Spring 框架总览

Spring 简介

Spring 是一个开源应用框架，旨在降低应用程序开发的复杂度。

• 它是轻量级、松散耦合的。
• 它具有分层体系结构，允许用户选择组件，同时还为 J2EE 应用程序开发提供了一个有凝聚力的框架。
• 它可以集成其他框架，如 Spring MVC、Hibernate、MyBatis 等，所以又称为框架的框架( 粘合剂、脚手架 )。

Spring 模块

Spring 核心容器

对应图中的 Core Container，该层基本上是 Spring Framework 的核心，包含以下模块：

• Spring Core

• Spring Bean

  核心容器提供 Spring 框架的基本功能。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。

• Spring Context

  Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、事件机制、校验和调度功能。

• SpEL (Spring Expression Language)

  Spring 表达式语言全称为 “Spring Expression Language”，缩写为 “SpEL” ，类似于 Struts2 中使用的 OGNL 表达式语言，能在运行时构建复杂表达式、存取对象图属性、对象方法调用等等，并且能与 Spring 功能完美整合，如能用来配置 Bean 定义。

也可以说，Core Container 就是 Spring IoC。

数据访问 / 整合

对应图中 Data Access，该层提供与数据库交互的支持，包含以下模块：

• JDBC (Java Database Connectivity)

  Spring 对 JDBC 的封装模块，提供了对关系数据库的访问。

• ORM (Object Relational Mapping)

  Spring ORM 模块，提供了对 hibernate5 和 JPA 的集成。

  • hibernate5 是一个 ORM 框架。
  • JPA 是一个 Java 持久化 API 。

• OXM (Object XML Mappers)

  Spring 提供了一套类似 ORM 的映射机制，用来将 Java 对象和 XML 文件进行映射。这就是 Spring 的对象 XML 映射功能，有时候也成为 XML 的序列化和反序列化。

• Transaction

  Spring 简单而强大的事务管理功能，包括声明式事务（@Transactional）和编程式事务（TransactionTemplate）。

Web

该层提供了创建 Web 应用程序的支持，包含以下模块：

• Web MVC

  MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

• Web Flux

  基于 Reactive 库的响应式的 Web 开发框架。

• Web Socket

  Spring 4.0 的一个最大更新是增加了对 Websocket 的支持。

  Websocket 提供了一个在 Web 应用中实现高效、双向通讯，需考虑客户端(浏览器)和服务端之间高频和低延时消息交换的机制。

  一般的应用场景有：在线交易、网页聊天、游戏、协作、数据可视化等。

• Portlet 已经废弃

AOP

该层支持面向切面编程，包含以下模块：

• AOP

  通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理的任何对象支持 AOP。

  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 EJB 组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

• Aspects

  该模块为与 AspectJ 的集成提供支持。

• Instrumentation

  该层为类检测和类加载器实现提供支持。

其他

• JMS (Java Messaging Service)

  提供了一个 JMS 集成框架，简化了 JMS API 的使用。

• Test

  该模块为使用 JUnit 和 TestNG 进行测试提供支持。

• Messaging

  该模块为 STOMP 提供支持。它还支持注解编程模型，该模型用于从 WebSocket 客户端路由和处理 STOMP 消息。

Spring 的优缺点

优点

• DI ：Dependency Injection(DI) 方法，使得构造器和 JavaBean、properties 文件中的依赖关系一目了然。
• 轻量级：与 EJB 容器相比较，IoC 容器更加趋向于轻量级。这样一来 IoC 容器在有限的内存和 CPU 资源的情况下，进行应用程序的开发和发布就变得十分有利。
• 面向切面编程(AOP)： Spring 支持面向切面编程，同时把应用的业务逻辑与系统的服务分离开来。
• 集成主流框架：Spring 并没有闭门造车，Spring 集成了已有的技术栈，比如 ORM 框架、Logging 日期框架、J2EE、Quartz 和 JDK Timer ，以及其他视图技术。
• 模块化：Spring 框架是按照模块的形式来组织的。由包和类的命名，就可以看出其所属的模块，开发者仅仅需要选用他们需要的模块即可。
• 便捷的测试：要 测试一项用Spring开发的应用程序 十分简单，因为测试相关的环境代码都已经囊括在框架中了。更加简单的是，利用 JavaBean 形式的 POJO 类，可以很方便的利用依赖注入来写入测试数据。
• Web 框架：Spring 的 Web 框架亦是一个精心设计的 Web MVC 框架，为开发者们在 Web 框架的选择上提供了一个除了主流框架比如 Struts 、过度设计的、不流行 Web 框架的以外的有力选项。
• 事务管理：Spring 提供了一个便捷的事务管理接口，适用于小型的本地事物处理（比如在单 DB 的环境下）和复杂的共同事物处理（比如利用 JTA 的复杂 DB 环境）。
• 异常处理：Spring 提供一个方便的 API ，将特定技术的异常(由JDBC, Hibernate, 或 JDO 抛出)转化为一致的、Unchecked 异常。

缺点

• 每个框架都有的问题，调试阶段不直观，后期的 bug 对应阶段，不容易判断问题所在。要花一定的时间去理解它。
• 把很多 JavaEE 的东西封装了，在满足快速开发高质量程序的同时，隐藏了实现细节。

Spring 中的设计模式

Spring 框架中使用到了大量的设计模式，下面列举了比较有代表性的：

• 代理模式 — 在 AOP 和 remoting 中被用的比较多。
• 单例模式 — 在 Spring 配置文件中定义的 Bean 默认为单例模式。
• 模板方法 — 用来解决代码重复的问题。比如 RestTemplate、JmsTemplate、JdbcTemplate 。
• 前端控制器 — Spring提供了 DispatcherServlet 来对请求进行分发。
• 视图帮助(View Helper) — Spring 提供了一系列的 JSP 标签，高效宏来辅助将分散的代码整合在视图里。
• 依赖注入 — 贯穿于 BeanFactory / ApplicationContext 接口的核心理念。
• 工厂模式 — BeanFactory 用来创建对象的实例。