【JavaWeb学习笔记之Spring学习】Spring概念入门

本文根据极客学院的《Spring入门介绍》视频课程编写。

Spring概况

Spring是一个轻量级控制反转(IOC)和面向切面(AOP)的容器框架，主要是为了解决企业应用开发的复杂性而诞生的。

• 功能：使用基本的JavaBean代替EJB
• 范围：适用于任何java应用
• 核心：IOC和AOP
  分层、一站式、轻量级开源框架。

Spring的起源

Spring的优点

Spring的优点给开发带来的好处

Spring的特点

Spring的核心模块

Spring概况总结

Spring之IOC

1. IOC开发模式和和传统开发模式之间的区别：

• IOC（控制反转），是spring的核心。对于spring框架来说，就是由spring来复杂控制对象的生命周期和对象间的关系。
• 举例说明：
  传统开发模式：对象之间相互依赖。
  在一个对象中，如果要使用另一个对象，就必须得到它，自己new一个，或者从JNDI中查询一个，使用完之后还必须将对象销毁。
  IOC开发模式：IOC容器安排对象之间的依赖。
  类似于通过婚介找对象
  所有的类，都会在spring容器中，告诉spring对自己的描述，对需要对象的描述。spring会在程序运行过程适当的时候，将你需要的东西主动送给你，同时把你交给其他需要你的东西。所有类的创建销毁都由spring来控制。
  控制对象生存周期的不再是引用他的对象，而是spring容器。对某个具体的对象而言，以前，是它控制其他对象，现在，是所有的对象都被spring控制。此谓控制反转。

2.IOC理论知识：

• 把复杂系统分解为相互合作的对象，这些对象类通过封装以后内部实现，对外部是透明的，从而降低了解决问题的复杂度，而且可以灵活的被重用和扩展 。
• 简言之，借助于第三方来实现对具有依赖关系的对象之间的解耦。
  IOC容器控制所有对象之间的关系，这使得IOC容器成为了整个系统的关键核心，起到类似粘合剂的作用，把系统中所有对象粘合在一起发挥作用 。

IOC理论背景

把中间的IOC容器拿掉，就是我们要实现整个系统所完成的全部内容。此时，ABCD四个对象之间没有了耦合关系毫无联系。 这样，当我们实现A的时候，无需考虑其他几个对象。所以开发者只要实现自己的类就可以了。

在未引入IOC容器时，对象之间相互依赖。当对象A需要初始化或者运行到某一点时，自己必须生动的创建对象B，或者使用已有的对象B，控制权在自己手上。
引入IOC容器后，对象A和对象B之间失去了直接的联系。当对象A运行到需要对象B的时候，IOC容器会主动将一个对象B注入到对象A需要对象B的地方。
整个过程，对象A对对象B的控制从主动变成了被动，控制权颠倒。

3. IOC之依赖注入DI

依赖注入

• 控制反转：是指获得依赖对象的过程被反转。
• 控制反转之后，获得依赖对象的过程，由自身的管理，变成了由IOC容器主动的注入。所以，IOC的另一个名字就是依赖注入。其实这给出了实现IOC容器的方法，也即注入。
• 电脑主机与USB设备-一个常见的依赖注入的例子。
  电脑主机通过USB接口读取USB设备的资源。当电脑需要读取一个资源时，我会主动将外部设备通过USB接口，接到主机中。电脑无需关心外部接的是U盘还是硬盘还是其他的。直接通过USB接口读取需要的资源。此过程中，我就扮演一个IOC容器的角色。所有对象的创建销毁都由我负责。每个对象本身都不用管。当电脑主机需要读取文件时，我就把它所需要的外部设备帮他挂接上。
• IOC容器就是一个对象制造工厂。需要什么，他就传送给你，你就直接使用什么就可以。不需要关心对象是怎么生成的，也不需要关心对象是怎么销毁的。IOC容器将实现组件间的关系从程序内部，提炼到了外部容器，也即由容器在程序运行期间，将组件间需要的某种依赖关系，动态的注入到组件当中。

4. IOC的好处

IOC在编程过程中不会对业务对象构成很强的侵入性。使用IOC之后，对象具有更好的可实行性，可重用性和可扩展性。

• 降低组件之间的耦合度
  使用USB比使用内部硬盘有什么好处呢？
  USB设备作为电脑主机的外部设备在插入主机之前，和主机之间没有任何关系，只有被我们插入到主机的USB接口后，两者才发生了联系，具有相关性。无论两者中任何一方出现问题，都不会影响另一方运行。这体现在软件工程中也就是可维护性。便于进行单元测试，便于调试程序和诊断故障，代码中的每一个class都可以单独测试，彼此之间互不影响，只要保证自身功能无误即可。这就是代码低耦合或无耦合带来的好处。
• 提高开发效率和产品质量
  主机和USB设备的无关系的另一个好处就是，生产主机的厂商和生产USB设备的厂商完全可以是两个人。各干各事，唯一需要遵守的就是USB标准。在软件开发中，就体现在，开发团队的每个人都只需要关心实现自身的业务逻辑，不须关心其他人的工作进度，因为自身的任务和别人的毫无关系，可以单独测试，也不依赖于别人的任务。在大中型开发项目中，可以将一个大的任务划分为几个小的任务，分工明确，提高效率。
• 统一标准，提高模块的可复用性
  例如USB设备可以迁移到电脑主机，迁移到DV机，可以迁移到任何支持USB的设备，可以被反复利用。在软件工程中，这就是可复用性。在开发过程中，把具有普遍性、常用的组件独立出来，反复利用到项目的其他部分或者其他项目，当然，这也是面向对象的特性。IOC提高了模块的可复用性，符合接口标准的实现，都可以迁移到支持此标准的模块当中。
• 模块具有热插拔特性
  类似于USB的即插即用。IOC把对象生成放到了外置文件也就是XML文件中，使得更换组件非常简单。

5. IOC的通俗理解

IOC控制反转：创建对象实例的控制权从代码控制剥离到IOC容器控制，实际就是在xml文件中控制，侧重于原理。
DI依赖注入：创建对象实例时，为这个对象注入属性值或其他对象实例，侧重于实现。

spring之AOP

1. 什么是AOP

-- 基本概念 Aspect-Oriented Programming，面向切面编程技术，将应用系统分为两个部分：核心业务逻辑，以及横向的通用逻辑（所谓的方面），例如持久管理。事务管理。安全管理、日志管理和调试管理等。在spring中，允许分离业务逻辑和系统级的服务进行内聚性的开发。应用对象只用完成业务逻辑。
-- AOP和OOP的关系 AOP是对面向对象OOP的有益的补充，也是对OOP的延续，是spring中的重要内容。OOP主要考虑实体、属性、类，研究的是一种静态的领域。OOP考虑的是程序动态运行的过程，针对业务处理过程中的切面进行提取，研究的是动态的领域。
-- AOP的主要功能 主要用于系统级别的功能。例如：日志记录、性能统计、安全控制、事务处理、异常处理等等。
-- AOP的主要意图 将日志记录、性能统计、安全控制、事务处理、异常处理等系统级功能，从业务逻辑中划分出来，通过对这些行为的分离，希望可以将他们独立到非指导性业务逻辑方法当中，进而改变这些行为的时候，不影响业务逻辑代码的处理。也就是说，AOP把常用的服务进行模块化，以声明的方式，将这些组件使用到其他的业务组件当中去。这使得，每一个业务组件只用关心自己的业务逻辑，不用了解常用的服务组件。保证了更高的内聚性。
AOP是软件开发发展中的下一个光环，可以有效防止代码混乱。spring框架是一个轻量级的AOP技术，无需使用预编译器或者其他语言标签，便可以在java代码中使用它。

2. AOP的存在价值

AOP的存在价值

系统有很多不同的组件，每一个组件负责特定的功能。我们希望每一个组件，只关心自身的核心功能。
但是系统中会有一些组件，比如日志模块、事务模块、安全模块，会比较频繁地融入到其他核心业务逻辑组件当中去。这些常用的组件会分散到其他多个组件当中。这会导致两个问题：如果这些常用的服务组件经常发生变化，我们需要在多个其他组件之中进行修改。另外，组件代码因为插入了和核心业务无关的其他服务组件，而变得很混乱。
如上图的图1，多个方法都用到了同一个代码段，通过复制粘贴的方式完成这一部分的开发。如果这个代码段需要修改，那么工作是重复而巨大的。
如上图的图2，我们将这个代码段封装成一个方法，三个代码当中只要分别调用这个方法就好了，这时如果需要修改深色代码段，只需要修改一次就好。大大降低了软件后期维护的复杂度。这种方式能够应付大部分应用场景。
但是还有一些特殊的情况，比如，应用需要三个方法彻底与深色方法相分离。在软件开发中，代码是需要经常修改的，客户随时可能提出新的需求。面对需求变更，如果定义一个新的方法，再修改这三个方法，增加新定义的方法工作量也是很大的。 我们希望定义一个方法，无需在三个方法中显示调用，系统能够自动的调用这个方法。实现这种方式的就是AOP技术。

3. AOP的原理剖析

AOP实际上由目标类的代理类实现，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着差异，AOP方法在特定的切入点添加了增强处理，并回调了目标对象的方法。

AOP的原理剖析

对于AOP编程，需要程序猿参与的有三个部分：

• 定义普通业务组件
• 定义切入点 一个切入点可能会横切多个业务组件。
• 定义增强处理 增强处理，就是在AOP框架在普通业务组件置入的处理动作。
  所以，AOP编程的关键：就是定义切入点和定义增强处理。一旦定义了合适的切入点和定义增强处理，AOP框架就会自动生成AOP代理。
  AOP的实现原理，简单地说，就是，AOP框架负责动态生成AOP代理类，这个代理类的方法由增强和回调目标对象的方法所组成。

4. AOP的关键概念

spring官方文档对AOP一些关键概念的解释：

• 切面-Aspect 切面，是横切多个类的关注点的模块化。事务管理是J2EE应用程序中横切关系的一个很好的例子。在Spring AOP中，切面是使用常规类(基于模式的方法)或用@aspect注释(@aspectj风格)注释的常规类实现的。
• 连接点-Join Point 连接点，是程序执行期间的一个特定的点，例如执行某个方法或处理异常的时候。在Spring AOP中，连接点总是表示方法的执行。
• 通知-Advice 通知，在特定连接点上的某个方面采取的动作。不同类型的通知包括“arround”、“before”和“after”通知。许多AOP框架，包括Spring，以拦截器为通知模型，在连接点周围维护一串拦截器。
• 切入点-Point Cut 切入点，匹配连接点的谓词。通知与切入点表达式相关联，并在切入点匹配的任何连接点上运行(例如，一个带有特定名称的方法的执行)。切入点表达式与切入点表达式相匹配的概念是AOP的核心，Spring在缺省情况下使用AspectJ切入点表达式语言。
• 引入-Introduction 引入，为一种类型声明额外的方法或字段。Spring AOP允许您向任何通知的对象（即被代理的对象）引入新的接口(以及相应的实现)。例如，您可以使用一个引入来使bean实现一个IsModified接口，以简化缓存。(在AspectJ社区中，引入称为跨类型声明。)
• 目标对象-Target Object 目标对象被一个或多个切面通知，也被称为建议对象。由于Spring AOP是使用运行时代理实现的，所以这个对象将始终是一个被代理的对象。
• AOP代理-AOP Proxy AOP代理，一个由AOP框架创建的对象，目的是实现切面契约(通知方法执行等等)。在Spring框架中，AOP代理将是一个JDK动态代理或CGLIB代理。
• 织入-Weaving 织入，将切面链接到其他应用程序类型或对象之上来，以创建一个被通知的对象。这可以在编译时完成(例如，使用AspectJ编译器)，加载时，或者在运行时完成。与其他纯Java AOP框架一样，Spring AOP在运行时进行了织入。

5. AOP的通俗理解

AOP的通俗理解

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