Spring简介

一、spring简介

1.1.1 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(Inversion 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。

1.1.2Spring开发优势
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轻松实现。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 javsEE 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。

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技术的高深造诸。它的源代码是Java技术的最佳实践的范例。

1.1.3Spring的体系结构

图中包含了 Spring 框架的所有模块，这些模块可以满足一切企业级应用开发的需求，在开发过程中可以根据需求有选择性地使用所需要的模块。下面分别对这些模块的作用进行简单介绍。
1. Data Access/Integration（数据访问／集成）
数据访问/集成层包括 JDBC、ORM、OXM、JMS 和 Transactions 模块，具体介绍如下。
JDBC 模块：提供了一个 JDBC 的抽象层，大幅度减少了在开发过程中对数据库操作的编码。
ORM 模块：对流行的对象关系映射 API，包括 JPA、JDO、Hibernate 和 iBatis 提供了的集成层。
OXM 模块：提供了一个支持对象/XML 映射的抽象层实现，如 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream。
JMS 模块：指 Java 消息服务，包含的功能为生产和消费的信息。
Transactions 事务模块：支持编程和声明式事务管理实现特殊接口类，并为所有的 POJO。

2. Web 模块
Spring 的 Web 层包括 Web、Servlet、Struts 和 Portlet 组件，具体介绍如下。
Web 模块：提供了基本的 Web 开发集成特性，例如多文件上传功能、使用的 Servlet 监听 器的 IoC 容器初始化以及 Web 应用上下文。
Servlet模块：包括 Spring 模型—视图—控制器（MVC）实现 Web 应用程序。
Struts 模块：包含支持类内的 Spring 应用程序，集成了经典的 Struts Web 层。
Portlet 模块：提供了在 Portlet 环境中使用 MV C实现，类似 Web-Servlet 模块的功能。

3. Core Container（核心容器）
Spring 的核心容器是其他模块建立的基础，由 Beans 模块、Core 核心模块、Context 上下文模块和 Expression Language 表达式语言模块组成，具体介绍如下。
Beans 模块：提供了 BeanFactory，是工厂模式的经典实现，Spring 将管理对象称为 Bean。
Core 核心模块：提供了 Spring 框架的基本组成部分，包括 IoC 和 DI 功能。
Context 上下文模块：建立在核心和 Beans 模块的基础之上，它是访问定义和配置任何对象的媒介。ApplicationContext 接口是上下文模块的焦点。
Expression Language 模块：是运行时查询和操作对象图的强大的表达式语言。

4. 其他模块
Spring的其他模块还有 AOP、Aspects、Instrumentation 以及 Test 模块，具体介绍如下。
AOP 模块：提供了面向切面编程实现，允许定义方法拦截器和切入点，将代码按照功能进行分离，以降低耦合性。
Aspects 模块：提供与 AspectJ 的集成，是一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP）框架。
Instrumentation 模块：提供了类工具的支持和类加载器的实现，可以在特定的应用服务器中使用。
Test 模块：支持 Spring 组件，使用 JUnit 或 TestNG 框架的测试。

二、程序间的耦合

1. 耦合的概念
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：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

2. 怎样解决耦合问题
2.1 通过反射的方式
使用反射找到全限定类名的方式进行对象的创建，不再依赖具体的实现类（不在编译时依赖而是在运行时依赖），但是全限定类名仍是固定的字符串，切换起来不够灵活。可以将全限定类名书写成配置文件，通过配置文件读取全限定类名，可以解决切换不灵活的问题。

步骤：

1.在配置文件中书写全限定类名（key = value）
2.通过读取配置文件获取全限定类名，通过反射创建对象

2.2 通过工厂模式
创建Bean对象工厂来解决耦合问题

Bean: 可重用组件 JavaBean > 实体类

步骤：

1.在配置文件中书写全限定类名（key = value）
2.通过读取配置文件获取全限定类名，通过反射创建对象
3.所有的对象创建均通过FactoryBean进行创建（可以通过单例模式每次只生成一个对象）

public class BeanFactory {

    // 定义properties类
    private static Properties props;

    // 定义一个Map，用于存放对象，可以称之为容器
    private static Map<String, Object> beans;
    // 使用静态代码块为Properties对象赋值
    static {
        try {
            // 实例化对象
            props = new Properties();
            // 获取properties文件对象流
            InputStream inputStream = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
            props.load(inputStream);
            // 实例化容器
            beans = new HashMap<String, Object>();
            // 取出配置文件中的Key
            Enumeration keys = props.keys();
            // 遍历枚举
            while (keys.hasMoreElements()){
                // 取出每个key值
                String key = keys.nextElement().toString();
                // 根据key获取value值
                String beanPath = props.getProperty(key);
                // 反射创建对象
                Object value = Class.forName(beanPath).newInstance();
                // 将key和value放到容器中
                beans.put(key, value);
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new ExceptionInInitializerError("初始化失败");
        }
    }

    /**
     * 根据bean的name获取bean对象
     * @param beanName
     * @return
     */
    public static Object getBean(String beanName){
        return beans.get(beanName);
    }

}