Spring是一个轻量级Java开发框架,最早有Rod Johnson创建,目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的JavaSE/JavaEE full-stack(一站式)轻量级开源框架,为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构,因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性,即简化Java开发。Spring可以做很多事情,它为企业级开发提供给了丰富的功能,但是这些功能的底层都依赖于它的两个核心特性,也就是依赖注入(dependency injection,DI)和面向切面编程(aspectorientedprogramming,AOP)。
为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略:
控制反转,也叫依赖注入,他就是不会直接创建对象,只是把对象声明出来,在代码 中不直接与对象和服务进行连接,但是在配置文件中描述了哪一项组件需要哪一项服 务,容器将他们组件起来。在一般的IOC场景中容器创建了所有的对象,并设置了必 要的属性将他们联系在一起,等到需要使用的时候才把他们声明出来,使用注解就跟 方便了,容器会自动根据注解把对象组合起来
面对切面编程,这是一种编程模式,他允许程序员通过自定义的横切点进行模块化,将那些影响多个类的行为封装到课重用的模块中。例子:比如日志输出,不使用AOP的话就需要把日志的输出语句放在所有类中,方法中,但是有了AOP就可以把日志输出语句封装一个可重用模块,在以声明的方式将他们放在类中,每次使用类就自动完成了日志输出。
方便解耦,简化开发
AOP编程的支持
声明式事务的支持
方便程序的测试
方便集成各种优秀框架
降低JavaEE API的使用难度
Spring 总共大约有 20 个模块, 由 1300 多个不同的文件构成。而这些组件被分别整合在核心容器(Core Container) 、 AOP(Aspect Oriented Programming)和设备支持(Instrmentation) 、数据访问与集成(Data Access/Integeration) 、 Web 、 消息(Messaging) 、 Test 等 6 个模块中。
工厂模式+反射机制
interface Fruit {
public abstract void eat();
}
class Apple implements Fruit {
public void eat(){
System.out.println("Apple");
}
}
class Orange implements Fruit {
public void eat(){
System.out.println("Orange");
}
}
class Factory {
public static Fruit getInstance(String ClassName) {
Fruit f=null;
try {
f=(Fruit)Class.forName(ClassName).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return f;
}
}
class Client {
public static void main(String[] a) {
Fruit f=Factory.getInstance("io.github.dunwu.spring.Apple");
if(f!=null){
f.eat();
}
}
}
BeanFactory
和ApplicationContext
是Spring
的两大核心接口,都可以当做Spring
的容器。其中ApplicationContext
是BeanFactory
的子接口。
不同 | BeanFactory | ApplicationContext |
---|---|---|
依赖关系 | 是Spring里面最底层的接口,包含了各种Bean的定义,读取bean配置文档,管理bean的加载、实例化,控制bean的生命周期,维护bean之间的依赖关系。 | 作为BeanFactory的派生,除了提供BeanFactory所具有的功能外,还提供了更完整的框架功能:继承MessageSource,因此支持国际化。统一的资源文件访问方式。提供在监听器中注册bean的事件。同时加载多个配置文件。载入多个(有继承关系)上下文 ,使得每一个上下文都专注于一个特定的层次,比如应用的web层。 |
加载方式 | 采用的是延迟加载形式来注入Bean的,即只有在使用到某个Bean时(调用getBean()),才对该Bean进行加载实例化。这样,我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入,BeanFacotry加载后,直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。 | 它是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring中存在的配置错误,这样有利于检查所依赖属性是否注入。ApplicationContext启动后预载入所有的单实例Bean,通过预载入单实例bean ,确保当你需要的时候,你就不用等待,因为它们已经创建好了。 |
创建方式 | 以编程的方式创建 | 以声明的形式创建;如使用ContextLoader |
注册方式 | 手动注册 | 自动注册 |
相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。
Spring 作者 Rod Johnson 设计了两个接口用以表示容器。
BeanFactory
ApplicationContext
总结:
IOC在Spring里,只需要低级容器(Spring 低级容器(BeanFactory)的 IOC)就可以实现
控制反转IOC是一个很大的概念,可以用不同的方式来实现。其主要实现方式有两种:依赖注入和依赖查找依赖注入; 依赖注入(Dependency Injection),即组件之间的依赖关系由容器在应用系统运行期来决定,也就是由容器动态地将某种依赖关系的目标对象实例注入到应用系统中的各个关联的组件之中。组件不做定位查询,只提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。
应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。 配置对象的工作应该由IOC容器负责,“查找资源”的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来,交给IOC容器负责。 容器全权负责组件的装配,它会把符合依赖关系的对象通过属性(JavaBean中的setter)或者是构造器传递给需要的对象。
依赖注入之所以更流行是因为它是一种更可取的方式:让容器全权负责依赖查询,受管组件只需要暴露JavaBean的setter方法或者带参数的构造器或者接口,使容器可以在初始化时组装对象的依赖关系。其与依赖查找方式相比,主要优势为:
依赖注入是时下最流行的IOC实现方式,依赖注入分为接口注入(Interface Injection),Setter方法注入(Setter Injection)和构造器注入(Constructor Injection)三种方式。其中接口注入由于在灵活性和易用性比较差,现在从Spring4开始已被废弃。
构造器注入 | Setter方法注入 |
---|---|
没有部分注入 | 有部分注入 |
不会覆盖 setter 属性 | 会覆盖 setter 属性 |
任意修改都会创建一个新实例 | 任意修改都不会创建一个新实例 |
适用于设置很多属性 | 适用于设置少量属性 |
两种依赖方式都可以使用,构造器注入和Setter方法注入。最好的解决方案是用构造器参数实现强制依赖,setter方法实现可选依赖。
Spring beans 是那些形成Spring应用的主干的java对象。它们被Spring IOC容器初始化,装配,和管理。这些beans通过容器中配置的元数据创建。比如,以XML文件中 的形式定义
作用域 | 描述 |
---|---|
singleton | (默认)将单个 bean 定义范围限定为每个 Spring IoC 容器的单个对象实例。 |
prototype | 一个bean的定义可以有多个实例 |
request | 每次http请求都会创建一个bean,该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效 |
session | 在一个HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效 |
global-session | 在一个全局的HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效 |
application | 将单个 bean 定义范围限定为ServletContext. 仅在 web-aware Spring 的上下文中有效ApplicationContext |
webSocket | 将单个 bean 定义范围限定为WebSocket. 仅在 web-aware Spring 的上下文中有效ApplicationContext |
注意:缺省的Spring bean 的作用域是Singleton。使用 prototype 作用域需要慎重的思考,因为频繁创建和销毁 bean 会带来很大的性能开销。
不是。spring 中的 bean 默认是单例模式,spring 框架并没有对单例 bean 进行多线程的封装处理。 实际上大部分时候 spring bean 无状态的(比如 dao 类),所有某种程度上来说 bean 也是安全的,但如果 bean 有状态的话(比如 view model 对象),那就要开发者自己去保证线程安全了,最简单的就是改变 bean 的作用域,把“singleton”变更为“prototype”,这样请求 bean 相当于new Bean()了,所以就可以保证线程安全了。
在传统的Java应用中,bean的生命周期很简单。使用Java关键字new进行bean实例化,然后该bean就可以使用了。一旦该bean不再被使用,则由Java自动进行垃圾回收。相比之下,Spring容器中的bean的生命周期就显得相对复杂多了
在Spring框架中,当一个bean仅被用作另一个bean的属性时,它能被声明为一个内部bean。内部bean可以用setter注入“属性”和构造方法注入“构造参数”的方式来实现,内部bean通常是匿名的,它们的Scope一般是prototype。
装配:在Spring 容器中把bean组装到一起,前提是容器需要知道bean的依赖关系,如何通过依赖注入来把它们装配到一起。 自动装配:在Spring框架中,在配置文件中设定bean的依赖关系是一个很好的机制,Spring 容器能够自动装配相互合作的bean,这意味着容器不需要和配置,能通过Bean工厂自动处理bean之间的协作。这意味着 Spring可以通过向Bean Factory中注入的方式自动搞定bean之间的依赖关系。自动装配可以设置在每个bean上,也可以设定在特定的bean上。
在spring中,对象无需自己查找或创建与其关联的其他对象,由容器负责把需要相互协作的对象引用赋予各个对象,使用autowire来配置自动装载模式。 在Spring框架xml配置中共有5种自动装配:
使用@Autowired注解来自动装配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件进行配置
<context:annotation-config />
可以
基于Java的配置,允许你在少量的Java注解的帮助下,进行你的大部分Spring配置而非通过XML文件。 以@Configuration 注解为例,它用来标记类可以当做一个bean的定义,被Spring IOC容器使用。 另一个例子是@Bean注解,它表示此方法将要返回一个对象,作为一个bean注册进Spring应用上下文
@Configuration
public class StudentConfig {
@Bean
public StudentBean myStudent() {
return new StudentBean();
}
}
@Autowired默认是按照类型装配注入的,默认情况下它要求依赖对象必须存在(可以设置它required属性为false)。@Autowired 注解提供了更细粒度的控制,包括在何处以及如何完成自动装配。它的用法和@Required一样,修饰setter方法、构造器、属性或者具有任意名称和/或多个参数的PN方法。
public class Employee {
private String name;
@Autowired
public void setName(String name) {
this.name=name;
}
public string getName(){
return name;
}
}
@Autowired和@Resource可用于:构造函数、成员变量、Setter方法 @Autowired和@Resource之间的区:
当您创建多个相同类型的 bean 并希望仅使用属性装配其中一个 bean 时,您可以使用@Qualifier注解和 @Autowired 通过指定应该装配哪个确切的 bean 来消除歧义
Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持,没有数据库的事务支持,spring是无法提供事务功能的。真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。
spring事务的传播行为说的是,当多个事务同时存在的时候,spring如何处理这些事务的行为。
spring 有五大隔离级别,默认值为 ISOLATION_DEFAULT(使用数据库的设置),其他四个隔离级别和数据库的隔离级别一致:
脏读 :表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如,某个事务尝试插入记录 A,此时该事务还未提交,然后另一个事务尝试读取到了记录 A。
不可重复读 :是指在一个事务内,多次读同一数据。
幻读 :指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录,但是第二次同等条件下查询却有 n+1 条记录,这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据,同一个记录的数据内容被修改了,所有数据行的记录就变多或者变少了。
大多数Spring框架的用户选择声明式事务管理,因为它对应用代码的影响最小,因此更符合一个无侵入的轻量级容器的思想。声明式事务管理要优于编程式事务管理,虽然比编程式事务管理(这种方式允许你通过代码控制事务)少了一点灵活性。唯一不足地方是,最细粒度只能作用到方法级别,无法做到像编程式事务那样可以作用到代码块级别。
OOP(Object-Oriented Programming)面向对象编程,允许开发者定义纵向的关系,但并适用于定义横向的关系,导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。 AOP(Aspect-Oriented Programming),一般称为面向切面编程,作为面向对象的一种补充,用于将那些与业务无关,但却对多个对象产生影响的公共行为和逻辑,抽取并封装为一个可重用的模块,这个模块被命名为“切面”(Aspect),减少系统中的重复代码,降低了模块间的耦合度,同时提高了系统的可维护性。可用于权限认证、日志、事务处理等。
AOP实现的关键在于代理模式,AOP代理主要分为静态代理和动态代理。静态代理的代表为AspectJ;动态代理则以Spring AOP为代表。
静态代理与动态代理区别在于生成AOP代理对象的时机不同,相对来说AspectJ的静态代理方式具有更好的性能,但是AspectJ需要特定的编译器进行处理,而Spring AOP则无需特定的编译器处理。
InvocationHandler 的 invoke(Object proxy,Method method,Object[] args):proxy是最终生成的代理实例; method 是被代理目标实例的某个具体方法; args 是被代理目标实例某个方法的具体入参, 在方法反射调用时使用。
名词 | 描述 |
---|---|
切面(Aspect) | 切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容。在Spring AOP中,切面可以使用通用类(基于模式的风格) 或者在普通类中以 @AspectJ 注解来实现。 |
连接点(Join point) | 指方法,在Spring AOP中,一个连接点 总是 代表一个方法的执行。应用可能有数以千计的时机应用通知。这些时机被称为连接点。连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中,并添加新的行为。 |
通知(Advice) | 在AOP术语中,切面的工作被称为通知。 |
切入点(Pointcut) | 切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称,或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。 |
引入(Introduction) | 引入允许我们向现有类添加新方法或属性。 |
目标对象(Target Object) | 被一个或者多个切面(aspect)所通知(advise)的对象。它通常是一个代理对象。也有人把它叫做 被通知(adviced) 对象。既然Spring AOP是通过运行时代理实现的,这个对象永远是一个 被代理(proxied) 对象 |
织入(Weaving) | 织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。在目标对象的生命周期里有多少个点可以进行织入编译期:切面在目标类编译时被织入。AspectJ的织入编译器是以这种方式织入切面的。类加载期:切面在目标类加载到JVM时被织入。需要特殊的类加载器,它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5的加载时织入就支持以这种方式织入切面。运行期:切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下,在织入切面时,AOP容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。SpringAOP就是以这种方式织入切面。 |
通过在代理类中包裹切面,Spring在运行期把切面织入到Spring管理的bean中。代理封装了目标类,并拦截被通知方法的调用,再把调用转发给真正的目标bean。当代理拦截到方法调用时,在调用目标bean方法之前,会执行切面逻辑。 直到应用需要被代理的bean时,Spring才创建代理对象。如果使用的是ApplicationContext的话,在ApplicationContext从BeanFactory中加载所有bean的时候,Spring才会创建被代理的对象。因为Spring运行时才创建代理对象,所以我们不需要特殊的编译器来织入SpringAOP的切面。
因为Spring基于动态代理,所以Spring只支持方法连接点。Spring缺少对字段连接点的支持,而且它不支持构造器连接点。方法之外的连接点拦截功能,我们可以利用Aspect来补充。
关注点(concern)是应用中一个模块的行为,一个关注点可能会被定义成一个我们想实现的一个功能。横切关注点(cross-cutting concern)是一个关注点,此关注点是整个应用都会使用的功能,并影响整个应用,比如日志,安全和数据传输,几乎应用的每个模块都需要的功能。因此这些都属于横切关注点。
aspect 由 pointcount 和 advice 组成,切面是通知和切点的结合。它既包含了横切逻辑的定义,也包括了连接点的定义. Spring AOP 就是负责实施切面的框架, 它将切面所定义的横切逻辑编织到切面所指定的连接点中. AOP 的工作重心在于如何将增强编织目标对象的连接点上, 这里包含两个工作:
可以简单地认为, 使用 @Aspect 注解的类就是切面.
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