概述
定义
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 SpringMVC 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。
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。
体系结构
IoC 的概念和作用
1、程序的耦合和解耦
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。
它有如下分类:
(1)内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时,或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时,这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。
(2)公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项,这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
(3) 外部耦合。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是通过参数表传递该全局变量的信息,则称之为外部耦合。
(4) 控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作,这种耦合被称为控制耦合。
(5)标记耦合 。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数,那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。
(6) 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据,那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。
(7) 非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。
总结:
耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用以下原则:如果模块间必须存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合。
内聚与耦合
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。
内聚和耦合是密切相关的,同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚,而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在进行软件设计时,应力争做到高内聚,低耦合。
通俗的说就是
耦合:指的是程序间的依赖关系,包括类之间的依赖和方法间的依赖
解耦:降低程序间的依赖关系
思路:
1)通过反射来创建对象,而避免使用new关键字(编译期不依赖,运行时才依赖)
2)通过读取配置文件来获取要创建对象的全限定类名
2、工厂模式解耦
Bean:在计算机英语中,有可重用组件的含义
JavaBean:用Java语言编写的可重用组件 > 实体类
1)对于我们普通的三层架构,表现层通过new方式调用service层对象,service层通过new方式调用dao层对象,耦合度很高
2)创建工厂类,实现解耦
a)根据配置文件(key=value方式)获取要创建对象的全限定类名
b)通过反射全限定类名,创建service或dao对象
3)通过工厂类,获取service层和dao层对象
工厂类中用于存放唯一标识和全限定类名的map,我们称为容器
而工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类
3、控制反转-Inversion Of Control
原来: 我们在获取对象时,都是采用 new 的方式,是主动的
现在:我们获取对象时,同时跟工厂要,有工厂为我们查找或者创建对象,是被动的
这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转,它是 spring 框架的核心之一。
控制反转(Inversion of Control,缩写为IoC),把创建对象的权利交给框架,是框架的重要特征,并非面向对象编程的专用术语,包括依赖注入和依赖查找。
作用是:削减计算机程序的耦合
使用spring的IOC解耦
1、入门案例
1)pom.xml文件添加spring-context依赖
2)在类的根路径下创建配置文件:bean.xml,格式为:
3)在配置文件中,让spring来管理资源
bean 标签:用于配置让 spring 创建对象,并且存入 ioc 容器之中
id 属性:对象的唯一标识(前面工厂模式中配置文件的key)
class 属性:指定要创建对象的全限定类名(前面工厂模式中配置文件的value)
4)测试配置是否成功
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml"); //1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器,相当于前面工厂模式中的map
IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");//2.根据 bean 的 id 获取对象
2、spring基于xml的细节
1)BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别
BeanFactory 是 Spring 容器中的顶层接口
ApplicationContext 是它的子接口
两者创建对象的时间节点不一致:
ApplicationContext:只要一读取配置文件,默认情况下就会创建对象(立即加载)------单例对象适用(实际开发中使用)
BeanFactory:什么使用什么时候创建对象(延迟加载) ------多例对象适用
2)ApplicationContext 接口的实现类
ClassPathXmlApplicationContext:它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种
FileSystemXmlApplicationContext:它是从磁盘路径上加载配置文件,配置文件可以在磁盘的任意位置(必须有访问权限)
AnnotationConfigApplicationContext:当我们使用注解配置容器对象时,需要使用此类来创建 spring 容器,它用来读取注解
3)spring对bean的管理细节-创建bean的三种方式
第一种方式:使用默认无参构造函数。在spring的配置文件中,使用bean标签,配置id和class属性,且没有其他属性和标签时,采用的就是默认无参构造函数创建bean对象,此时如果类中没有默认构造函数,则对象无法创建。
第二种方式:使用普通工厂中的方法创建对象(使用某个类中的方法创建对象,并存入spring容器)
factory-bean 属性:用于指定实例工厂 bean 的 id
factory-method 属性:用于指定实例工厂中创建对象的方法
第三种方式:使用工厂中的静态方法创建对象(使用某个类中的静态方法创建对象,并存入spring容器)
factory-method 属性:指定生产对象的静态方法
4)spring对bean的管理细节-bean对象的作用范围
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(集群) 环境,如果没有 Portlet 环境那么globalSession 相当于 session
5)spring对bean的管理细节-bean对象的生命周期
单例对象:单例对象的生命周期和容器相同
出生:容器创建时对象出生
活着:只要容器在,对象就一直活着
死亡:容器销毁,对象消亡
多例对象:
出生:使用对象时,spring框架为我们创建
活着:对象在使用过程中,一直活着
死亡:当对象长时间不用且没有别的对象引用时,由java的垃圾回收器回收
3、spring的依赖注入
依赖注入:Dependency Injection
IOC的作用是降低程序间的耦合或依赖关系,只能降低不能消除,而依赖关系的管理,由spring来进行管理
当前类需要用到其他类的对象时,由spring为我们提供,只需要在配置文件中声明即可
spring中这种依赖关系的维护,就成为依赖注入
注入的数据类型:基本类型和String、其他bean类型(在配置文件中或注解配置过的bean)、复杂类型/集合类型
复杂类型/集合类型注入:结构相同的,标签可以互换
1)用于给List结构集合注入的标签:list、array、set
2)用于给Map结构集合注入的标签:map、props
注入的方式:使用构造函数提供、使用set方法提供、使用注解提供
1)使用构造函数注入
标签:constructor-arg
位置:bean标签内部
属性:
type:指定要注入的数据类型,该数据类型也是构造函数中某个或某些参数的类型
index:指定要注入的数据给构造函数中指定索引位置的参数赋值,索引从0开始
name:指定给构造函数中指定名称的参数赋值(常用)
type、index、name为同一类,用来找到对应的参数
value:提供基本数据类型和String类型的数据
ref:指定其他的bean类型数据,指的是在spring的IOC核心容器中出现过的bean对象
value、ref为同一类,用来为参数赋值
优势:在获取bean对象时,注入数据是必须的操作,否则对象无法创建
劣势:改变了bean对象的实例化方法,使我们在创建对象时,即使用不到这些数据也必须提供
2)使用set方法注入(常用)
标签:property
位置:bean标签内部
属性:
name:用于指定注入时所调用的set方法名称
value:提供基本数据类型和String类型的数据
ref:指定其他的bean类型数据,指的是在spring的IOC核心容器中出现过的bean对象
优势:创建对象没有明确的限制,可以直接使用默认函数构造
劣势:如果有某个成员必须有值,则获取对象时有可能set方法没有执行
3)使用注解注入