Java开发框架Spring——Spring基础、Spring体系结构

一、Spring 概述

1、概念

• 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 Spring MVC 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

二、Spring 的优势

1. 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
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。

三、Spring 的体系结构

上图是Spring 5的模块结构图，而这些组件被分别整合在核心容器（Core Container）、AOP（Aspect Oriented Programming）、设备支持（Instrument）、数据访问及集成（Data Access/Integratioin）、Web、报文发送（Messaging）、Test等模块。

1、核心容器：由spring-beans, spring-core, spring-context和spring-expression 4个模块组成。

1. spring-core：控制反转IoC（Inversion of Control）与依赖注入DI（Dependency Injection）的基本实现，控制反转是种设计思想，即将你设计好的对象交给容器控制，而不是传统的在你的对象内部直接控制。

2. spring-beans：Bean工厂与bean的装配，BeanFactory接口使用控制反转对应用程序的配置、依赖性规范与实际的应用程序代码进行分离。但是BeanFactory容器实例化后并不会自动实例化Bean，只有当Bean被使用时BeanFactory容器才会对该Bean进行实例化与依赖关系的装配。

3. spring-context：spring的context上下文，即IoC容器，它扩展了BeanFactory，为它添加了Bean生命周期管理、框架事件体系、资源加载透明化等功能，此外该模块还提供了很多企业级支持，如远程访问、任务调度等。ApplicationContext是该模块的核心接口，它扩展了BeanFactory，ApplicationContext容器实例化后会自动对所有的单实例Bean进行实例化与依赖关系的装配，使之处于待用状态。

4. spring-expression：spring表达式语言，是统计表达式语言（EL）的扩展模块，可以查询、管理运行中的对象，同时也方便的可以调用对象方法、操作数组、集合等。最出色的要数函数调用和简单字符串的模板函数。

2、AOP和设备支持

1. spring-aop：面向切面编程，aop就是在某一个类或方法执行前后打个标记，声明在执行到这里之前要先执行什么，执行完这里之后要接着执行什么，插入新的执行方法。在Spring中，它是以JVM的动态代理技术为基础，然后设计一系列AOP横切实现，比如前置通知、返回通知、异常通知等，同时Pointcut接口来匹配切入点，可以使用现有切入点来设计横切面，也可以扩展相关方法根据需求进行切入。
2. spring-aspects：集成AspectJ， 主要是为Spring AOOP提供多种AOP实现方法。
3. spring-instrument：提供一些类级的工具支持和ClassLoader级的实现，用于服务器。该模块是基于JAVA SE中的“java.lang.instrument”进行设计的，应该算是AOP的一个支援模块，主要作用是在JVM启用时，生成一个代理类，程序员通过代理类在运行时修改类的字节，从而改变一个类的实现。

3、数据访问及集成

1. spring-jdbc：jdbc的支持，主要是提供JDBC模板方式、关系数据库对象化方式、SimpleJdbc方式、事务管理来简化JDBC编程，主要实现类JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate、NamedParameterJdbcTemplate
2. spring-tx：事务控制，通过它的AOP配置，可以灵活的配置在任何一层，但是在很多的需求和应用，直接使用JDBC事务控制还是有其优势的。
3. spring-orm：对象关系映射，集成orm框架，主要集成Hibernate、Java Persistence API(JPA)和Java Data Object(JDO)用于资源管理、数据访问对象（DAO）的实现和事务策略。
4. spring-oxm：对象xml映射，OXM是Object to XML Mapping的缩写，例如：jaxb, castor xmlbeans,JiBx,XStream等。
5. spring-jms：java消息服务
6. spring-messaging：为Spring框架集成一些基础的报文发送应用。

4、Web

1. spring-web：提供最基础的web支持，主要建立在核心容器上，通过Servlet或者Listener来初始化IOC容器，也包括一些与Web相关的支持。
2. spring-webmvc：实现了Spring MVC的Web应用
3. spring-websocket：主要是与Web前端的全双工通讯协议。
4. spring-webflux：是一个新的非阻塞式Reactive Web框架，可以用来建立异步、非阻塞、事件驱动的服务，并且扩展性非常好。