Spring IoC容器和AOP

1、Spring簡單介紹

學習了spring，發現對spring的概念並不是特別理解，查閱了很多資料，資源亂七八糟的，參差不齊，看到合適的容易理解的並且覺得介紹的是正確的，遂做筆記摘抄與各位分享，如有錯誤，還請各位大佬批評指出

Spring有兩大特性：$\color{red}{IoC}$和$\color{red}{AOP}$
IoC(Inversion of Control)，意爲控制反轉
AOP(Aspect-Oriented Programming)，意爲面向切面編程

Spring核心容器的主要組件是Bean工廠(BeanFactory)，Bean工廠使用控制反轉(IoC)模式來降低程序代碼之間的耦合度，並提供了面向切面編程(AOP)的實現。

簡單說$\color{red}{Spring是一個輕量級的控制反轉(IoC)和麪向切面編程(AOP)的容器框架}$

2、Spring常用註解

在具體介紹IoC和AOP之前，我們先簡要說明下Spring常用註解

常用註解	說明
@Controller	用於標註控制器層組件
@Service	用於標註業務層組件
@Component	用於標註這是一個受 Spring 管理的組件，組件引用名稱是類名，第一個字母小寫。可以使用@Component(“beanID”) 指定組件的名稱
@Repository	用於標註數據訪問組件，即DAO組件
@Bean	方法級別的註解，主要用在@Configuration和@Component註解的類裏，@Bean註解的方法會產生一個Bean對象，該對象由Spring管理並放到IoC容器中。引用名稱是方法名，也可以用@Bean(name = “beanID”)指定組件名
@Scope(“prototype”)	將組件的範圍設置爲原型的（即多例）。保證每一個請求有一個單獨的action來處理，避免action的線程問題。由於Spring默認是單例的，只會創建一個action對象，每次訪問都是同一個對象，容易產生併發問題，數據不安全
@Autowired	默認按類型進行自動裝配。在容器查找匹配的Bean，當有且僅有一個匹配的Bean時，Spring將其注入@Autowired標註的變量中
@Resource	默認按名稱進行自動裝配，當找不到與名稱匹配的Bean時會按類型裝配

如果能明確該類是一個控制器類組件的，用@Controller；能明確是一個服務類組件的，用@Service；能明確該類是一個數據訪問組件的，用@Repository；不確定或不好區分的，但想讓該類動態裝配的用@Component。

@Controller、@Service、@Component、@Repository都是類級別的註解，如果一個方法也想動態裝配，用@Bean。

當想按類型進行自動裝配時，用@Autowired；當想按名稱（beanID）進行自動裝配時，用@Resource；當我們要根據需要(比如配置信息等)來動態裝配不同的組件時，可以用getBean(“beanID”)。

3、控制反轉(IoC)

控制反轉，就是創建對象的控制權，被反轉到了Spring框架上。

通常，我們實例化一個對象時，都是使用類的構造方法來new一個對象，這個過程是由我們自己來控制的，而控制反轉就把new對象的工作交給了Spring容器，通過spring可以在容器中拿到對象

下面我找來一個例子幫助理解IoC（出處：IOC和AOP）

當一個公司需要新的員工或者其他什麼資源時，傳統的做法是公司自己進行招聘，有了中介之後，公司聯繫中介公司說我要什麼樣的員工（類），員工需要有什麼樣的技能（類的依賴類或者其他資源）。如果中介公司有這樣的員工，交給公司。公司主動找人的過程就變成接受中介找到的員工，公司的主動權變爲了被動接受。這就是控制反轉。

IoC容器：具有依賴注入功能的容器，可以創建對象的容器。IoC容器負責實例化、定位、配置應用程序中的對象並建立這些對象之間的依賴。

4、依賴注入(DI)

DI（Dependency Injection）意爲依賴注入。

依賴注入：由IoC容器動態地將某個對象所需要的外部資源（包括對象、資源、常量數據）注入到組件(Controller, Service等）之中。簡單點說，就是IoC容器會把當前對象所需要的外部資源動態的注入給我們。

Spring依賴注入的方式主要有四個：基於註解注入方式、set注入方式、構造器注入方式、靜態工廠注入方式。推薦使用基於註解注入方式，配置較少，比較方便。

5、面向切面編程(AOP)

面向切面編程（AOP）就是縱向的編程。比如業務A和業務B現在需要一個相同的操作，傳統方法我們可能需要在A、B中都加入相關操作代碼，而應用AOP就可以只寫一遍代碼，A、B共用這段代碼。並且，當A、B需要增加新的操作時，可以在不改動原代碼的情況下，靈活添加新的業務邏輯實現。

在實際開發中，比如商品查詢、促銷查詢等業務，都需要記錄日誌、異常處理等操作，AOP把所有共用代碼都剝離出來，單獨放置到某個類中進行集中管理，在具體運行時，由容器進行動態織入這些公共代碼。

AOP主要一般應用於簽名驗籤、參數校驗、日誌記錄、事務控制、權限控制、性能統計、異常處理等。

5.1 AOP涉及名詞

切面（Aspect）：共有功能的實現。如日誌切面、權限切面、驗籤切面等。在實際開發中通常是一個存放共有功能實現的標準Java類。當Java類使用了@Aspect註解修飾時，就能被AOP容器識別爲切面。

通知（Advice）：切面的具體實現。就是要給目標對象織入的事情。以目標方法爲參照點，根據放置的地方不同，可分爲前置通知（Before）、後置通知（AfterReturning）、異常通知（AfterThrowing）、最終通知（After）與環繞通知（Around）5種。在實際開發中通常是切面類中的一個方法，具體屬於哪類通知，通過方法上的註解區分。

連接點（JoinPoint）：程序在運行過程中能夠插入切面的地點。例如，方法調用、異常拋出等。Spring只支持方法級的連接點。一個類的所有方法前、後、拋出異常時等都是連接點。

切入點（Pointcut）：用於定義通知應該切入到哪些連接點上，不同的通知通常需要切入到不同的連接點上，這種精準的匹配是由切入點的正則表達式來定義的。

比如，在上面所說的連接點的基礎上，來定義切入點。我們有一個類，類裏有10個方法，那就產生了幾十個連接點。但是我們並不想在所有方法上都織入通知，我們只想讓其中的幾個方法，在調用之前檢驗下入參是否合法，那麼就用切點來定義這幾個方法，讓切點來篩選連接點，選中我們想要的方法。切入點就是來定義哪些類裏面的哪些方法會得到通知。

目標對象（Target）：那些即將切入切面的對象，也就是那些被通知的對象。這些對象專注業務本身的邏輯，所有的共有功能等待AOP容器的切入。

代理對象（Proxy）：將通知應用到目標對象之後被動態創建的對象。可以簡單地理解爲，代理對象的功能等於目標對象本身業務邏輯加上共有功能。代理對象對於使用者而言是透明的，是程序運行過程中的產物。目標對象被織入共有功能後產生的對象。

織入（Weaving）：將切面應用到目標對象從而創建一個新的代理對象的過程。這個過程可以發生在編譯時、類加載時、運行時。Spring是在運行時完成織入，運行時織入通過Java語言的反射機制與動態代理機制來動態實現。

5.2 Pointcut用法

Pointcut格式爲：

execution(modifier-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)

修飾符匹配 modifier-pattern? 例：public private

返回值匹配 ret-type-pattern 可以用 * 表示任意返回值

類路徑匹配 declaring-type-pattern? 全路徑的類名

方法名匹配 name-pattern 可以指定方法名或者用 * 表示所有方法；set* 表示所有以set開頭的方法

參數匹配 (param-pattern) 可以指定具體的參數類型，多個參數用“,”分隔；可以用 * 表示匹配任意類型的參數；可以用 (…) 表示零個或多個任意參數

異常類型匹配throws-pattern? 例：throws Exception

其中後面跟着 ? 表示可選項
例：

@Pointcut("execution(public * cn.wbnull. springbootdemo.controller.*.*(..))")
private void sign() {
}

參考該博主寫的深入理解Spring兩大特性：IoC和AOP

6、Spring核心jar包

Spring核心容器jar包

1. $\color{red}{Beans}$ ：spring-beans-4.3.18.RELEASE.jar
2. $\color{red}{Core}$ ：spring-core-4.3.18.RELEASE.jar
3. $\color{red}{Context}$ ：spring-context-4.3.18.RELEASE.jar
4. $\color{red}{Expression}$ ：spring-expression-4.3.18.RELEASE.jar
5. Context support：spring-context-support-4.3.18.RELEASE.jar

測試：

1. Test：spring-test-4.3.18.RELEASE.jar

面向切面編程：（核心）

1. Aop：spring-aop-4.3.18.RELEASE.jar
2. Aspects：spring-aspects-4.3.18.RELEASE.jar

數據訪問和集成：

1. JDBC：spring-jdbc-4.3.18.RELEASE.jar
2. Transaction：spring-tx-4.3.18.RELEASE.jar
3. ORM：spring-orm-4.3.18.RELEASE.jar
4. OXM：spring-oxm-4.3.18.RELEASE.jar
5. Messaging：spring-messaging-4.3.18.RELEASE.jar
6. JMS：spring-jms-4.3.18.RELEASE.jar

Web遠程調用：

1. Web：spring-web-4.3.18.RELEASE.jar
2. Web Servlet：spring-webmvc-4.3.18.RELEASE.jar
3. Web portlet：spring-webmvc-portlet-4.3.18.RELEASE.jar
4. Web Socket：spring-websocket-4.3.18.RELEASE.jar

依賴包

1. commons-loggins…jar

附spring各版本jar包下載鏈接

各jar包作用

下面講解各個jar包的作用（轉自腳本之家）

$\color{red}{\diamondsuit}$ 1.org.springframework.aop或spring-aop.jar
這個jar文件包含在應用中使用Spring的AOP特性時所需的類。使用基於AOP的Spring特性，如聲明型事務管理（Declarative Transaction Management），也要在應用裏包含這個jar包。

外部依賴spring-core.jar，spring-beans.jar，cglib-nodep.jar，aopalliance.jar

附：aopalliance.jar：這個包是AOP聯盟的API包，裏面包含了針對面向切面的接口。通常Spring等其它具備動態織入功能的框架依賴此包。

cglib-nodep.jar：這個包是一個強大的、高性能、高質量的Code生成類庫。它可以在運行期擴展Java類與實現Java接口。 當然這些實際的功能是asm所提供的，asm又是什麼？Java字節碼操控框架。cglib就是封裝了asm，簡化了asm的操作，實現了在運行期動態生成新的class。 實際上CGlib爲spring aop提供了底層的一種實現;爲hibernate使用cglib動態生成VO/PO (接口層對象)。

$\color{red}{\heartsuit}$ 2.spring-asm.jar
Spring獨立的asm程序, Spring2.5.6的時候需要asmJar 包, 3.0開始提供他自己獨立的asmJar。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 3.spring-beans.jar
這個jar文件是所有應用都要用到的，它包含訪問配置文件、創建和管理bean 以及進行Inversion of Control / Dependency Injection（IoC/DI）操作相關的所有類。如果應用只需基本的IoC/DI 支持，引入spring-core.jar 及spring-beans.jar 文件就可以了。
外部依賴spring-core，cglib-nodep.jar。

$\color{red}{\heartsuit}$ 4.spring-core.jar
這個jar 文件包含Spring 框架基本的核心工具類。Spring 其它組件要都要使用到這個包裏的類，是其它組件的基本核心，當然你也可以在自己的應用系統中使用這些工具類。
外部依賴Commons-Logging， Log4J。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 5.spring-aop.jar
這個jar 文件包含在應用中使用Spring 的AOP 特性時所需的類和源碼級元數據支持。使用基於AOP 的Spring特性，如聲明型事務管理（Declarative Transaction Management），也要在應用裏包含這個jar包。
外部依賴spring-core，spring-beans，aopalliance，CGLIB，Commons Attributes。

$\color{red}{\heartsuit}$ 6.spring-context.jar
這個jar文件爲Spring核心提供了大量擴展。可以找到使用Spring ApplicationContext特性時所需的全部類，JDNI 所需的全部類，instrumentation組件以及校驗Validation 方面的相關類。
外部依賴spring-core.jar，spring-beans.jar，spring-aop.jar，commons-collections.jar，aopalliance.jar。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 7.spring-dao.jar
這個jar 文件包含Spring DAO、Spring Transaction 進行數據訪問的所有類。爲了使用聲明型事務支持，還需在自己的應用裏包含spring-aop.jar。
外部依賴spring-core，spring-aop， spring-context， JTA API。

$\color{red}{\heartsuit}$ 8.spring-jdbc.jar
這個jar 文件包含對Spring 對JDBC 數據訪問進行封裝的所有類。
外部依賴spring-beans，spring-dao。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 9.spring-support.jar
這個jar文件包含支持UI模版（Velocity，FreeMarker，JasperReports），郵件服務，腳本服務(JRuby)，緩存Cache（EHCache），任務計劃Scheduling（uartz）方面的類。
外部依賴spring-context, spring-jdbc, Velocity, FreeMarker, JasperReports, BSH, Groovy, JRuby, Quartz, EHCache

$\color{red}{\heartsuit}$ 10.spring-web.jar
這個jar 文件包含Web 應用開發時，用到Spring 框架時所需的核心類，包括自動載入Web Application Context 特性的類、Struts 與JSF 集成類、文件上傳的支持類、Filter 類和大量工具輔助類。
外部依賴spring-context, Servlet API, JSP API, JSTL, Commons FileUpload, COS。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 11.spring-webmvc.jar
這個jar 文件包含Spring MVC 框架相關的所有類。包括框架的Servlets，Web MVC框架，控制器和視圖支持。當然，如果你的應用使用了獨立的MVC 框架，則無需這個JAR 文件裏的任何類。
外部依賴spring-web, spring-support，Tiles，iText，POI。

$\color{red}{\heartsuit}$ 12.spring-portlet.jar
spring自己實現的一個類似Spring MVC的框架。包括一個MVC框架和控制器。
外部依賴spring-web， Portlet API，spring-webmvc。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 13.spring-struts.jar
Struts框架支持，可以更方便更容易的集成Struts框架。
外部依賴spring-web，Struts。

$\color{red}{\heartsuit}$ 14.spring-remoting.jar
這個jar 文件包含支持EJB、遠程調用Remoting（RMI、Hessian、Burlap、Http Invoker、JAX-RPC）方面的類。
外部依賴spring-aop， (spring-context，spring-web，Hessian，Burlap，JAX-RPC，EJB API)。
$\color{red}{\diamondsuit}$ 15.spring-jmx.jar
這個jar包提供了對JMX 1.0/1.2的支持類。
外部依賴spring-beans，spring-aop， JMX API。

$\color{red}{\heartsuit}$ 16.spring-jms.jar
這個jar包提供了對JMS 1.0.2/1.1的支持類。
外部依賴spring-beans，spring-dao，JMS API。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 17spring-jca.jar
對JCA 1.0的支持。JDO(Java Data Object )是Java對象持久化的新的規範，也是一個用於存取某種數據倉庫中的對象的標準化API。
外部依賴spring-beans，spring-dao， JCA API。

$\color{red}{\heartsuit}$ 18.spring-jdo.jar
對JDO 1.0/2.0的支持。JCA (J2EE 連接器架構，Java Connector Architecture)，可以將有JCA適配器其他語言的系統部署到j2ee應用服務器中
外部依賴spring-jdbc， JDO API， (spring-web)。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 19.spring-jpa.jar
對JPA 1.0的支持。
外部依賴spring-jdbc， JPA API， (spring-web)。

$\color{red}{\heartsuit}$ 20.spring-hibernate2.jar
對Hibernate 2.1的支持，已經不建議使用。
外部依賴spring-jdbc，Hibernate2，(spring-web)。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 21.spring-hibernate3.jar
對Hibernate 3.0/3.1/3.2的支持。
外部依賴spring-jdbc，Hibernate3，(spring-web)。
$\color{red}{\heartsuit}$ 22.spring-toplink.jar
對TopLink框架的支持。
外部依賴spring-jdbc，TopLink。
$\color{red}{\diamondsuit}$ 23.spring-ibatis.jar
對iBATIS SQL Maps的支持。
外部依賴spring-jdbc，iBATIS SQL Maps。

$\color{red}{\heartsuit}$ 24.spring-mock.jar
這個jar 文件包含Spring 一整套mock 類來輔助應用的測試。Spring 測試套件使用了其中大量mock 類，這樣測試就更加簡單。模擬HttpServletRequest 和HttpServletResponse 類在Web 應用單元測試是很方便的。並且提供了對JUnit的支持。
外部依賴spring-core。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 25.spring-aspects.jar
提供對AspectJ的支持，以便可以方便的將面向方面的功能集成進IDE中，比如Eclipse AJDT。
外部依賴。

$\color{red}{\heartsuit}$ 26.spring-agent.jar
Spring的InstrumentationSavingAgent (爲InstrumentationLoadTimeWeaver)，一個設備代理包，可以參考JDK1.5的Instrumentation功能獲得更多信息。
外部依賴none (for use at JVM startup: “-javaagent:spring-agent.jar”)。

$\color{red}{\diamondsuit}$ 27.spring-tomcat-weaver.jar
擴展Tomcat的ClassLoader，使其可以使用instrumentation（設備）類。
外部依賴none (for deployment into Tomcat’s “server/lib” directory)。

附spring各版本jar包下載鏈接