【Spring】— Spring基础学习

Spring基础学习

    • 一、Spring概述
      • 1.什么是Spring
      • 2.Spring的下载及目录结构
        • 2.1 Spring框架包
        • 2.2 第三方依赖包
    • 二、控制反转(IoC)与依赖注入(DI)
      • 1.什么是控制反转(IoC)
      • 2.什么是依赖注入(DI)
      • 3.IoC/DI的实现
        • 3.1 Spring核心容器
        • 3.2 IoC/DI实现方式

一、Spring概述

1.什么是Spring

    Spring是一个以IoC(Inversion of Control,控制反转)和AOP(Aspect Oriented Programming)为内核的框架。

    IoC是Spring的基础。IoC实现的是一种控制,简单地说,就是以前调用new构造方法来创建对象,现在变成了使用Spring来创建对象。

    DI(Dependency Inject,依赖注入)与IoC的含义相同,从两个角度描述同一个概念。简单地说,DI就是对象的属性,已经被注入好相关值,直接使用即可。

2.Spring的下载及目录结构

2.1 Spring框架包

    框架压缩包名称为spring-framework-4.3.6.RELEASE-dist.zip

【Spring】— Spring基础学习_第1张图片
    其中,libs目录下包含60个JAR文件。

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    libs目录中的JAR包分为3类:
     以RELEASE.jar结尾的是Spring框架class文件的压缩包。 
     以RELEASE-javadoc.jar结尾的是Spring框架API文档的压缩包。 
     以RELEASE-sources.jar结尾的是Spring框架源文件的压缩包。
 
    整个Spring框架由20个模块组成,该目录下Spring为每个模块都提供了这3类压缩包。在libs目录中,有4个Spring的基础包,它们分别对应Spring核心容器的4个模块,具体介绍如下表所示。

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2.2 第三方依赖包

    在使用Spring进行开发时,Spring的核心容器还需要依赖commons.logging的JAR包。该JAR包可以通过网址http://commons.apache.org/proper/commons-logging/download_logging.cgi下载。下载后得到一个名为commons-logging-1.2-bin.zip的压缩包,将其解压后可以找到commons-logging-1.2.jar。

    注意:初学者学习Spring框架时,只需将Spring的4个基础包以及commons-logging-1.2.jar包复制到项目的lib目录下,并发布到类路径中即可。

二、控制反转(IoC)与依赖注入(DI)

1.什么是控制反转(IoC)

    IoC是Inversion of Control的缩写,译为“控制反转”,还有的译为“控制反向”或者“控制倒置”。

    在面向对象传统编程方式中,获取对象的方式通常是用new关键字主动创建一个对象。Spring中的IoC方式对象的生命周期由Spring框架提供的IoC容器来管理,直接从IoC容器中获取一个对象,控制权从应用程序交给了IoC容器。

    IoC理论上是借助于“第三方”实现具有依赖关系对象之间的解耦,即把各个对象类封装之后,通过IoC容器来关联这些对象类。这样对象与对象之间就通过IoC容器进行联系,而对象与对象之间没有什么直接联系。

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    应用程序在没有引入IoC容器之前,对象A依赖对象B,那么A对象在实例化或者运行到某一点的时候,自己必须主动创建对象B或者使用已经创建好的对象B,其中无论是创建还是使用已创建的对象B,控制权都在应用程序自身。

    如果应用程序引入了IoC容器之后,对象A和对象B之间失去了直接联系,那么当对象A实例化和运行时,如果需要对象B,IoC容器就会主动创建一个对象B注入(依赖注入)到对象A所需要的地方。由此,对象A获得依赖对象B的过程,由主动行为变成被动行为,即把创建对象交给了IoC容器处理,控制权颠倒过来了,这就是所谓的控制反转。

2.什么是依赖注入(DI)

    依赖注入,就是由IoC容器在运行期间动态地将某种依赖关系注入对象之中。例如,将对象B注入(赋值)给对象A的成员变量。事实上,依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是对同一件事情的不同描述,依赖注入是从应用程序的角度描述,即应用程序依赖容器创建并注入它所需要的外部资源;而控制反转是从容器的角度描述,即容器控制应用程序,由容器反向地向应用程序注入应用程序所需要的外部资源。

3.IoC/DI的实现

    Spring框架的主要功能是通过其核心容器来实现的。Spring框架提供的两种核心容器分别是BeanFactory和ApplicationContext。IoC/DI通常有setter(设置)注入和构造方法注入两种实现方式。

3.1 Spring核心容器

    Spring框架的两个最基本和最重要的包是org.springframework.beans.factory(该包中的主要接口是BeanFactory)和org.springframework.context(该包中的主要接口是ApplicationFactory)。

    Spring IoC框架的主要组件有Beans、配置文件applicationContext.xml、BeanFactory接口及其相关类、ApplicationContext接口及其相关类。

    (1)Beans是指项目中提供业务功能的Bean,即容器要管理的Bean。Beans就是一个常见的JavaBean、Java类。

    (2)在Spring中对Bean的管理是在配置文件中进行的。在Spring容器内编辑配置文件管理Bean又称为Bean的装配,实际上装配就是告诉容器需要哪些Bean,以及容器是如何使用IoC将它们配合起来的。Bean的配置文件是一个XML文件,可以命名为applicationContext.xml或其他,一般习惯使用applicationContext.xml。

    配置文件包含Bean的id、类、属性及其值,包含一个元素和数个子元素。Spring IoC框架可根据Bean的id从Bean配置文件中取得该Bean的类,并生成该类的一个实例对象,继而从配置文件中获得该对象的属性和值。常见applicationContext.xml配置文件格式如下:

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    (3)BeanFactory采用了工厂设计模式,即Bean容器模式,负责读取Bean的配置文件,管理对象的生成、加载,维护Bean对象与Bean对象之间的依赖关系,负责Bean的生命周期。对于简单的应用程序来说,使用BeanFactory就已经足够管理Bean了,在对象的管理上可以获得许多便利性。

     org.springframework.beans.factory.BeanFactory是一个顶级接口,包含管理Bean的各种方法。Spring框架也提供了一些实现该接口的类。

     org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory是BeanFactory常用的实现类,根据配置文件中的定义装载Bean。要创建XmlBeanFactory,需要传递一个FileInputStream对象,该对象把XML文件提供给工厂。代码可以写成:

在这里插入图片描述

     BeanFactory的常用方法如下:
      getBean(String name):可根据Bean的id生成该Bean的对象。
      getBean(String name,Class requiredType):可根据Bean的id和相应类生成该Bean的对象。

     (4)ApplicationContext接口提供高级功能的容器,基本功能与BeanFactory很相似,但它还有以下功能:
      提供访问资源文件更方便的方法。
      支持国际化消息。
      提供文字消息解析的方法。
      可以发布事件,对事件感兴趣的Bean可以接收到这些事件。
 
     ApplicationContext接口的常用实现类有以下3个。
      FileSystemXmlApplicationContext:从文件系统中的XML文件加载上下文中定义的信息。 
      ClassPathXmlApplicationContext:从类路径中的XML文件加载上下文中定义的信息,把上下文定义的文件当成类路径资源。 
      XmlWebApplicationContext:从Web系统中的XML文件加载上下文中定义的信息。
 
     其中,FileSystemXmlApplicationContext和ClassPathXmlApplicationContext的代码编写如下:

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     第1种使用文件系统的方式来查询配置文件,此时applicationContext.xml文件位于D盘下。
     第2种使用类路径来查询配置文件,此时applicationContext.xml文件位于项目的src目录底下。

     FileSystemXmlApplicationContext和ClassPathXmlApplicationContext的区别是:
     FileSystemXmlApplicationContext只能在指定的路径中查询applicationContext.xml配置文件,而ClassPathXmlApplicationContext可以在整个类路径中查询applicationContext.xml。

3.2 IoC/DI实现方式

     如前所述,依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是对同一件事情的不同描述。依赖注入的作用是在使用Spring框架创建对象时,动态地将其所依赖的对象注入Bean组件中,其实现方式通常有两种:一种是属性setter()方法注入另一种是构造方法注入。具体介绍如下:

     属性setter()方法注入:IoC容器使用setter()方法注入被依赖的实例。通过调用无参构造器或无参静态工厂方法实例化Bean后,调用该Bean的setter()方法,即可实现基于setter()方法的依赖注入。该方式简单、直观,而且容易理解,所以Spring的设置注入被大量使用。

     构造方法注入:IoC容器使用构造方法注入被依赖的实例。基于构造方法的依赖注入通过调用带参数的构造方法来实现,每个参数代表着一个依赖。

     【示例1-1】下面以常用的setter()方法注入的方式为例讲解Spring容器在应用中是如何实现依赖注入的。

     (1)在Eclipse集成开发环境中创建一个名为chapter01的动态Web项目,将Spring的4个基础包以及commons-logging的JAR包复制到lib目录中,并发布到类路径下。

     (2)在src目录下创建一个com.ssm.ioc_di包,并在包中创建接口UserDao,然后在接口中定义一个login()方法。

UserDao.java

package com.ssm.ioc_di;

public interface UserDao {
    //定义login()方法
    public void login();
    
}

     (3)在com.ssm.ioc_di包中创建UserDao接口的实现类UserDaoImpl,该类需要实现接口中的login()方法,并在方法中编写一条输出语句

UserDaoImpl.java

package com.ssm.ioc_di;

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    //实现login()方法
    public void login() {
        System.out.println("UserDao login");
    }

}

     (4)在src目录下创建Spring的配置文件applicationContext.xml,并在配置文件中创建一个id为UserDao的Bean。

applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    
    <!--将指定类配置给Spring,Spring创建其对象的实例-->
    <bean id="UserDao" class="com.ssm.ioc_di.UserDaoImpl" />

</beans>

     在Spring容器中创建一个id为UserDao的Bean实例,其中class属性用于指定需求实例化Bean的类。

     注意:Spring配置文件的名称可以自定义,通常默认命名为applicationContext.xml。

     (5)在com.ssm.ioc_di包中创建测试类IoC,并在类中编写main()方法及实现IoC的代码。

IoC.java

package com.ssm.ioc_di;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class IoC {
    public static void main(String[] args) {
        //1.初始化 Spring 容器,加载配置文件
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //2.通过容器获取 userDao 实例
        UserDao userDao = (UserDao)applicationContext.getBean("UserDao");
        //3.调用实例中的 login()方法
        userDao.login();
    }
}

     控制台成功输出了UserDaoImpl类中的输出语句。在IoC.java文件中,main()方法并没有通过new关键字来创建UserDao接口的实现类对象,而是通过Spring容器来获取的实现类对象,这就是Spring IoC(控制反转)的工作机制。

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     (6)在com.ssm.ioc_di包中创建接口UserService,并编写一个login()方法。

UserService.java

package com.ssm.ioc_di;

public interface UserService {
    //定义login()方法
    public void login();
    
}

     (7)在com.ssm.ioc_di包中创建接口UserService的实现类UserServiceImpl,在类中声明userDao属性,并添加属性的setter()方法;同时编写login()方法。

UserServiceImpl.java

package com.ssm.ioc_di;

public class UserServiceImpl implements UserService {
    //声明 userDao 属性
    private UserDao userDao;
    //添加 userDao 属性的setter()方法,用于实现依赖注入
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
    //实现接口中的方法
    public void login() {
        //调用 userDao 中的login()方法。并执行输出语句
        this.userDao.login();
        System.out.println("UserService login");
    }
}

     (8)在配置文件applicationContext.xml中创建一个id为userService的Bean,该Bean用于实例化UserServiceImpl类的信息,并将name为userDao的实例注入userService中。



 <!--添加一个 id 为 UserService 的 bean-->
    <bean id="UserService" class="com.ssm.ioc_di.UserServiceImpl">
    <!--将name为 userDao 的 Bean 实例注入到UserService-->
        <property name="userDao" ref="UserDao"/>
    </bean>

     property是bean元素的子元素,用于调用Bean实例中的setUserDao()方法完成属性赋值,从而实现依赖注入。其name属性表示Bean实例中的相应属性名,ref属性用于指定其属性值。

     (9)在com.ssm.ioc_di包中创建测试类DI。

DI.java

package com.ssm.ioc_di.Service;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class DI {
    public static void main(String[] args) {
        //1.初始化spring容器,加载配置文件
        ApplicationContext applicationContext =  new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //2.通过容器获取userService实例
        UserService userService  = (UserService) applicationContext.getBean("UserService");
        //3.调用实例中的login()方法
        userService.login();
    }
}

     使用Spring容器通过UserService实现类中的login()方法调用了UserDao实现类中的login()方法,并输出了结果。这就是Spring容器属性setter注入的方式,也是实际开发中常用的一种方式。

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