Spring框架

spring 是什么

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,逐渐成为使用最多的 Java EE 企业应用开源框架。

Spring 的发展历程

1997 年 IBM 提出了 EJB 的思想
1998 年,SUN 制定开发标准规范 EJB1.0
1999 年,EJB1.1 发布
2001 年,EJB2.0 发布
2003 年,EJB2.1 发布
2006 年,EJB3.0 发布
Rod Johnson(spring 之父)
Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002)
阐述了 J2EE 使用 EJB 开发设计的优点及解决方案
Expert One-to-One J2EE Development without EJB(2004)
阐述了 J2EE 开发不使用 EJB 的解决方式(Spring 雏形)
2017 年 9 月份发布了 spring 的最新版本 spring 5.0 通用版(GA)

spring 的优势

  • 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。

  • 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。

spring 的体系结构

微信截图_20210305090405.png

IoC 的概念和作用

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。

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

控制反转-Inversion Of Control

把创建的对象的过程交给Spring容器进行管理。

使用 spring 的 IOC 解决程序耦合

创建业务层接口和实现类
/**
* 账户的业务层接口
* @Version 1.0
*/
public interface IAccountService {
    /**
    * 保存账户(此处只是模拟,并不是真的要保存)
    */
    void saveAccount();
}
/**
* 账户的业务层实现类
* @Version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();//此处的依赖关系有待解决
    
    @Override
    public void saveAccount() {
        accountDao.saveAccount();
    } 
}
创建持久层接口和实现类
/**
* 账户的持久层接口
* @Version 1.0
*/
public interface IAccountDao {
    /**
    * 保存账户
    */
    void saveAccount();
}
/**
* 账户的持久层实现类
* @Version 1.0
*/
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
    @Override
    public void saveAccount() {
        System.out.println("保存了账户");
    } 
}
让 spring 管理资源,在配置文件中配置 service 和 dao



    
     
    
    
    



测试配置是否成功
public static void main(String[] args) {
    //1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    //2.根据 bean 的 id 获取对象
    IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
    System.out.println(aService);
    IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
    System.out.println(aDao);
}

IOC 中 bean 标签和管理对象细节

作用:
用于配置对象让 spring 来创建的。默认情况下它调用的是类中的无参构造函数。如果没有无参构造函数则不能创建成功。

属性:

  • id:给对象在容器中提供一个唯一标识。用于获取对象。
  • class:指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。
  • scope:指定对象的作用范围。
  • singleton :默认值,单例的.
  • prototype :多例的.
  • request :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 request 域中.
  • session :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 session 域中.
  • global session :WEB 项目中,应用在 Portlet 环境.如果没有 Portlet 环境那么
    globalSession 相当于 session.
  • init-method:指定类中的初始化方法名称。
  • destroy-method:指定类中销毁方法名称。
bean 的作用范围和生命周期

单例对象:scope="singleton"
一个应用只有一个对象的实例。它的作用范围就是整个引用。
生命周期:
对象出生:当应用加载,创建容器时,对象就被创建了。
对象活着:只要容器在,对象一直活着。
对象死亡:当应用卸载,销毁容器时,对象就被销毁了。

多例对象:scope="prototype"
每次访问对象时,都会重新创建对象实例。
生命周期:

对象出生:当使用对象时,创建新的对象实例。
对象活着:只要对象在使用中,就一直活着。
对象死亡:当对象长时间不用时,被 java 的垃圾回收器回收了。

实例化 Bean 的三种方式

第一种方式:使用默认无参构造函数
 

第二种方式:spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象
/**
* 模拟一个静态工厂,创建业务层实现类
*/
public class StaticFactory {
  public static IAccountService createAccountService(){
    return new AccountServiceImpl();
  } 
}
 

第三种方式:spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象
/**
* 模拟一个实例工厂,创建业务层实现类
* 此工厂创建对象,必须现有工厂实例对象,再调用方法
*/
public class InstanceFactory {
  public IAccountService createAccountService(){
    return new AccountServiceImpl();
  }
}

 
 

spring 的依赖注入

依赖注入:Dependency Injection。它是 spring 框架核心 ioc 的具体实现。
我们的程序在编写时,通过控制反转,把对象的创建交给了 spring,但是代码中不可能出现没有依赖的情况。 ioc 解耦只是降低他们的依赖关系,但不会消除。例如:我们的业务层仍会调用持久层的方法。
那这种业务层和持久层的依赖关系,在使用 spring 之后,就让 spring 来维护了。
简单的说,就是坐等框架把持久层对象传入业务层,而不用我们自己去获取。

构造函数注入

使用类中的构造函数,给成员变量赋值。注意,赋值的操作不是我们自己做的,而是通过配置
的方式,让 spring 框架来为我们注入。

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private String name;
    private Integer age;
    private Date birthday;
    public AccountServiceImpl(String name, Integer age, Date birthday) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.birthday = birthday; }
    @Override
    public void saveAccount() {
    System.out.println(name+","+age+","+birthday);
    } 
}
使用构造函数的方式,给 service 中的属性传值
要求:
类中需要提供一个对应参数列表的构造函数。
涉及的标签:
constructor-arg
属性:
index:指定参数在构造函数参数列表的索引位置
type:指定参数在构造函数中的数据类型
name:指定参数在构造函数中的名称 用这个找给谁赋值
=======上面三个都是找给谁赋值,下面两个指的是赋什么值的==============
value:它能赋的值是基本数据类型和 String 类型
ref:它能赋的值是其他 bean 类型,也就是说,必须得是在配置文件中配置过的 bean


    
    
   
 

set 方法注入

在类中提供需要注入成员的 set 方法。

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private String name;
    private Integer age;
    private Date birthday;
    public void setName(String name) {
    this.name = name; }
    public void setAge(Integer age) {
    this.age = age; }
    public void setBirthday(Date birthday) {
    this.birthday = birthday; }
    @Override
    public void saveAccount() {
    System.out.println(name+","+age+","+birthday);
    } 
}
通过配置文件给 bean 中的属性传值:使用 set 方法的方式
涉及的标签:
property
属性:
name:找的是类中 set 方法后面的部分
ref:给属性赋值是其他 bean 类型的
value:给属性赋值是基本数据类型和 string 类型的
实际开发中,此种方式用的较多。

 
     
     
    
 


基于注解的 IOC 配置

学习基于注解的 IoC 配置,大家脑海里首先得有一个认知,即注解配置和 xml 配置要实现的功能都是一样
的,都是要降低程序间的耦合。只是配置的形式不一样。

使用@Component 注解配置管理的资源
@Component("accountService")
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private IAccountDao accountDao;
    public void setAccountDao(IAccountDao accountDao) {
    this.accountDao = accountDao; } 

}

@Component("accountDao")
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
    private DBAssit dbAssit; 
}

注意:
1、当我们使用注解注入时,set 方法不用写

创建 spring 的 xml 配置文件并开启对注解的支持

注意:
基于注解整合时,导入约束时需要多导入一个 context 名称空间下的约束。
由于我们使用了注解配置,此时不能在继承 JdbcDaoSupport,需要自己配置一个 JdbcTemplate



 
     
    
     
     
        
    
     
     
         
         
         
        
    

常用注解

@Component :用于创建对象的,相当于:

作用:
把资源让 spring 来管理。相当于在 xml 中配置一个 bean。
属性:
value:指定 bean 的 id。如果不指定 value 属性,默认 bean 的 id 是当前类的类名。首字母小写。

@Controller @Service @Repository

他们三个注解都是针对一个的衍生注解,他们的作用及属性都是一模一样的。
他们只不过是提供了更加明确的语义化。
@Controller:一般用于表现层的注解。
@Service:一般用于业务层的注解。
@Repository:一般用于持久层的注解。
细节:如果注解中有且只有一个属性要赋值时,且名称是 value,value 在赋值是可以不写。

@Autowired :用于注入数据的

作用:
自动按照类型注入。当使用注解注入属性时,set 方法可以省略。它只能注入其他 bean 类型。当有多个
类型匹配时,使用要注入的对象变量名称作为 bean 的 id,在 spring 容器查找,找到了也可以注入成功。找不到
就报错。

@Qualifier

作用:
在自动按照类型注入的基础之上,再按照 Bean 的 id 注入。它在给字段注入时不能独立使用,必须和
@Autowire 一起使用;但是给方法参数注入时,可以独立使用。
属性:
value:指定 bean 的 id。

@Resource

作用:
直接按照 Bean 的 id 注入。它也只能注入其他 bean 类型。
属性:
name:指定 bean 的 id。

@Value

作用:
注入基本数据类型和 String 类型数据的
属性:
value:用于指定值

@Scope

作用:
指定 bean 的作用范围。
属性:
value:指定范围的值。
取值:singleton prototype request session globalsession

@PostConstruct

作用:
用于指定初始化方法

@PreDestroy

作用:
用于指定销毁方法。

@Configuration

作用:
用于指定当前类是一个 spring 配置类,当创建容器时会从该类上加载注解。获取容器时需要使用
AnnotationApplicationContext(有@Configuration 注解的类.class)。
属性:
value:用于指定配置类的字节码

@ComponentScan

作用:
用于指定 spring 在初始化容器时要扫描的包。作用和在 spring 的 xml 配置文件中的:
是一样的。
属性:
basePackages:用于指定要扫描的包。和该注解中的 value 属性作用一样。

@Bean

作用:
该注解只能写在方法上,表明使用此方法创建一个对象,并且放入 spring 容器。
属性:
name:给当前@Bean 注解方法创建的对象指定一个名称(即 bean 的 id)。

AOP 的相关概念

全称是 Aspect Oriented Programming 即:面向切面编程。简单的说它就是把我们程序重复的代码抽取出来,在需要执行的时候,使用动态代理的技术,在不修改源码基础上,对我们的已有方法进行增强。

AOP 的作用及优势

作用:
在程序运行期间,不修改源码对已有方法进行增强。
优势:
1.减少重复代码
2.提高开发效率
3.维护方便

AOP 的实现方式

使用动态代理技术

动态代理常用的有两种方式
  • 基于接口的动态代理
    提供者:JDK 官方的 Proxy 类。
    要求:被代理类最少实现一个接口

  • 基于子类的动态代理
    提供者:第三方的 CGLib,如果报 asmxxxx 异常,需要导入 asm.jar。
    要求:被代理类不能用 final 修饰的类(最终类)。

使用 JDK 官方的 Proxy 类创建代理对象
public interface IActor {
/**
* 基本演出
* @param money
*/
public void basicAct(float money);
/**
* 危险演出
* @param money
*/
public void dangerAct(float money);
}
实现了接口,就表示具有接口中的方法实现。

public class Actor implements IActor{
public void basicAct(float money){
System.out.println("拿到钱,开始基本的表演:"+money);
}
public void dangerAct(float money){
System.out.println("拿到钱,开始危险的表演:"+money);
} }
public class Client {
public static void main(String[] args) {
    //一个剧组找演员:
    final Actor actor = new Actor();//直接
    /**
    * 代理:
    * 间接。
    * 获取代理对象:
    * 要求:
    * 被代理类最少实现一个接口
    * 创建的方式
    * Proxy.newProxyInstance(三个参数)
    * 参数含义:
    * ClassLoader:和被代理对象使用相同的类加载器。
    * Interfaces:和被代理对象具有相同的行为。实现相同的接口。
    * InvocationHandler:如何代理。
    * 策略模式:使用场景是:
    * 数据有了,目的明确。
    * 如何达成目标,就是策略。
    * 
    */
    IActor proxyActor = (IActor) Proxy.newProxyInstance(
        actor.getClass().getClassLoader(), 
        actor.getClass().getInterfaces(), 
        new InvocationHandler() {
        /**
        * 执行被代理对象的任何方法,都会经过该方法。
        * 此方法有拦截的功能。
        * 
        * 参数:
        * proxy:代理对象的引用。不一定每次都用得到
        * method:当前执行的方法对象
        * args:执行方法所需的参数
        * 返回值:
        * 当前执行方法的返回值
        */
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            String name = method.getName();
            Float money = (Float) args[0];
            Object rtValue = null;
            //每个经纪公司对不同演出收费不一样,此处开始判断
            if("basicAct".equals(name)){
            //基本演出,没有 2000 不演
            if(money > 2000){
            //看上去剧组是给了 8000,实际到演员手里只有 4000
            //这就是我们没有修改原来 basicAct 方法源码,对方法进行了增强
            rtValue = method.invoke(actor, money/2);
            } }
            if("dangerAct".equals(name)){
            //危险演出,没有 5000 不演
            if(money > 5000){
            //看上去剧组是给了 50000,实际到演员手里只有 25000
            //这就是我们没有修改原来 dangerAct 方法源码,对方法进行了增强
            rtValue = method.invoke(actor, money/2);
            } }
            return rtValue;
        }
        }
    );
    //没有经纪公司的时候,直接找演员。
    // actor.basicAct(1000f);
    // actor.dangerAct(5000f);
    //剧组无法直接联系演员,而是由经纪公司找的演员
    proxyActor.basicAct(8000f);
    proxyActor.dangerAct(50000f);
    }
}
AOP 相关术语
  • Joinpoint(连接点):
    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。

  • Pointcut(切入点):
    所谓切入点是指我们要对哪些 Joinpoint 进行拦截的定义。

  • Advice(通知/增强):
    所谓通知是指拦截到 Joinpoint 之后所要做的事情就是通知。
    通知的类型:前置通知,后置通知,异常通知,最终通知,环绕通知。

  • Introduction(引介):
    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 Field。

  • Target(目标对象):
    代理的目标对象。

  • Weaving(织入):
    是指把增强应用到目标对象来创建新的代理对象的过程。
    spring 采用动态代理织入,而 AspectJ 采用编译期织入和类装载期织入。

  • Proxy(代理):
    一个类被 AOP 织入增强后,就产生一个结果代理类。

  • Aspect(切面):
    是切入点和通知(引介)的结合。

spring 中的 AOP 要明确的事
  • 开发阶段(我们做的)
    编写核心业务代码(开发主线):大部分程序员来做,要求熟悉业务需求。
    把公用代码抽取出来,制作成通知。(开发阶段最后再做):AOP 编程人员来做。
    在配置文件中,声明切入点与通知间的关系,即切面。:AOP 编程人员来做。

  • 运行阶段(Spring 框架完成的)
    Spring 框架监控切入点方法的执行。一旦监控到切入点方法被运行,使用代理机制,动态创建目标对
    象的代理对象,根据通知类别,在代理对象的对应位置,将通知对应的功能织入,完成完整的代码逻辑运行。

  • 在 spring 中,框架会根据目标类是否实现了接口来决定采用哪种动态代理的方式。

基于注解的 AOP 配置

@Service("accountService")
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    @Autowired
    private IAccountDao accountDao;
}

@Repository("accountDao")
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
    @Autowired
    private DBAssit dbAssit ; 
}


@Component("txManager")
@Aspect//表明当前类是一个切面类
public class TransactionManager {
    //定义一个 DBAssit
    @Autowired
    private DBAssit dbAssit ;
}

@Before
作用:
把当前方法看成是前置通知。
属性:
value:用于指定切入点表达式,还可以指定切入点表达式的引用。
//开启事务
@Before("execution(* com.service.impl.*.*(..))")
public void beginTransaction() {
    try {
    dbAssit.getCurrentConnection().setAutoCommit(false);
    } catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
    } 
}

@AfterReturning
作用:
把当前方法看成是后置通知。
属性:
value:用于指定切入点表达式,还可以指定切入点表达式的引用
//提交事务
@AfterReturning("execution(* com.service.impl.*.*(..))")
public void commit() {
    try {
    dbAssit.getCurrentConnection().commit();
    } catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
    } 
}

@AfterThrowing
作用:
把当前方法看成是异常通知。
属性:
value:用于指定切入点表达式,还可以指定切入点表达式的引用
//回滚事务
@AfterThrowing("execution(* com.service.impl.*.*(..))")
public void rollback() {
    try {
    dbAssit.getCurrentConnection().rollback();
    } catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
    } 
}

@After
作用:
把当前方法看成是最终通知。
属性:
value:用于指定切入点表达式,还可以指定切入点表达式的引用
//释放资源
@After("execution(* com.service.impl.*.*(..))")
public void release() {
    try {
    dbAssit.releaseConnection();
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    } 
}
在 spring 配置文件中开启 spring 对注解 AOP 的支持

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