16张思维导图讲解spring,另有源码相伴,你再敢说学不会

体系架构图讲解知识点

“spring源码,看过吗?“当朋友跟我说起来面试的时候问到的这个问题,我表面波澜不惊,内心实则一万只神兽奔腾而过,面试都已经这样的了吗?

突然感觉好难啊,平时应付工作就已经精疲力竭了,哪里来的功夫去做别的啊,我个人觉得应该大多数的程序员可能跟我一样的状态,那该怎么办,那就把有限的精力花在刀刃上吧,为此,我整理了关于sping、ioc、aop的相关知识,形成了一套脑图供大家学习使用,有体系的学习总好过漫无目的的瞎撞吧

关于Spring

Spring是一个开源框架,是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构,分层架构允许您选择使用哪一个组件,同时为 J2EE 应用程序开发提供集成的框架。

它是一个全面的、企业应用开发一站式的解决方案,贯穿表现层、业务层、持久层。但是Spring仍然可以和其他的框架无缝整合。

Sping架构

Spring框架是分模块存在,除了最核心的Spring Core Container(即Spring容器)是必要模块之外,其他模块都是可选,视需要而定。大约有20多个模块。

 

Spring3与Spring4是有区别的,4.0主要是对Java 8的新函数式语法进行支持,还有加强了对网络各种新技术比如http-streaming, websocket的更好的支持。

一般来说,Spring主要分为7个模块:

 

 

Spring的主要jar包

 

 

常用注解

bean注入与装配的的方式有很多种,可以通过xml,getset方式,构造函数或者注解等。简单易用的方式就是使用Spring的注解了,Spring提供了大量的注解方式,让项目阅读和开发起来更加方便。

 

第三方框架集成

Spring框架的开发不是为了替代现有的优秀第三方框架,而是通过集成的方式把它们都连接起来。下面总结了一些常集成的优秀框架。

spring ioc

写过java的都知道:所有的对象都必须创建;或者说:使用对象之前必须先创建。而使用ioc之后,你就可以不再手动创建对象,而是从ioc容器中直接获取对象。

就好像我们无需考虑对象的销毁回收一样,因为java垃圾回收机制帮助我们实现了这个过程;而ioc则是让我们无需考虑对象的创建过程,由ioc容器帮我们实现对象的创建、注入等过程。

 

控制反转

 

spring ioc容器

在Spring框架中的核心组件只有三个:Core、Context和Bean。它们构建起了整个Spring的骨骼架构,没有它们就不可能有AOP、Web等特性功能。

 

如果说在三个核心中再选出一个核心,那就非Bean莫属了。可以说,Spring就是面向Bean的编程,Bean在Spring中才是真正的主角。

Spring为何如此流行?你会发现Spring解决了一个非常关键的问题,它可以让你对对象之间的关系转而用配置文件来管理,或者注解,也就是它的依赖注入机制。而这个注入关系在一个叫Ioc的容器中管理。Ioc容器就是被Bean包裹的对象。Spring正是通过把对象包装在Bean中从而达到管理这些对象及做一些列额外操作的目的。

 

 

 

核心组件协同工作

 

BeanFactory与ApplacationContext的区别

IOC中最核心的接口是Beanfactory提供IOC的高级服务,而ApplicationContext是建立在BeanFactory基础之上提供抽象的面向应用的服务。

 

3种注入方式

在Spring框架中,依赖注入(DI)的设计模式是用来定义对象彼此间的依赖。使用xml配置bean的情况下,它主要有两种类型:

  • Setter方法注入

  • 构造器注入

当然,有了注解之后,使用注解的方式更加方便快捷。即自动装配功能实现属性自动注入(@autowire)。

写到这里,让我想起了最近在牛客网上看的一道选择题了:


 
下面有关spring的依赖注入,说法错误的是?

A、依赖注入通常有如下两种:设置注入和构造注入:
B、构造注入可以在构造器中决定依赖关系的注入顺序,优先依赖的优先注入
C、当设值注入与构造注入同时存在时,先执行构造注入,再执行设值注入
D、设值注入是指IoC容器使用属性的setter方法来注入被依赖的实例。这种注入方式比较简单、直观

牛客网给出的答案是选C,不过网友们好像对答案有不同的意见哈。查看网友评论及答案

原理解析

Spring的代码还真是不好读,分得太细了,文字也是难以描述出来,看了别人有关的博客,贴了好多代码,画了好多ER图来描述关键接口或类之间的关系。这么一篇这么长文章下来,大家也未必会认真读代码,看ER图,干脆也不跟风了。就贴了一点在我看来特关键的代码,嘿嘿。

######context的初始化过程

当运行 ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 构造方法ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation)调用了this(new String[] {configLocation}, true, null);, 该构造方法具体代码如下。

 

 

######从时序图来看启动上述初始化

 

springaop

AOP(Aspect-OrientedProgramming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。

 

而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。

aop使用场景

aop框架种类

  • AspectJ

  • JBoss AOP

  • Spring AOP

使用aop可以做的事情有很多。

  • 性能监控,在方法调用前后记录调用时间,方法执行太长或超时报警。

  • 缓存代理,缓存某方法的返回值,下次执行该方法时,直接从缓存里获取。

  • 软件破解,使用AOP修改软件的验证类的判断逻辑。

  • 记录日志,在方法执行前后记录系统日志。

  • 工作流系统,工作流系统需要将业务代码和流程引擎代码混合在一起执行,那么我们可以使用AOP将其分离,并动态挂接业务。

  • 权限验证,方法执行前验证是否有权限执行当前方法,没有则抛出没有权限执行异常,由业务代码捕捉。

观察一下传统编码方式与使用aop的区别

 

核心概念

描述AOP常用的一些术语有通知(Adivce)、切点(Pointcut)、连接点(Join point)、切面(Aspect)、引入(Introduction)、织入(Weaving)、通知(Advice)等。

 

简单例子

相比xml配置,基于注解的方式更加简洁方便。


 
@Aspect
public class TransactionDemo {

@Pointcut(value="execution(* com.yangxin.core.service.*.*.*(..))")
public void point(){

}

@Before(value="point()")
public void before(){
System.out.println("transaction begin");
}

@AfterReturning(value = "point()")
public void after(){
System.out.println("transaction commit");
}

@Around("point()")
public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{
System.out.println("transaction begin");
joinPoint.proceed();
System.out.println("transaction commit");
}
}

在applicationContext.xml中配置。


 
<aop:aspectj-autoproxy />
<bean id = "transactionDemo" class = "com.yangxin.core.transaction.TransactionDemo" />

spring aop原理

通过前面介绍可以知道:AOP 代理其实是由 AOP 框架动态生成的一个对象,该对象可作为目标对象使用。AOP 代理包含了目标对象的全部方法,但 AOP 代理中的方法与目标对象的方法存在差异:AOP 方法在特定切入点添加了增强处理,并回调了目标对象的方法。

 

Spring 的 AOP 代理由 Spring 的 IoC 容器负责生成、管理,其依赖关系也由 IoC 容器负责管理。因此,AOP 代理可以直接使用容器中的其他 Bean 实例作为目标,这种关系可由 IoC 容器的依赖注入提供。

aop开发时,其中需要程序员参与的只有 3 个部分:

  • 定义普通业务组件。

  • 定义切入点,一个切入点可能横切多个业务组件。

  • 定义增强处理,增强处理就是在 AOP 框架为普通业务组件织入的处理动作。

为了理清关系,先来个类关系图。

 

两种动态代理方式

Spring默认采取的动态代理机制实现AOP,当动态代理不可用时(代理类无接口)会使用CGlib机制。

Spring提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy和Cglib,具体使用哪种方式生成由AopProxyFactory根据AdvisedSupport对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口,则使用JDK动态代理技术,否则使用Cglib来生成代理。

JDK动态代理

  • JDK动态代理主要涉及到java.lang.reflect包中的两个类:Proxy和InvocationHandler。InvocationHandler是一个接口,通过实现该接口定义横切逻辑,并通过反射机制调用目标类的代码,动态将横切逻辑和业务逻辑编制在一起。

  • Proxy利用InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的实例,生成目标类的代理对象。

CGLib动态代理

  • CGLib全称为Code Generation Library,是一个强大的高性能,高质量的代码生成类库,可以在运行期扩展Java类与实现Java接口,CGLib封装了asm,可以再运行期动态生成新的class。和JDK动态代理相比较:JDK创建代理有一个限制,就是只能为接口创建代理实例,而对于没有通过接口定义业务方法的类,则可以通过CGLib创建动态代理。

知识拓展

通过上面的分析,大家是否有种熟悉的感觉,似乎和拦截器、过滤器的功能相似。那么问题来了,aop与拦截器、过滤器是什么关系。

先来回顾一下拦截器与过滤器。如下图一网友的测试,在web.xml中注册了TestFilter1和TestFilter2。然后在spring的配置文件中配置了BaseInterceptor和TestInterceptor。得到的结果如下图所示。从图中可以看出,拦截器和过滤器都横切了业务方法,看似符合aop的思想。

 

Filter过滤器:拦截web访问url地址。Interceptor拦截器:拦截以 .action结尾的url,拦截Action的访问。Spring AOP拦截器:只能拦截Spring管理Bean的访问(业务层Service)

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