以及聚合等。

它们的依赖关系如图：

![在这里插入图片描述][995880bcb43f41c9a1147071157556df.png_pic_center]

### 3.3Data Access/Integration(数据访问/集成) ###

数据访问/集成层包括 `JDBC( Java Data Base Connectivity )`，`ORM( Object Relational Mapping )`，`OXM( Object XML Mapping )`，`JMS( Java Message Service )`和`事务处理模块`，它们的细节如下：

*  **JDBC模块**：提供了 JDBC 抽象层，它消除了冗长的 JDBC 编码和对数据库供应商特定错误代码的解析。
 *  **ORM模块**：提供了对流行的对象关系映射 API 的集成，包括 JPA、JDO 和 Hibernate 等。通过此模块可以让这些 ORM 框架和 spring的其它功能整合，比如前面提及的事务管理。
 *  **OXM模块**：提供了对 OXM 实现的支持，比如 JAXB、Castor、XML Beans、JiBX、XStream 等。
 *  **JMS模块**：包含生产（produce）和消费（consume）消息的功能。从 Spring 4.1 开始，集成了 spring-messaging 模块。
 *  **事务模块**：为实现特殊接口类及所有的 POJO 支持编程式和声明式事务管理。（注：编程式事务需要自己写 beginTransaction()、commit()、rollback() 等事务管理方法，声明式事务是通过注解（`@Transactional`）或配置由 spring 自动处理，编程式事务粒度更细）

### 3.4Web(MVC/Remoting) ###

Web 层由 Web，Web-MVC，Web-Socket 和 Web-Portlet 组成，它们的细节如下：

*  **Web 模块**：提供面向 web 的基本功能和面向 web 的应用上下文，比如多部分（multipart）文件上传功能、使用 Servlet 监听器初始化 IOC 容器等。它还包括 HTTP 客户端以及 Spring 远程调用中与 web 相关的部分。
 *  **Web-MVC模块**：为 web 应用提供了模型视图控制（MVC）和 REST Web服务的实现。Spring 的 MVC 框架可以使领域模型代码和 web 表单完全地分离，且可以与 Spring 框架的其它所有功能进行集成。
 *  **Web-Socket模块**：为 WebSocket-based 提供了支持，而且在 web 应用程序中提供了客户端和服务器端之间通信的两种方式。
 *  **Web-Portlet模块**：提供了用于 Portlet 环境的 MVC 实现，并反映了 spring-webmvc 模块的功能。

### 3.5Test(测试) ###

Test 模块：Spring 支持 `Junit`和 `TestNG` 测试框架，而且还额外提供了一些基于 Spring 的测试功能，比如在测试 Web 框架时，模拟 Http 请求的功能。

### 3.6AOP(面向切面编程) ###

Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

## 四、Spring主要jar包 ##

*  `org.springframework:spring-core`：spring的核心，其他jar包依赖此包
 *  `org.springframework:spring-beans`：所有应用都用到，包含访问配置文件，创建和管理bean等。
 *  `org.springframework:spring-aop`：spring的面向切面编程，提供AOP的实现。
 *  `org.springframework:spring-context`：提供在基础IOC功能上的扩展服务，还提供许多企业级服务的支持，例如邮件服务、任务调度、JNDI定位、EJB集成、远程访问、缓存以及多种视图层框架的支持。
 *  `org.springframework:spring-webmvc`：包含spring mvc 应用开发时所需的核心类。
 *  `org.springframework:spring-web`：包含web应用开发时，所需的核心类。
 *  `org.springframework:spring-jdbc`：对JDBC的简单封装。
 *  `org.springframework:spring-tx`：spring transaction，为JDBC、Hibernate、JDO、JPA提供一致的声明式和编程式事务管理。
 *  `org.springframework:spring-context-support`：对spring context的扩展，用于MVC方面。
 *  `org.springframework:spring-expression`：spring表达式语言
 *  `org.springframework:spring-jms`：简化jms api的使用，简单的封装了一下。
 *  `org.springframework:spring-aspects`：spring提供对AspectJ框架的整合。
 *  `org.springframework:spring-test`：对Junit等测试框架等简单封装。
 *  `org.springframework:spring-orm`：整合第三方orm的实现，例如hibernate、ibatis、jdo、jap等。
 *  `org.springframework:spring-oxm`：sping对object/xml映射的支持，对java和xml来回切换。

## 五、Spring用到的设计模式 ##

1.  **工程模式：** BeanFactory就是简单工厂模式的实现，用来创建对象的实例。
2.  **单例模式：** Bean的默认为单例模式。
3.  **代理模式：** Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术。
4.  **模板方法：** 用来解决代码重复问题，例如RestTemplate、JmsTemplate等。
5.  **观察者模式：** 定义对象键一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变，所有依赖于它的对象都会得到通知被动更新，例如Spring的listener的实现：ApplicationListener

## 六、Spring核心IOC和AOP ##

### 6.1IOC（控制反转） ###

#### 6.1.1IOC概念 ####

传统开发中，需要调用对象的时候，需要调用者手动来创建被调用者的实例，即对象是由调用者new出来的 。

![在这里插入图片描述][0800cfc9e94a4649aa3fd30135d8ea3f.png_pic_center]

Spring框架出来了，当对象依赖另一个对象，Spring框架自动帮你注入，实现了控制反转。Spring容器也就是IOC容器。

![在这里插入图片描述][20803fb397c44ab7b2399284c7f15032.png_pic_center]

#### 6.1.2IOC的实现 ####

1.创建Maven项目，在pom.xml中导入相关依赖。

<dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.18.20</version>
                <scope>compile</scope>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.slf4j</groupId>
                <artifactId>slf4j-nop</artifactId>
                <version>1.7.2</version>
            </dependency>
        
            <dependency>
                <groupId>org.springframework</groupId>
                <artifactId>spring-context</artifactId>
                <version>5.3.23</version>
            </dependency>

### 6.2AOP（面向切面） ###

#### 6.2.1AOP概念 ####

[Spring]: https://baike.baidu.com/item/spring/85061?fr=aladdin
[448ade8a4bec446a8cf7bf39fd29633d.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/c3f695e31ccb4f31a62cba124ff80b27.png
[995880bcb43f41c9a1147071157556df.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/c13259aab8a04824ab59a9e586ab0e01.png
[0800cfc9e94a4649aa3fd30135d8ea3f.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/939a2a7c49f0480996f159fe7cbfe9e8.png
[20803fb397c44ab7b2399284c7f15032.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/4d0e76094b7840f497d746ccf4ad8d1c.png