Spring in action(Spring实战) 第四版中文翻译
第一部分 Spring核心
Spring提供了很多功能，但是所有这些功能的基础是是依赖注入(DI)和面向方面编程(AOP)。
第一章 Springing into action
本章包括：
Spring的bean容器
探索Spring的核心模块
强大的Spring生态系统
Spring的新特性
现在是java程序员的好时代。在长达20年的发展过程中，java经历了一些好时光，也经历了一些坏时光。
尽管有一些粗糙的地方,例如applet,Enterprise javabean(EJB),Java数据对象(JDO),和无数的日志框架,Java已经成为很多企业软件的开发平台。
Spring是java成为开发平台这个故事的重要组成部分。
早些时候，Spring只是重量级企业java框架的替代品，尤其是EJB。和EJB相比，Spring提供了一个更轻量级、更精简编程模型。它增强了POJO的能力，这种能力以前只在EJB或者其他java规范中才具备。
随着时间的推移，EJB和J2EE也不断发展。EJB开始提供一个简单的面向POJO的编程模型。现在EJB使用的思想如依赖注入(DI)和面向方面编程(AOP),可以说是来自Spring成功的灵感。
尽管J2EE(现在被称为JEE)的发展可以赶上Spring，但是Spring从未停止前进。Spring持续进步的领域,即使是现在,JEE刚刚才开始探索，有的甚至是从未涉及。如移动开发，社交API的集成，NoSQL数据库，云计算和大数据。
正如我所说的，现在是java程序员的好时代！
这本书是Spring的一个探索。在本章，我们从一个较高的高度看一下Spring，让你初步感受下Spring的味道。这一章将向你介绍Spring解决类型问题的好方法，本书其余部分并将围绕这个方法进行。
这本书是Spring的一个探索。在本章，我们从一个较高的高度看一下Spring，让你初步感受下Spring的味道。这一章将向你介绍Spring解决类型问题的好方法，本书其余部分并将围绕这个方法进行。
1.1 简化Java开发
Spring是一个开源框架,最初由
Rod Johnson创建,并在其写的《
Expert One-on-One: J2EE Design and Development》一书中做了描述。Spring创建的目的是解决企业应用开发的复杂性,使以前只能使用EJB解决的问题，现在可以使用普通javabean实现。但是Spring的功能并不局限于服务器端的开发。任何Java应用程序都可以受益于Spring的简单、可测试性和松耦合等特性。虽然Spring经常使用bean和JavaBean来表示应用组件，但是这并不意味着一个Spring组件必须遵循JavaBean规范。一个Spring组件可以是任何类型的POJO。在本书中，我采用了一个松散的JavaBean的定义,是POJO的同义词。
在本书中你会看到,Spring做了很多事情。但Spring提供的所有功能的根源是基于一些基本的想法,所有想法都关注于Spring的基本任务:Spring简化Java开发。
这是一个大胆的声明!很多框架都声明简化某些东西。但是Spring旨在简化Java开发这个广泛的主题。
这就需要更多的解释。Spring
是如何简化Java开发的？
为了应对java的复杂性，Spring采用了四个关键策略:
- 轻量级的、微侵入性的POJO开发
- 使用DI实现松耦合、面向接口编程
- 使用切面和约定实现声明式编程
- 使用切面和模板减少样板代码
Spring所做的几乎所有事情都可以追溯到上述四个策略上。在本章的其余部分,我会详细介绍每一个策略，通过具体的例子来展示Spring是如何实现其承诺的：简化java开发。首先来看下Spring是如何实现轻量级的、微侵入性的POJO开发的。
1.1.1 释放POJO的威力
如果你有几年的java开发经验，你可能会遇到这样一些框架，他们要求你继承框架的某个类或者实现框架的某个接口。侵入性编程模型的典型例子是EJB2的无状态Bean。除此之外，在Struts、WebWork、Tapestry的早期版本中，和无数其他Java规范和框架中，都可以很容易看到侵入性编程的例子。
Spring尽可能避免你的应用程序与其API耦合。Spring从来不要求你实现其一个特定的接口或者继承其一个特定的类。相反,在基于Spring的应用程序中的类通常没有迹象表明他们正在使用Spring。在最坏的情况下,一个类可能会使用Spring注解，但它仍然是一个POJO。
举例说明，看下面代码清单中的HelloWorldBean类：
代码清单1.1 Spring对HelloWorldBean并不做任何不合理的要求。
package com.habuma.spring;
public class HelloWorldBean {
public String sayHello() {
return "Hello World";
}
}
1.1.2 依赖注入
依赖注入(
dependency injection)一词听起来可能有些吓人,好像是一种复杂的编程技术或者设计模式。但事实证明,DI并不像听起来的那样复杂。通过在你的项目中应用DI,你会发现你的代码将变得更简单,更容易理解,更容易测试。
DI是如何工作的
任何重要的应用程序(比Hello World示例更复杂的应用)都是由两个或两个以上的类相互协作,执行一些业务逻辑的。传统方式,每个对象负责获取自己合作对象的引用(这是依赖关系)。这可能会导致代码高度耦合并且难以测试。
例如,看下
Knight类,如下所示
代码清单1.2
package com.springinaction.knights;
public class DamselRescuingKnight implements Knight {
private RescueDamselQuest quest;
public DamselRescuingKnight() {
this.quest = new RescueDamselQuest();
}
public void embarkOnQuest() {
quest.embark();
}
}正如你所看到的,DamselRescuingKnight(解救少女的骑士。译者注)类在构造函数中创建了自己的quest：RescueDamselQuest(解救少女任务。译者注)。这使得DamselRescuingKnight类与RescueDamselQuest类紧密耦合,严重限制了骑士所能执行的任务。如果一个少女需要解救，此骑士可以办到。但是如果此时需要杀死一条龙或者需要一个圆桌，那么这个骑士只能袖手旁观了。
更重要的是,为
DamselRescuingKnight编写一个单元测试将会非常难。而且在单元测试中，你要能判断
embarkOnQuest()调用了
embark()方法。
耦合是一把双刃剑。
一方面,紧密耦合的代码难以测试,很难重用,难以理解,修复一个bug可能导致出现多个新的bug。另一方面,一定的耦合又是必要的----完全非耦合的代码做不了任何事情。为了能做一些有用的事情，类之间需要了解彼此。耦合是必需的,但应该小心地管理。
使用DI，系统中对象间的依赖有第三方来管理。对象不需要创建或获取它们的依赖项。如图1.1所示，依赖在需要的时候被注入到对象中。
图1.1 依赖注入意思是：将依赖给一个对象，而不是一个对象自己获得这些依赖
为了说明这一点，让我们看一下下面代码清单中的BraveKnight类：骑士不仅勇敢,而且能够完成任何形式的任务。
关键点在于 BraveKnight没有与Quest接口的具体实现耦合。其被安排什么任务都没问题，只要任务实现了Quest接口即可。这是DI最主要的益处---解耦和。如果一个对象只知道他所依赖的接口(而不是接口的具体实现)，那么 依赖就可以有不同的实现，依赖对象可以不知道各个实现间的区别。
依赖替换 最常见的用法之一是在测试过程中使用模拟实现来替换真实实现。 由于紧密耦合, 你无法充分测试DamselRescuingKnight类,但是您可以很容易地测试BraveKnight类，通过给它任务的模拟实现,如图所示。
在这里你使用模拟对象框架
Mockito创建了一个模拟实现的Quest。利用这个模拟对象，你创建了
BraveKnight对象，通过构造函数注入了模拟实现的Quest。调用过
embarkOnQuest()方法之后，使用
Mockito框架来验证模拟实现对象Quest的embark()方式是否只被调用了一次 。
向KNIGHT注入一个QUEST
使用BraveKnight类，你可以给一个骑士安排任何任务,那么如何安排任务给骑士呢?例如,假设你想让
BraveKnight骑士执行任务：消灭一条龙。那么先要创建
SlayDragonQuest任务，如下代码清单：
如你所见，SlayDragonQuest类实现了Quest接口，使它适合BraveKnight。您可能还注意到,类中输出信息不是依靠system.out.println(),SlayDragonQuest采用了一种更通用的实现，通过其构造函数引用了PrintStream对象。这里的主要问题是，如何将SlayDragonQuest给BraveKnight？如何将
PrintStream给SlayDragonQuest？
应用程序组件之间创建关联的行为通常被称为装配。在Spring中，将组建装配到一起有很多中方式，但一种常用的方式是通过XML装配。下面的代码清单展示了一个简单的Spring配置文件：knights.xml，文件中将BraveKnight、SlayDragonQuest和PrintStream装配到了一起。
代码中，BraveKnight和 SlayDragonQuest都被声明为Spring的一个bean。在BraveKnight中，通过构造函数注入了SlayDragonQuest Bean。同时，SlayDragonQuest Bean使用Spring表达式语言将System.out(PrintStream类型)注入到了SlayDragonQuest的构造函数中。
如果XML配置文件不适合你的口味，Spring还允许你使用java快速配置。例如，下面是与XML配置相同的基于java的配置：
无论你是使用基于xml的配置还是使用基于java的配置,DI的好处是相同的。虽然BraveKnight依赖一个Quest，但他不知道注入的Quest类型，不知道Quest来自哪里。SlayDragonQuest同样。只有Spring,通过其配置,知道如何将所有的组件关联到一起。这可以实现在改变这些依赖项的时候，不需要改变依赖类。
这个例子展示了一个简单的方法来在Spring中装配bean。现在，不需要对更多的细节过多担心，第二章我们将学习更多Spring配置。我们也会看看其他Bean装配的方式,包括让Spring自动发现bean并创建它们之间的关系的方式。
现在您已经声明了BraveKnight和Quest之间的关系。你需要加载XML配置文件并启动应用程序。
看到它工作
在Spring应用程序中，通过应用程序上下文加载bean定义和将他们装配到一起。Spring应用程序上下文完全负责应用程序中对象的创建和装配。Spring有几个应用程序上下文的实现。各个实现之间的区别在于加载配置的方式不同。
knights.xml使用XML文件来声明Bean，选择比较合适的应用程序上下文是ClassPathXmlApplicationContext(对于基于java的配置,Spring所提供AnnotationConfigApplicationContext应用程序上下文.)。这个Spring上下文实现从应用程序的类路径中的一个或多个位于XML文件中加载Spring上下文。下面代码清单中的main( )方法使用了ClassPathXmlApplicationContext来加载knights.xml，并获取Knight对象的引用。
knights.xml使用XML文件来声明Bean，选择比较合适的应用程序上下文是ClassPathXmlApplicationContext(对于基于java的配置,Spring所提供AnnotationConfigApplicationContext应用程序上下文.)。这个Spring上下文实现从应用程序的类路径中的一个或多个位于XML文件中加载Spring上下文。下面代码清单中的main( )方法使用了ClassPathXmlApplicationContext来加载knights.xml，并获取Knight对象的引用。
main()方法中使用knights.xml文件创建了Spring应用程序上下文。接着，使用这个应用程序上下文作为一个工厂来获取id为knight的Bean。利用Knight对象的引用调用其embarkOnQuest()方法。注意，这个Knight类并不知道其所执行的任务(Quest)类型是什么。只有
knights.xml文件知道其具体类型。
下面让我们看看Spring简化java开发的另一个策略：利用切面实现声明式编程。
下面让我们看看Spring简化java开发的另一个策略：利用切面实现声明式编程。
1.1.3 使用切面
尽管DI可以以松耦合的方式将软件组件组合在一起,但是面向切面编程(AOP)使你能够捕获应用中使用的可重用组件的功能。
AOP是通常被看做一种技术,一种促进软件系统的关注点分离的技术。软件系统是由多个组件组成的,每个组件负责一个特定的功能。但往往这些组件还承担了其核心功能之外的责任，如日志、事务管理和安全性等。这些系统服务通常称为横切关注点,因为他们往往跨越一个系统中的多个组件。
在多个组件中传播这些关注点，导致代码引入了两个级别的复杂性：
1、系统级别的关注点的代码实现在多个组件中重复出现。这意味着,如果你要修改这些关注点的工作方式,您将需要修改多个组件。即使你将关注点抽取出一个单独的模块，在每个组件中调用这个组件的一个方法，那么这个方法在多个组件中都会出现。
2、组件中到处充斥着与核心功能无关的代码。一个方法用来将一个条目添加到地址簿，它应用只关注如何添加这个功能，不应该关注这个功能是否安全或者事务等方面。
图1.2说明了这种复杂性。左边的业务对象都密切参与了右边的系统服务。不仅每个对象知道它在做日志、安全和参与事务上下文等工作,而且他们也是自己负责执行这些服务。
AOP可以将这些服务模块化,然后以声明的方式将这些服务应用到相应的组件上面。这使组件,更有凝聚力,更专注于自己的具体问题，完全不用关注可能涉及的系统服务。简而言之,切面确保了pojo是简单的。可以将切面看做毯子，覆盖应用程序的许多组件。如图1.3所示。在其核心,应用程序包含了实现业务功能的模块。利用AOP,您可以使用功能层覆盖你的核心应用程序。
这些层可以灵活声明的方式应用
在您的应用程序，你的核心应用程序甚至不需要知道它们的存在。这是一个强大的概念，因为其组织了安全、事务、日志等关注点污染应用程序的核心业务逻辑。
为了演示Spring中的切面是如何工作的，让我们重温前面的骑士例子，给其添加一个基本的Spring切面。
正如您可以看到的,
Minstrel是一个简单的类，有两个方法。
singBeforeQuest()方法将在骑士执行任务之前被调用，
singAfterQuest()方法将在骑士完成任务之后被调用。在两个方法中，
Minstrel都使用了注入的PrintStream来记录骑士的事迹。
将
Minstrel类应用到
BraveKnight
代码中是很容易的----可以注入到
BraveKnight中，对吗？那就让我们使用这种方式。下面代码清单显示了把BraveKnight和Minstrel组织在一起的第一次尝试。
人们大多是通过说书人描述的骑士的事迹来了解骑士的。假设你想使用说书人这个服务来记录BraveKnight的一些事迹。下面的代码清单列出了你可能会用到的说书人(
Minstrel)类。
这应该足够了。现在你需要做的就是回到你的Spring配置文件，在其中声明一个Minstrel Bean并将其注入到BraveKnight Bean的构造方法中。但是请等一下......
事情似乎并不正确。骑士的职责范围中是否应该关注他的说书人呢？在我看来，说书人应该自己做自己的工作，而不应该被要求来做工作。总之，这是一个说书人的工作----用来记录传播骑士的事迹。为什么骑士总是要提醒说书人呢?
此外，由于骑士需要知道说书人，你被迫将Minstrel注入到BraveKnight中。这不仅使BraveKnight代码变得复杂，而且让我产生了疑问：你是否会想要一个没有说书人的骑士？如果Minstrel为null，你是否应该为这个例子引入检查null的业务逻辑呢？
简单的BraveKnight类开始变得复杂，如果你处理
nullMinstrel的情况，将会变得更加复杂。但是使用AOP，你可以通过声明的方式实现说书人记录骑士的事迹，使骑士不再直接调用Minstrel方法。
将
Minstrel变成一个切面，你所需要做的就是在Spring配置文件中将其声明为一个切面。下面是更新后的knight.xml文件：