Spring框架的设计理念与设计模式

如今在javaWeb项目的开发中，离不开Spring框架。Spring作为现在最优秀的框架之一，Spring框架的体系架构的设计理念，有那几个核心组件？为什么需要这些组件？它们又是如何结合在一起构成Spring的骨骼架构？Spring的AOP特性又是如何利用这些基础的骨骼架构来工作的？

Spring的体系结构

Spring总共有十几个组件，但是真正核心的组件只有几个，下面是Spring框架的总体架构图：

Spring框架中的核心组件只有三个：Core、Context和Beans。它们构建起了整个Spring的骨骼架构。没有它们就不可能有AOP、Web等上层的特性功能。下面也将主要从这三个组件入手分析Spring。

Spring框架优点

• 方便解耦，简化开发

Spring就是一个大工厂，可以将所有对象创建和依赖关系维护，交给Spring管理

• AOP编程的支持

Spring提供面向切面编程，可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能

• 声明式事务的支持

只需要通过配置就可以完成对事务的管理，而无需手动编程

• 方便程序的测试

Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序

• 方便集成各种优秀框架

Spring不排斥各种优秀的开源框架，其内部提供了对各种优秀框架（如：Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等）的直接支持

• 降低JavaEE API的使用难度

Spring 对JavaEE开发中非常难用的一些API（JDBC、JavaMail、远程调用等），都提供了封装，使这些API应用难度大大降低

IOC容器

Ioc它是什么，解决什么问题，它的原理是如何实现？
IOC　　inversion of Controller 控制反转。
IOC（控制反转）就是控制权由对象本身转向容器；由容器根据配置文件去创建实例并创建各个实例之间的依赖关系。
在程序中所说的IOC其实简单说，就是原来由我们自己实例化的对象交给spring容器来实始化。这时对象的实始化的权利就会反转。

DI

DI：dependency injection 依赖注入
在spring框架负责创建Bean对象时，动态将依赖对象注入到Bean组件。
DI（依赖注入）：被调用者实例的创建由第三方(Spring 容器)完成，然后注入给调用者，移除调用者对被调用者的依赖。

Bean获取与实例化

ApplicationContext与BeanFactory关系

ApplicationContext它是扩展BeanFactory接口。
BeanFactory它采取延迟加载的方案，只有真正在getBean时才会实例化Bean
在开发中我们一般使用的是ApplicationContext,真正使用的是其实现类,
FileSystemXmlAppliCationContext 根据文件路径获取
ClassPathXmlApplicationContext 根据类路径获取
AppliCationContext它会在配置文件加载时，就会初始化Bean,并且ApplicationContext它提供不同的应用层的Context实现。例如在web开发中可以使用WebApplicationContext.

Bean组件

Bean组件在Spring的org.springframework.beans包下。这个包下的所有类主要解决了三件事：Bean的定义、Bean 的创建以及对Bean的解析。对Spring的使用者来说唯一需要关心的就是Bean的创建，其他两个由Spring在内部帮你完成了，对你来说是透明的。

SpringBean的创建时典型的工厂模式，他的顶级接口是BeanFactory。
BeanFactory有三个子类：ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory和Autowire Capable Bean Factory。但是从上图中我们可以发现最终的默认实现类是DefaultListableBeanFactory，他实 现了所有的接口。那为何要定义这么多层次的接口呢？查阅这些接口的源码和说明发现，每个接口都有他使用的场合，它主要是为了区分在Spring内部在操作过程中对象的传递和转化过程中，对对象的 数据访问所做的限制。例如ListableBeanFactory接口表示这些Bean是可列表的，而HierarchicalBeanFactory表示的是这些Bean是有继承关系的，也就是每个Bean有可能有父Bean。 AutowireCapableBeanFactory接口定义Bean的自动装配规则。这四个接口共同定义了Bean的集合、Bean之间的关系、以及Bean行为。

Bean的生命周期

• instantiate bean对象实例化
• populate properties 封装属性
• 如果Bean实现BeanNameAware执行setBeanName
• 如果Bean实现BeanFactoryAwar或ApplicationContextAwar设置工厂setBeanFactory或上下文对象setApplicationContext
• 如果存在类实现BeanPostProcessor(后处理Bean),执行postProcessBeforeInitialization
• 如果Bean实现InitializingBean执行afterPropertiesSet
• 调用自定义的init-method方法
• 如果存在类实现BeanPostProcessor(处理Bean),执行postProcessAfterInitialization
• 执行业务处理
• 如果Bean实现DisposableBean执行destroy
• 调用自定义的destroy-method

Spring AOP

AOP概述

在软件业，AOP为Aspect Oriented Programming的缩写，意为：面向切面编程，通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续，是软件开发中的一个热点，也是Spring框架中的一个重要内容，是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。
AOP是一个概念，并没有设定具体语言的实现，它能克服那些只有单继承特性语言的缺点，spring2.0之后整合AspectJ第三方AOP技术。
AspectJ是一个面向切面的框架，它扩展了Java语言。AspectJ定义了AOP语法所以它有一个专门的编译器用来生成遵守Java字节编码规范的Class文件。
主要功能
日志记录，性能统计，安全控制，事务处理，异常处理等等
主要意图
将日志记录，性能统计，安全控制，事务处理，异常处理等代码从业务逻辑代码中划分出来，通过对这些行为的分离，我们希望可以将它们独立到非指导业务逻辑的方法中，进而改变这些行为的时候不影响业务逻辑的代码。
AOP与OOP区别
OOP（面向对象编程）针对业务处理过程的实体及其属性和行为进行抽象封装，以获得更加清晰高效的逻辑单元划分。
而AOP则是针对业务处理过程中的切面进行提取，它所面对的是处理过程中的某个步骤或阶段，以获得逻辑过程中各部分之间低耦合性的隔离效果。这两种设计思想在目标上有着本质的差异。
换而言之，OOD/OOP面向名词领域，AOP面向动词领域。

目标对象target
指的是需要被增强的对象，由于spring aop是通过代理模式实现，从而这个对象永远是被代理对象。
连接点(join point)
所谓连接点是指那些被拦截到的点，在spring中这些点指的是方法，因为spring只支持方法类型的连接点
切入点(pointcut)
表示一组 joint point，这些 joint point 或是通过逻辑关系组合起来，或是通过通配、正则表达式等方式集中起来，它定义了相应的 Advice 将要发生的地方
简单说切入点是指我们要对哪些连接点进行拦截的定义
通知(advice)
所谓通知是指拦截到连接点之后所要做的事情就是通知，通知分为前置通知，后置通知，异常通知，最终通知，环绕通知
Advice 定义了在 pointcut 里面定义的程序点具体要做的操作
引介introduction
引介是一种特殊的通知，在不修改类代码的前提下，introduction可以在运行期为类动态地添加一些方法或属性
切面aspect
是切入点和通知的结合
织入weaving
织入是一个过程，是将切面应用到目标对象从而创建出AOP代理对象的过程，织入可以在编译期，类装载期，运行期进行。
Spring采用动态织入，而aspectj采用静态织入
代理Proxy
一个类被AOP织入增强后，就产生一个结果代理类
AOP底层实现
AOP分为静态AOP和动态AOP。静态AOP是指AspectJ实现的AOP，他是将切面代码直接编译到Java类文件中。动态AOP是指将切面代码进行动态织入实现的AOP。Spring的AOP为动态AOP，实现的技术为： JDK提供的动态代理技术 和 CGLIB(动态字节码增强技术)