Spring框架是由于軟體開發的復雜性而創建的,Spring使用的是基本的JavaBean來完成以前只可能由EJB完成的事情,然而,Spring的用途不僅僅限于服務器端的開發,從簡單性、可測驗性和松耦合性的角度而言,絕大部分Java應用都可以從Spring中受益,
Spring優點:
低侵入式設計,代碼的污染極低;
獨立于各種應用服務器,基于Spring框架的應用,可以真正實作Write Once,Run Anywhere的承諾;
Spring的IoC容器降低了業務物件替換的復雜性,提高了組件之間的解耦
Spring的AOP支持允許將一些通用任務如安全、事務、日志等進行集中式管理,從而提供了更好的復用;
Spring的ORM和DAO提供了與第三方持久層框架的良好整合,并簡化了底層的資料庫訪問;
pring的高度開放性,并不強制應用完全依賴于Spring,開發者可自由選用Spring框架的部分或全部,
Spring框架的組成結構圖:

Spring的核心機制
管理 Bean
程式主要是通過Spring容器來訪問容器中的Bean,ApplicationContext是Spring容器最常用的介面,該介面有如下兩個實作類:
ClassPathXmlApplicationContext: 從類加載路徑下搜索組態檔,并根據組態檔來創建Spring容器;
FileSystemXmlApplicationContext: 從檔案系統的相對路徑或絕對路徑下去搜索組態檔,并根據組態檔來創建Spring容器
publicclassBeanTest{publicstaticvoidmain(String args) throws Exception{ ApplicationContext ctx =newClassPathXmlApplicationContext("beans.xml"); Person p = ctx.getBean("person", Person.class); p.say; } }
Eclipse 使用Spring
在Eclipse等IDE工具中,用戶可以自建User Library,然后把Spring的Jar包都放入其中,當然也可以將Jar包直接放在專案的/WEB-INF/lib目錄下,但是如果使用User Library,在專案發布時,需要將用戶庫所參考的Jar檔案隨應用一起發布,就是將User Library所使用的Jar復制到/WEB-INF/lib目錄下,這是因為對于一個Web應用,Eclipse部署Web應用時不會將用戶庫的Jar檔案復制到/WEB-INF/lib下,需要手動復制,
依賴注入
Spring框架的核心功能有兩個:
Spring容器作為超級大工廠,負責創建、管理所有的Java物件,這些Java物件被稱為Bean;
Spring容器管理容器中Bean之間的依賴關系,Spring使用一種被稱為“依賴注入”的方式來管理Bean之間的依賴關系,
使用依賴注入,不僅可以為Bean注入普通的屬性值,還可以注入其他Bean的參考,依賴注入是一種優秀的解耦方式,其可以讓Bean以組態檔組織在一起,而不是以硬編碼的方式耦合在一起,
理解依賴注入
Rod Johnson是第一個高度重視以組態檔來管理Java實體的協作關系的人,他給這種方式起了一個名字:控制反轉(Inverse of Control,IoC),后來Martine Fowler為這種方式起了另一個名稱:依賴注入(Dependency Injection),因此不管是依賴注入,還是控制反轉,其含義完全相同,當某個Java物件(呼叫者)需要呼叫另一個Java物件(被依賴物件)的方法時,在傳統模式下通常有兩種做法:
原始做法: 呼叫者主動創建被依賴物件,然后再呼叫被依賴物件的方法;
簡單工廠模式: 呼叫者先找到被依賴物件的工廠,然后主動通過工廠去獲取被依賴物件,最后再呼叫被依賴物件的方法,
注意上面的主動二字,這必然會導致呼叫者與被依賴物件實作類的硬編碼耦合,非常不利于專案升級的維護,使用Spring框架之后,呼叫者無需主動獲取被依賴物件,呼叫者只要被動接受Spring容器為呼叫者的成員變數賦值即可,由此可見,使用Spring后,呼叫者獲取被依賴物件的方式由原來的主動獲取,變成了被動接受——所以Rod Johnson稱之為控制反轉,
另外從Spring容器的角度來看,Spring容器負責將被依賴物件賦值給呼叫者的成員變數——相當于為呼叫者注入它依賴的實體,因此Martine Fowler稱之為依賴注入,
設值注入
設值注入是指IoC容器通過成員變數的setter方法來注入被依賴物件,這種注入方式簡單、直觀,因而在Spring的依賴注入里大量使用,
構造注入
利用構造器來設定依賴關系的方式,被稱為構造注入,通俗來說,就是驅動Spring在底層以反射方式執行帶指定引數的構造器,當執行帶引數的構造器時,就可利用構造器引數對成員變數執行初始化——這就是構造注入的本質,
兩種注入方式的對比:
設值注入有如下優點:
與傳統的JavaBean的寫法更相似,程式開發人員更容易理解、接受,通過setter方法設定依賴關系顯得更加直觀、自然;
對于復雜的依賴關系,如果采用構造注入,會導致構造器過于臃腫,難以閱讀,Spring在創建Bean實體時,需要同時實體化其依賴的全部實體,因而導致性能下降,而使用設值注入,則能避免這些問題,
尤其在某些成員變數可選的情況下,多引數的構造器更加笨重,
構造注入優勢如下:
構造注入可以在構造器中決定依賴關系的注入順序,優先依賴的優先注入;
對于依賴關系無需變化的Bean,構造注入更有用處,因為沒有setter方法,所有的依賴關系全部在構造器內設定,無須擔心后續的代碼對依賴關系產生破壞;
依賴關系只能在構造器中設定,則只有組件的創建者才能改變組件的依賴關系,對組件的呼叫者而言,組件內部的依賴關系完全透明,更符合高內聚的原則,
Notes建議采用設值注入為主,構造注入為輔的注入策略,對于依賴關系無須變化的注入,盡量采用構造注入;而其他依賴關系的注入,則考慮采用設值注入,
Spring容器中的Bean
對于開發者來說,開發者使用Spring框架主要是做兩件事:①開發Bean;②配置Bean,對于Spring框架來說,它要做的就是根據組態檔來創建Bean實體,并呼叫Bean實體的方法完成“依賴注入”——這就是所謂IoC的本質,
容器中Bean的作用域
當通過Spring容器創建一個Bean實體時,不僅可以完成Bean實體的實體化,還可以為Bean指定特定的作用域,Spring支持如下五種作用域:
singleton: 單例模式,在整個Spring IoC容器中,singleton作用域的Bean將只生成一個實體;
prototype: 每次通過容器的getBean方法獲取prototype作用域的Bean時,都將產生一個新的Bean實體;
request: 對于一次HTTP請求,request作用域的Bean將只生成一個實體,這意味著,在同一次HTTP請求內,程式每次請求該Bean,得到的總是同一個實體,只有在Web應用中使用Spring時,該作用域才真正有效;
對于一次HTTP會話,session作用域的Bean將只生成一個實體,這意味著,在同一次HTTP會話內,程式每次請求該Bean,得到的總是同一個實體,只有在Web應用中使用Spring時,該作用域才真正有效;
global session: 每個全域的HTTP Session對應一個Bean實體,在典型的情況下,僅在使用portlet context的時候有效,同樣只在Web應用中有效,
如果不指定Bean的作用域,Spring默認使用singleton作用域,prototype作用域的Bean的創建、銷毀代價比較大,而singleton作用域的Bean實體一旦創建成果,就可以重復使用,因此,應該盡量避免將Bean設定成prototype作用域,
使用自動裝配注入合作者Bean
Spring能自動裝配Bean與Bean之間的依賴關系,即無須使用ref顯式指定依賴Bean,而是由Spring容器檢查XML組態檔內容,根據某種規則,為呼叫者Bean注入被依賴的Bean,Spring自動裝配可通過元素的default-autowire屬性指定,該屬性對組態檔中所有的Bean起作用;也可通過對元素的autowire屬性指定,該屬性只對該Bean起作用,
autowire和default-autowire可以接受如下值:
no: 不使用自動裝配,Bean依賴必須通過ref元素定義,這是默認配置,在較大的部署環境中不鼓勵改變這個配置,顯式配置合作者能夠得到更清晰的依賴關系;
byName: 根據setter方法名進行自動裝配,Spring容器查找容器中全部Bean,找出其id與setter方法名去掉set前綴,并小寫首字母后同名的Bean來完成注入,如果沒有找到匹配的Bean實體,則Spring不會進行任何注入;
byType: 根據setter方法的形參型別來自動裝配,Spring容器查找容器中的全部Bean,如果正好有一個Bean型別與setter方法的形參型別匹配,就自動注入這個Bean;如果找到多個這樣的Bean,就拋出一個例外;如果沒有找到這樣的Bean,則什么都不會發生,setter方法不會被呼叫;
constructor: 與byType類似,區別是用于自動匹配構造器的引數,如果容器不能恰好找到一個與構造器引數型別匹配的Bean,則會拋出一個例外;
autodetect: Spring容器根據Bean內部結構,自行決定使用constructor或byType策略,如果找到一個默認的建構式,那么就會應用byType策略,
當一個Bean既使用自動裝配依賴,又使用ref顯式指定依賴時,則顯式指定的依賴覆寫自動裝配依賴;對于大型的應用,不鼓勵使用自動裝配,雖然使用自動裝配可減少組態檔的作業量,但大大將死了依賴關系的清晰性和透明性,依賴關系的裝配依賴于源檔案的屬性名和屬性型別,導致Bean與Bean之間的耦合降低到代碼層次,不利于高層次解耦;
<!--通過設定可以將Bean排除在自動裝配之外-->
<beanid=""autowire-candidate="false"/>
<!--除此之外,還可以在beans元素中指定,支持模式字串,如下所有以abc結尾的Bean都被排除在自動裝配之外-->
<beansdefault-autowire-candidates="*abc"/>
創建Bean的3種方式:
使用構造器創建Bean實體
使用構造器來創建Bean實體是最常見的情況,如果不采用構造注入,Spring底層會呼叫Bean類的無引數構造器來創建實體,因此要求該Bean類提供無引數的構造器,
采用默認的構造器創建Bean實體,Spring對Bean實體的所有屬性執行默認初始化,即所有的基本型別的值初始化為0或false;所有的參考型別的值初始化為null,
使用靜態工廠方法創建Bean
使用靜態工廠方法創建Bean實體時,class屬性也必須指定,但此時class屬性并不是指定Bean實體的實作類,而是靜態工廠類,Spring通過該屬性知道由哪個工廠類來創建Bean實體,
除此之外,還需要使用factory-method屬性來指定靜態工廠方法,Spring將呼叫靜態工廠方法回傳一個Bean實體,一旦獲得了指定Bean實體,Spring后面的處理步驟與采用普通方法創建Bean實體完全一樣,如果靜態工廠方法需要引數,則使用< constructor-arg…/ >元素指定靜態工廠方法的引數,
呼叫實體工廠方法創建Bean
實體工廠方法與靜態工廠方法只有一個不同:呼叫靜態工廠方法只需使用工廠類即可,而呼叫實體工廠方法則需要工廠實體,使用實體工廠方法時,配置Bean實體的< bean…/ >元素無須class屬性,配置實體工廠方法使用factory-bean指定工廠實體,采用實體工廠方法創建Bean的< bean…/ >元素時需要指定如下兩個屬性:
factory-bean: 該屬性的值為工廠Bean的id
factory-method: 該屬性指定實體工廠的工廠方法
若呼叫實體工廠方法時需要傳入引數,則使用< constructor-arg…/ >元素確定引數值,
協調作用域不同步的Bean
當singleton作用域的Bean依賴于prototype作用域的Bean時,會產生不同步的現象,原因是因為當Spring容器初始化時,容器會預初始化容器中所有的singleton Bean,由于singleton Bean依賴于prototype Bean,因此Spring在初始化singleton Bean之前,會先創建prototypeBean——然后才創建singleton Bean,接下里將prototype Bean注入singleton Bean,解決不同步的方法有兩種:
放棄依賴注入: singleton作用域的Bean每次需要prototype作用域的Bean時,主動向容器請求新的Bean實體,即可保證每次注入的prototype Bean實體都是最新的實體;
利用方法注入: 方法注入通常使用lookup方法注入,使用lookup方法注入可以讓Spring容器重寫容器中Bean的抽象或具體方法,回傳查找容器中其他Bean的結果,被查找的Bean通常是一個non-singleton Bean,Spring通過使用JDK動態代理或cglib庫修改客戶端的二進制碼,從而實作上述要求,
建議采用第二種方法,使用方法注入,為了使用lookup方法注入,大致需要如下兩步:
將呼叫者Bean的實作類定義為抽象類,并定義一個抽象方法來獲取被依賴的Bean2.在< bean…/ >元素中添加< lookup-method…/ >子元素讓Spring為呼叫者Bean的實作類實作指定的抽象方法Notes;
Spring會采用運行時動態增強的方式來實作<lookup-method.../>元素所指定的抽象方法,如果目標抽象類實作過介面,Spring會采用JDK動態代理來實作該抽象類,并為之實作抽象方法;如果目標抽象類沒有實作過介面,Spring會采用cglib實作該抽象類,并為之實作抽象方法,Spring4.0的spring-core-xxx.jar包中已經集成了cglib類別庫,
兩種后處理器:
Spring提供了兩種常用的后處理器:
Bean后處理器: 這種后處理器會對容器中Bean進行后處理,對Bean進行額外加強;
容器后處理器: 這種后處理器會對IoC容器進行后處理,用于增強容器功能,
Bean后處理器
Bean后處理器是一種特殊的Bean,這種特殊的Bean并不對外提供服務,它甚至可以無須id屬性,它主要負責對容器中的其他Bean執行后處理,例如為容器中的目標Bean生成代理等,這種Bean稱為Bean后處理器,Bean后處理器會在Bean實體創建成功之后,對Bean實體進行進一步的增強處理,Bean后處理器必須實作BeanPostProcessor介面,同時必須實作該介面的兩個方法,
1.Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String name) throws BeansException: 該方法的第一個引數是系統即將進行后處理的Bean實體,第二個引數是該Bean的配置id2.Object postProcessAfterinitialization(Object bean, String name) throws BeansException: 該方法的第一個引數是系統即將進行后處理的Bean實體,第二個引數是該Bean的配置id,
容器中一旦注冊了Bean后處理器,Bean后處理器就會自動啟動,在容器中每個Bean創建時自動作業,Bean后處理器兩個方法的回呼時機如下圖

注意一點,如果使用BeanFactory作為Spring容器,則必須手動注冊Bean后處理器,程式必須獲取Bean后處理器實體,然后手動注冊,
BeanPostProcessor bp = (BeanPostProcessor)beanFactory.getBean("bp");
beanFactory.addBeanPostProcessor(bp);
Person p = (Person)beanFactory.getBean("person");
容器后處理器
Bean后處理器負責處理容器中的所有Bean實體,而容器后處理器則負責處理容器本身,容器后處理器必須實作BeanFactoryPostProcessor介面,并實作該介面的一個方法postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)實作該方法的方法體就是對Spring容器進行的處理,這種處理可以對Spring容器進行自定義擴展,當然也可以對Spring容器不進行任何處理,
類似于BeanPostProcessor,ApplicationContext可自動檢測到容器中的容器后處理器,并且自動注冊容器后處理器,但若使用BeanFactory作為Spring容器,則必須手動呼叫該容器后處理器來處理BeanFactory容器,
Spring的“零配置”支持
搜索Bean類:
Spring提供如下幾個Annotation來標注Spring Bean
@Component: 標注一個普通的Spring Bean類
@Controller: 標注一個控制器組件類
@Service: 標注一個業務邏輯組件類
@Repository: 標注一個DAO組件類
在Spring組態檔中做如下配置,指定自動掃描的包
<context:component-scan base-package="edu.shu.spring.domain"/>
使用@Resource配置依賴
@Resource位于javax.annotation包下,是來自JavaEE規范的一個Annotation,Spring直接借鑒了該Annotation,通過使用該Annotation為目標Bean指定協作者Bean,使用@Resource與< property…/ >元素的ref屬性有相同的效果,@Resource不僅可以修飾setter方法,也可以直接修飾實體變數,如果使用@Resource修飾實體變數將會更加簡單,此時Spring將會直接使用JavaEE規范的Field注入,此時連setter方法都可以不要,
使用@PostConstruct和@PreDestroy定制生命周期行為
@PostConstruct和@PreDestroy同樣位于javax.annotation包下,也是來自JavaEE規范的兩個Annotation,Spring直接借鑒了它們,用于定制Spring容器中Bean的生命周期行為,它們都用于修飾方法,無須任何屬性,其中前者修飾的方法時Bean的初始化方法;而后者修飾的方法時Bean銷毀之前的方法,
Spring4.0增強的自動裝配和精確裝配
Spring提供了@Autowired注解來指定自動裝配,@Autowired可以修飾setter方法、普通方法、實體變數和構造器等,當使用@Autowired標注setter方法時,默認采用byType自動裝配策略,在這種策略下,符合自動裝配型別的候選Bean實體常常有多個,這個時候就可能引起例外,為了實作精確的自動裝配,Spring提供了@Qualifier注解,通過使用@Qualifier,允許根據Bean的id來執行自動裝配,
Spring的AOP
為什么需要AOP?
AOP(Aspect Orient Programming)也就是面向切面編程,作為面向物件編程的一種補充,已經成為一種比較成熟的編程方式,其實AOP問世的時間并不太長,AOP和OOP互為補充,面向切面編程將程式運行程序分解成各個切面,
AOP專門用于處理系統中分布于各個模塊(不同方法)中的交叉關注點的問題,在JavaEE應用中,常常通過AOP來處理一些具有橫切性質的系統級服務,如事務管理、安全檢查、快取、物件池管理等,AOP已經成為一種非常常用的解決方案,
使用AspectJ實作AOP
AspectJ是一個基于Java語言的AOP框架,提供了強大的AOP功能,其他很多AOP框架都借鑒或采納其中的一些思想,其主要包括兩個部分:一個部分定義了如何表達、定義AOP編程中的語法規范,通過這套語法規范,可以方便地用AOP來解決Java語言中存在的交叉關注點的問題;另一個部分是工具部分,包括編譯、除錯工具等,
AOP實作可分為兩類
1.靜態AOP實作: AOP框架在編譯階段對程式進行修改,即實作對目標類的增強,生成靜態的AOP代理類,以AspectJ為代表2.動態AOP實作: AOP框架在運行階段動態生成AOP代理,以實作對目標物件的增強,以Spring AOP為代表
一般來說,靜態AOP實作具有較好的性能,但需要使用特殊的編譯器,動態AOP實作是純Java實作,因此無須特殊的編譯器,但是通常性能略差,
AOP的基本概念
關于面向切面編程的一些術語
切面(Aspect): 切面用于組織多個Advice,Advice放在切面中定義;
連接點(Joinpoint): 程式執行程序中明確的點,如方法的呼叫,或者例外的拋出,在Spring AOP中,連接點總是方法的呼叫;
增強處理(Advice): AOP框架在特定的切入點執行的增強處理,處理有“around”、“before”和“after”等型別;
切入點(Pointcut): 可以插入增強處理的連接點,簡而言之,當某個連接點滿足指定要求時,該連接點將被添加增強處理,該連接點也就變成了切入點Spring的AOP支持;
Spring中的AOP代理由Spring的IoC容器負責生成、管理,其依賴關系也由IoC容器負責管理,為了在應用中使用@AspectJ支持,Spring需要添加三個庫:
-
aspectjweaver.jar
-
aspectjrt.jar
-
aopalliance.jar
并在Spring組態檔中做如下配置:
<!--啟動@AspectJ支持-->
<aop:aspectj-autoproxy/>
<!--指定自動搜索Bean組件、自動搜索切面類-->
<context:component-scanbase-package="cn.javastack.service">
<context:include-filter type="annotation"expression="org.aspectj.lang.annotation.Aspect"/>
</context:component-scan>
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標籤:Java
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