一篇告訴你什麼是Spring

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前言

大多數文章講**“什麼到Spring?”,上來就是控制反轉(IoC)或依賴注入(DI)和麪向切面編程(AOP)**,拿着官網文檔直譯 copy。對小白來說並不友好,看完可能還是一頭霧水。下面是我利用業餘時間整理的一些資料、書籍和自己的理解,致力於更容易理解方式講 Spring。

什麼是Spring ?

Spring 是一個開源框架,Spring是於2003 年興起的一個輕量級的Java 開發框架,由 Rod Johnson 在其著作 Expert One-On-One J2EE Development and Design 中闡述的部分理念和原型衍生而來。它是爲了解決企業應用開發的複雜性而創建的。框架的主要優勢之一就是其分層架構,分層架構允許使用者選擇使用哪一個組件,同時爲 J2EE 應用程序開發提供集成的框架。Spring 使用基本的 JavaBean 來完成以前只可能由 EJB 完成的事情。

然而,Spring的用途不僅限於服務器端的開發。從簡單性、可測試性和松耦合的角度而言,任何Java應用都可以從Spring中受益。Spring的核心是控制反轉(IoC)和麪向切面(AOP)。簡單來說,Spring 是一個分層的 JavaSE/EE full-stack(一站式) 輕量級開源框架。

簡單來說,它是一個容器框架,用來裝 javabean(java對象),中間層框架(萬能膠)可以起一個連接作用,比如說把 Struts 和 hibernate 粘合在一起運用。簡單來說,Spring 是一個輕量級的控制反轉(IoC)和麪向切面(AOP)的容器框架。

如果你現在還有點疑惑,通讀全文,你一定有所收穫

Spring 模塊

以下內容都是基於 Spring 4 及以上的

Spring 官網圖片

  • Spring Core:Spring核心模塊,主要提供 ioC 依賴注入、
  • Spring Context:向Spring框架提供上下文信息、
  • Spring AOP:面向切面編程,爲基於 Spring 的應用程序中的對象提供了事務管理服務、
  • Spring JDBC:Java數據庫連接、
  • Spring JMS:Java消息服務、
  • Spring ORM:用於支持 MyBatis、Hibernate 等 ORM 工具、
  • Spring Web:爲創建Web應用程序提供支持、
  • Spring Test:提供了對 JUnit 和 TestNG 測試的支持、
  • Spring Aspects:該模塊爲與AspectJ的集成提供支持。
  • Spring Web:Spring框架支持與Struts集成,爲基於web的應用程序提供了上下文。

Spring的優點

  • 方便解耦,簡化開發 (高內聚低耦合)
    Spring就是一個大工廠(容器),可以將所有對象創建和依賴關係維護,交給Spring管理,spring工廠是用於生成bean

  • AOP編程的支持
    Spring提供面向切面編程,可以方便的實現對程序進行權限攔截、運行監控等功能

  • **聲明式事務的支持 **
    只需要通過配置就可以完成對事務的管理,而無需手動編程

  • **方便程序的測試 **
    Spring對Junit4支持,可以通過註解方便的測試Spring程序

  • 方便集成各種優秀框架
    Spring不排斥各種優秀的開源框架,其內部提供了對各種優秀框架(如:Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等)的直接支持

  • 降低JavaEE API的使用難度
    Spring 對 JavaEE 開發中非常難用的一些 API(JDBC、JavaMail、遠程調用等),都提供了封裝,使這些 API 應用難度大大降低

我對 Spring IoC 和 AOP 理解

Spring 中最重要的概念 IoC 和 AOP

IoC(Inversion of Control)控制反轉

IoC 需要 DI(依賴注入)的支持爲什麼呢?因爲沒有 DI 的注入 Spring 創造出的對象都是空值是無法使用的,所以說 IoCDI 多數是同時出現人們眼前的。

IOCInversion of Control 的縮寫,多數書籍翻譯成**“控制反轉”爲了解決對象之間的耦合度過高的問題,軟件專家 Michael Mattson 提出了 IOC 理論,用來實現對象之間的解耦**。

2004年,Martin Fowler探討了同一個問題,既然IOC是控制反轉,那麼到底是“哪些方面的控制被反轉了呢?”,經過詳細地分析和論證後,他得出了答案:“獲得依賴對象的過程被反轉了”。控制被反轉之後,獲得依賴對象的過程由自身管理變爲了由 IOC 容器主動注入。於是,他給“控制反轉”取了一個更合適的名字叫做“依賴注入(Dependency Injection)”。他的這個答案,實際上給出了實現 IOC 的方法:注入。所謂依賴注入,就是由IOC容器在運行期間,動態地將某種依賴關係注入到對象之中。

依賴注入(DI)和控制反轉(IOC)是從不同的角度的描述的同一件事情,就是指通過引入 IOC 容器,利用依賴關係注入的方式,實現對象之間的解耦。

背景介紹完了,講講我的理解

IoC 就是依賴倒置原則的一種設計思路,就是將原本在程序中自己手動創建對象的控制權,交由 Spring 框架來管理。Spring 框架負責控制對象的生命週期對象之間的關係。IoC 在其他語言中也有應用,並非 Spirng 特有。ioc 容器實際上就是個 map(key,value),裏面存的是各種對象(在xml裏配置的bean節點||repository、service、controller、component)。

Spring IOC 容器就像是一個工廠一樣,當我們需要創建一個對象的時候,只需要配置好配置文件/註解即可,完全不用考慮對象是如何被創建出來的。 IOC 容器負責創建對象,將對象連接在一起,配置這些對象,並從創建中處理這些對象的整個生命週期,直到它們被完全銷燬。

在實際項目中一個 Service 類如果有幾百甚至上千個類作爲它的底層,我們需要實例化這個 Service,你可能要每次都要搞清這個 Service 所有底層類的構造函數,這可能會把人逼瘋。如果利用 IOC 的話,你只需要配置好,然後在需要的地方引用就行了,這大大增加了項目的可維護性且降低了開發難度。

推薦閱讀:

https://www.zhihu.com/question/23277575/answer/169698662

IoC容器的初始化過程可以分爲三步:

  1. Resource 定位(Bean的定義文件定位)、
  2. 將 Resource 定位好的資源載入到 BeanDefinition、
  3. 將 BeanDefiniton 註冊到容器中

IoC 源碼:

https://javadoop.com/post/spring-ioc

AOP(Aspect-OrientedProgramming)面向切面編程

什麼是 AOP?

AOP(Aspect Oriented Programming 面向切面編程),在程序開發中主要用來解決一些系統層面上的問題,比如日誌收集,事務管理,權限,緩存,對象池管理等。

AOP 可以說是 OOP(Object Oriented Programming,面向對象編程)的補充和完善。OOP 引入封裝、繼承、多態等概念來建立一種對象層次結構,用於模擬公共行爲的一個集合。不過 OOP 允許開發者定義縱向的關係,但並不適合定義橫向的關係,例如日誌功能。日誌代碼往往橫向地散佈在所有對象層次中,而與它對應的對象的核心功能毫無關係對於其他類型的代碼,如安全性、異常處理和透明的持續性也都是如此,這種散佈在各處的無關的代碼被稱爲橫切(cross cutting),在 OOP 設計中,它導致了大量代碼的重複,而不利於各個模塊的重用

AOP技術恰恰相反,它利用一種稱爲"橫切"的技術,剖解開封裝的對象內部,並將那些影響了多個類的公共行爲封裝到一個可重用模塊,並將其命名爲"Aspect",即切面。所謂"切面",簡單說就是那些與業務無關,卻爲業務模塊所共同調用的邏輯或責任封裝起來,便於減少系統的重複代碼,降低模塊之間的耦合度,並有利於未來的可操作性和可維護性

Spring AOP

Spring AOP就是基於動態代理的,底層實現有倆種方式:一種是 JDK 動態代理(JDK Proxy),另一種是 CGLib(Code Generation Library(基於字節碼操作)) 的方式。

如果要被代理的對象是個實現類,那麼 Spring 會使用 JDK動態代理來完成操作(Spirng 默認採用JDK動態代理實現機制);如果要被代理的對象不是個實現類那麼,Spring 會強制使用 CGLib 來實現動態代理。

推薦閱讀:https://www.jianshu.com/p/5b9a0d77f95f

當然,也可以使用 AspectJ ,AspectJ 可以做Spring AOP幹不了的事情,它是 AOP 編程的完全解決方案。

Spring AOP 和 AspectJ AOP 有什麼區別?

Spring AOP 屬於運行時增強;而 AspectJ 是編譯時增強。Spring AOP 只能在運行時織入,AspectJ 運行時織入不可用,支持編譯時、編譯後和加載時織入。

AspectJ 相比於 Spring AOP 功能更加強大,但是 Spring AOP 相對來說更簡單。

Spring 的 bean

bean 的作用域有哪些 ?

Spring bean 單例與線程安全問題

線程安全一直是代碼編寫的重地,我們大多時候在系統開發中不會使用多線程。單例 bean 存在線程安全問題,當多個線程操作同一個對象的時候,這個對象的非靜態成員變量會存在線程安全問題。

解決方法:

  1. 在類中定義一個ThreadLocal成員變量,將需要的可變成員變量保存在 ThreadLocal 中(推薦的一種方式,這也是常用一種);

2.在Bean對象中儘量避免定義可變的成員變量。

Spring bean 的生命週期

在傳統的Java應用中,bean的生命週期很簡單,使用Java關鍵字 new 進行Bean 的實例化,然後該Bean 就能夠使用了。一旦bean不再被使用,則由Java自動進行垃圾回收。

相比之下,Spring管理Bean的生命週期就複雜多了,正確理解Bean 的生命週期非常重要。一個Bean的構造過程:

談談對 Spring MVC 的理解

說到了 Spring ,那一定提一下 Spring MVC,各種講 SSM 的技術博客大家應該都見了很多。

在我初學時 Java,那時講的是 “Java Bean(Model) + JSP(View) + Servlet(Controller)” 這種開發模式,這是早期的 JavaWeb MVC。

Spring MVC 是一款很優秀的 MVC 框架。可以讓我們的開發更簡潔,而且它和 Spring 是無縫集成,是 Spring 的一個子模塊,是我們上面提到 Spring 大家族中 Web 模塊。

Spring MVC 框架主要由 DispatcherServlet 、處理器映射、處理器(控制器)、視圖解析器、視圖組成。

Spring MVC 流程圖很重要:

Spring 事務聲明

事務管理對於企業應用來說是至關重要的,即使出現異常情況,它也可以保證數據的一致性。

  1. 編程式事務,在代碼中硬編碼。(不推薦使用)
  2. 聲明式事務,在配置文件中配置(推薦使用)

聲明式事務又分爲兩種:

  1. 基於XML的聲明式事務
  2. 基於註解的聲明式事務

比較重要的一點是

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)註解

@Transactional 註解中如果不配置 rollbackFor 屬性,那麼事物只會在遇到 RuntimeException 的時候纔會回滾,加上 rollbackFor=Exception.class ,可以讓事物在遇到非運行時異常時也回滾。

後記

scope 是範圍的意思,在絕地求生中 scope 意爲瞄準鏡,如果你的隊友是個老外你就和他說 i want this 4times scope 他就明白了。

下篇結合代碼一塊講解

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