SSM框架之spring（1）

spring（1）

1、spring概述

Spring是分层的 Java SE/EE应用 full-stack 轻量级开源框架，以 IoC（Inverse Of Control：反转控制）和 AOP（Aspect Oriented Programming：面向切面编程）为内核，提供了展现层 SpringMVC 和持久层 Spring JDBC 以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术，还能整合开源世界众多著名的第三方框架和类库，逐渐成为使用最多的Java EE 企业应用开源框架。

1.1、spring的优点

方便解耦，简化开发
通过 Spring提供的 IoC容器，可以将对象间的依赖关系交由 Spring进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层的应用。

AOP 编程的支持
通过 Spring的 AOP 功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用传统OOP 实现的功能可以通过 AOP 轻松应付。

声明式事务的支持
可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式方式灵活的进行事务的管理，提高开发效率和质量。

方便程序的测试
可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作，测试不再是昂贵的操作，而是随手可做的事情。

方便集成各种优秀框架
Spring可以降低各种框架的使用难度，提供了对各种优秀框架（Struts、Hibernate、Hessian、Quartz等）的直接支持。

低 降低 JavaEE API 的使用难度
Spring对 JavaEE API（如 JDBC、JavaMail、远程调用等）进行了薄薄的封装层，使这些 API 的使用难度大为降低。

Java 源码是经典学习范例
Spring的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用，处处体现着大师对Java 设计模式灵活运用以及对 Java技术的高深造诣。它的源代码无意是 Java 技术的最佳实践的范例。

1.2、spring的体系结构

核心容器

核心容器由核心，Bean，上下文和表达式语言模块组成，它们的细节如下：

核心模块提供了框架的基本组成部分，包括 IoC 和依赖注入功能。

Bean 模块提供 BeanFactory，它是一个工厂模式的复杂实现。

上下文模块建立在由核心和 Bean 模块提供的坚实基础上，它是访问定义和配置的任何对象的介。ApplicationContext 接口是上下文模块的重点。

表达式语言模块在运行时提供了查询和操作一个对象图的强大的表达式语言。

数据访问/集成

数据访问/集成层包括 JDBC，ORM，OXM，JMS 和事务处理模块，它们的细节如下：

JDBC 模块提供了删除冗余的 JDBC 相关编码的 JDBC 抽象层。

ORM 模块为流行的对象关系映射 API，包括 JPA，JDO，Hibernate 和 iBatis，提供了集成层。

OXM 模块提供了抽象层，它支持对 JAXB，Castor，XMLBeans，JiBX 和 XStream 的对象/XML 映射实现。 Java 消息服务 JMS 模块包含生产和消费的信息的功能。

事务模块为实现特殊接口的类及所有的 POJO 支持编程式和声明式事务管理。

Web

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

Web 模块提供了基本的面向 web 的集成功能，例如多个文件上传的功能和使用 servlet 监听器和面向 web 应用程序的上下文来初始化 IoC 容器。

Web-MVC 模块包含 Spring 的模型-视图-控制器（MVC），实现了 web 应用程序。

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 模块提供了在 portlet 环境中实现 MVC，并且反映了 Web-Servlet 模块的功能。

其他

还有其他一些重要的模块，像 AOP，Aspects，Instrumentation，Web 和测试模块，它们的细节如下：

AOP 模块提供了面向方面的编程实现，允许你定义方法拦截器和切入点对代码进行干净地解耦，它实现了应该分离的功能。

Aspects 模块提供了与 AspectJ 的集成，这是一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP）框架。

Instrumentation 模块在一定的应用服务器中提供了类 instrumentation 的支持和类加载器的实现。

Messaging 模块为 STOMP 提供了支持作为在应用程序中 WebSocket 子协议的使用。它也支持一个注解编程模型，它是为了选路和处理来自 WebSocket 客户端的 STOMP 信息。

测试模块支持对具有 JUnit 或 TestNG 框架的 Spring 组件的测试。

2、IoC的概念和作用

2.1、程序的耦合和解耦

2.1.1 、什么是程序的耦合

​ 耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系，包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多，其耦合性越强，同时表明其独立性越差( 降低耦合性，可以提高其独立性)。耦合性存在于各个领域，而非软件设计中独有的，但是我们只讨论软件工程中的耦合。
​ 在软件工程中，耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。 划分模块的一个准 则就是高内聚低耦合。

它有如下分类：
（1） 内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时，或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时，这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免使用之。
（2） 公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项，这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中，确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
（3） 外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传
递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。
（4） 控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号，接受信号的模块根据信号值而进
行适当的动作，这种耦合被称为控制耦合。
（5） 标记耦合 。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数，那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。
（6） 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据，那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形
式，系统中一般都存在这种类型的耦合，因为为了完成一些有意义的功能，往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。
（7） 非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实
现的。

总结：
耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素，在设计上我们应采用以下原则：如果模块间必须
存在耦合，就尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范围，尽量避免使用内容耦合。
内聚与耦合
内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从功能角度来度量模块内的联系，一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量，耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。 程序讲究的是低耦合，高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密，但是各个模块之间的相互依存度却要不那么紧密。
内聚和耦合是密切相关的，同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚，而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在进行软件设计时，应力争做到高内聚，低耦合。

总的来说耦合就是程序间的依赖关系，包括类之间的依赖和方法之间的依赖。

解耦：降低程序间的依赖关系。

开发中：编译期不依赖，运行时才依赖。

看一个程序间耦合的例子

package jdbc;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;

public class JdbcDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1、注册驱动
        DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
        //2、获取连接
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///spring", "root", "123456");
        //3、获取操作数据库预处理对象
        PreparedStatement state = connection.prepareStatement("select * from account");
        //4、执行sql语句，得到结果集
        ResultSet rs = state.executeQuery();
        //5、遍历结果集
        while (rs.next()){
            System.out.println(rs.getString("name"));
        }
        //6、关闭资源
        rs.close();
        state.close();
        connection.close();
    }
}

问题就是：
我们的类依赖了数据库的具体驱动类（MySQL），如果这时候更换了数据库品牌（比如 Oracle），需要修改源码来重新数据库驱动。这显然不是我们想要的。

2.2.2、解耦的思路

使用反射创建对象，避免使用new关键字。

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串

​ 此时的好处是，我们的类中不再依赖具体的驱动类，此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包，依然可以编译（运行就不要想了，没有驱动不可能运行成功的）。
​ 同时，也产生了一个新的问题，mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的，一旦要改还是要修改源码。

解决思路：通过读取配置文件来获取要创建对象的全限定类名。

2.2.3、工厂模式解耦

在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来，当启动服务器应用加载的时候，让一个类中的
方法通过读取配置文件，把这些对象创建出来 并存起来。在接下来的使用的时候，直接拿过来用就好了。
那么，这个读取配置文件，创建和获取三层对象的类就是工厂。

什么是工厂？
工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。

原来：
我们在获取对象时，都是采用 new 的方式。是主动的。

现在：
我们获取对象时，同时跟工厂要，有工厂为我们查找或者创建对象。是被动的。

2.2.4、工厂模式解耦的工厂创建

E:\java\idea\SSM\ssm02_spring_01JDBC\src\main\java\service\factory\BeanFactory.java

普通工厂模式：

package service.factory;

import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

/**
 * 一个创建Bean对象的工厂
 * Bean：在计算机语言中，它是可重用组件的含义
 * JavaBean：用Java语言编写的可重用组件。
 *  javabean > 实体类
 * 它创建service和dao对象
 *
 * 第一个：需要一个配置文件来配置service和dao
 *          配置内容：唯一标识 = 全限定类名（key = vlaue)
 * 第二个：通过读取配置文件的内容，创建反射对象
 *
 * 配置文件可以是xml或properties
 *
 */
public class BeanFactory {
    private static Properties prop;
    
    static {
        try {
            //class Properties extends Hashtable
            prop = new Properties();
            InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
            prop.load(in);
       }catch (Exception e){
            throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失败");
        }
    }

    public static Object getBean(String beanName){
        Object bean = null;
        try {

        String beanPath = prop.getProperty(beanName);
        bean = Class.forName(beanPath).newInstance();

        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

        return bean;
    }


}

通过单例模式创建工厂：

package service.factory;

import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

/**
 * 一个创建Bean对象的工厂
 * Bean：在计算机语言中，它是可重用组件的含义
 * JavaBean：用Java语言编写的可重用组件。
 *  javabean > 实体类
 * 它创建service和dao对象
 *
 * 第一个：需要一个配置文件来配置service和dao
 *          配置内容：唯一标识 = 全限定类名（key = vlaue)
 * 第二个：通过读取配置文件的内容，创建反射对象
 *
 * 配置文件可以是xml或properties
 *
 */
public class BeanFactory {
    private static Properties prop;

    private static Map<String,Object> beans;

    static {
        try {
            //class Properties extends Hashtable
            prop = new Properties();
            InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
            prop.load(in);
            //创建容器对象
            beans = new HashMap<String, Object>();
            //获取资源文件的键值
            Enumeration<Object> keys = prop.keys();
            //通过键值获取具体值，从而构建对象
            while (keys.hasMoreElements()){
                String key = keys.nextElement().toString();
                String str = prop.getProperty(key);
                Object value = Class.forName(str).newInstance();
                //将键值与依据键对应的具体值构建的对象放入容器中
                beans.put(key,value);
            }
        }catch (Exception e){
            throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失败");
        }
    }

    public static Object getBean(String beanName){
        return beans.get(beanName);
    }
}