Spring基础知识汇总

Spring简介

Spring框架由Rod Johnson开发,2004年发布了Spring框架的第一版。Spring是一个从实际开发中抽取出来的框架,因此它完成了大量开发中的通用步骤,留给开发者的仅仅是与特定应用相关的部分,从而大大提高了企业应用的开发效率。

Spring总结起来优点如下

  1. 低侵入式设计,代码的污染极低

  2. 独立于各种应用服务器,基于Spring框架的应用,可以真正实现Write Once,Run Anywhere的承诺

  3. Spring的IoC容器降低了业务对象替换的复杂性,提高了组件之间的解耦

  4. Spring的AOP支持允许将一些通用任务如安全、事务、日志等进行集中式管理,从而提供了更好的复用

  5. Spring的ORM和DAO提供了与第三方持久层框架的良好整合,并简化了底层的数据库访问

  6. Spring的高度开放性,并不强制应用完全依赖于Spring,开发者可自由选用Spring框架的部分或全部

Spring框架的组成结构图如下所示

Spring基础知识汇总 spring-overview

Spring的核心机制

管理Bean

程序主要是通过Spring容器来访问容器中的Bean,ApplicationContext是Spring容器最常用的接口,该接口有如下两个实现类

  • ClassPathXmlApplicationContext: 从类加载路径下搜索配置文件,并根据配置文件来创建Spring容器

  • FileSystemXmlApplicationContext: 从文件系统的相对路径或绝对路径下去搜索配置文件,并根据配置文件来创建Spring容器

public class BeanTest{    
public static void main(String args[]) throws Exception{
        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        Person p = ctx.getBean("person", Person.class);
        p.say();
    }
}

Eclipse使用Spring

在Eclipse等IDE工具中,用户可以自建 User Library ,然后把Spring的Jar包都放入其中,当然也可以将Jar包直接放在项目的 /WEB-INF/lib 目录下,但是如果使用 User Library ,在项目发布时,需要将用户库所引用的Jar文件随应用一起发布,就是将User Library所使用的Jar复制到 /WEB-INF/lib 目录下,这是因为对于一个Web应用,Eclipse部署Web应用时不会将用户库的Jar文件复制到 /WEB-INF/lib 下,需要手动复制。

依赖注入

Spring框架的核心功能有两个

  1. Spring容器作为超级大工厂,负责创建、管理所有的Java对象,这些Java对象被称为Bean

  2. Spring容器管理容器中Bean之间的依赖关系,Spring使用一种被称为“依赖注入”的方式来管理Bean之间的依赖关系

使用依赖注入,不仅可以为Bean注入普通的属性值,还可以注入其他Bean的引用。依赖注入是一种优秀的解耦方式,其可以让Bean以配置文件组织在一起,而不是以硬编码的方式耦合在一起。

理解依赖注入

Rod Johnson是第一个高度重视以配置文件来管理Java实例的协作关系的人,他给这种方式起了一个名字:控制反转(Inverse of Control,IoC)。后来Martine Fowler为这种方式起了另一个名称:依赖注入(Dependency Injection),因此不管是依赖注入,还是控制反转,其含义完全相同。当某个Java对象(调用者)需要调用另一个Java对象(被依赖对象)的方法时,在传统模式下通常有两种做法

  1. 原始做法: 调用者 主动 创建被依赖对象,然后再调用被依赖对象的方法

  2. 简单工厂模式: 调用者先找到被依赖对象的工厂,然后 主动 通过工厂去获取被依赖对象,最后再调用被依赖对象的方法

注意上面的 主动 二字,这必然会导致调用者与被依赖对象实现类的硬编码耦合,非常不利于项目升级的维护。使用Spring框架之后,调用者无需 主动 获取被依赖对象,调用者只要 被动 接受Spring容器为调用者的成员变量赋值即可,由此可见,使用Spring后,调用者获取被依赖对象的方式由原来的主动获取,变成了被动接受——所以Rod Johnson称之为控制反转。

另外从Spring容器的角度来看,Spring容器负责将被依赖对象赋值给调用者的成员变量——相当于为调用者注入它依赖的实例,因此Martine Fowler称之为依赖注入。

设值注入

设值注入是指IoC容器通过成员变量的setter方法来注入被依赖对象。这种注入方式简单、直观,因而在Spring的依赖注入里大量使用。

构造注入

利用构造器来设置依赖关系的方式,被称为构造注入。通俗来说,就是驱动Spring在底层以反射方式执行带指定参数的构造器,当执行带参数的构造器时,就可利用构造器参数对成员变量执行初始化——这就是构造注入的本质

两种注入方式的对比

设值注入有如下优点

  1. 与传统的JavaBean的写法更相似,程序开发人员更容易理解、接受。通过setter方法设定依赖关系显得更加直观、自然

  2. 对于复杂的依赖关系,如果采用构造注入,会导致构造器过于臃肿,难以阅读。Spring在创建Bean实例时,需要同时实例化其依赖的全部实例,因而导致性能下降。而使用设值注入,则能避免这些问题。

  3. 尤其在某些成员变量可选的情况下,多参数的构造器更加笨重

构造注入优势如下

  1. 构造注入可以在构造器中决定依赖关系的注入顺序,优先依赖的优先注入

  2. 对于依赖关系无需变化的Bean,构造注入更有用处。因为没有setter方法,所有的依赖关系全部在构造器内设定,无须担心后续的代码对依赖关系产生破坏

  3. 依赖关系只能在构造器中设定,则只有组件的创建者才能改变组件的依赖关系,对组件的调用者而言,组件内部的依赖关系完全透明,更符合高内聚的原则

Notes

建议采用设值注入为主,构造注入为辅的注入策略。对于依赖关系无须变化的注入,尽量采用构造注入;而其他依赖关系的注入,则考虑采用设值注入。

Spring容器中的Bean

对于开发者来说,开发者使用Spring框架主要是做两件事:①开发Bean;②配置Bean。对于Spring框架来说,它要做的就是根据配置文件来创建Bean实例,并调用Bean实例的方法完成“依赖注入”——这就是所谓IoC的本质。

容器中Bean的作用域

当通过Spring容器创建一个Bean实例时,不仅可以完成Bean实例的实例化,还可以为Bean指定特定的作用域。Spring支持如下五种作用域

  1. singleton: 单例模式,在整个Spring IoC容器中,singleton作用域的Bean将只生成一个实例

  2. prototype: 每次通过容器的getBean()方法获取prototype作用域的Bean时,都将产生一个新的Bean实例

  3. request: 对于一次HTTP请求,request作用域的Bean将只生成一个实例,这意味着,在同一次HTTP请求内,程序每次请求该Bean,得到的总是同一个实例。只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才真正有效

  4. 对于一次HTTP会话,session作用域的Bean将只生成一个实例,这意味着,在同一次HTTP会话内,程序每次请求该Bean,得到的总是同一个实例。只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才真正有效

  5. global session: 每个全局的HTTP Session对应一个Bean实例。在典型的情况下,仅在使用portlet context的时候有效,同样只在Web应用中有效

如果不指定Bean的作用域,Spring默认使用singleton作用域。prototype作用域的Bean的创建、销毁代价比较大。而singleton作用域的Bean实例一旦创建成果,就可以重复使用。因此,应该尽量避免将Bean设置成prototype作用域。

使用自动装配注入合作者Bean

Spring能自动装配Bean与Bean之间的依赖关系,即无须使用ref显式指定依赖Bean,而是由Spring容器检查XML配置文件内容,根据某种规则,为调用者Bean注入被依赖的Bean。

Spring自动装配可通过 <beans/> 元素的 default-autowire 属性指定,该属性对配置文件中所有的Bean起作用;也可通过对 <bean/> 元素的 autowire 属性指定,该属性只对该Bean起作用。

autowiredefault-autowire 可以接受如下值

no
byName
byType
constructor
autodetect

当一个Bean既使用自动装配依赖,又使用ref显式指定依赖时,则显式指定的依赖覆盖自动装配依赖;对于大型的应用,不鼓励使用自动装配。虽然使用自动装配可减少配置文件的工作量,但大大将死了依赖关系的清晰性和透明性。依赖关系的装配依赖于源文件的属性名和属性类型,导致Bean与Bean之间的耦合降低到代码层次,不利于高层次解耦

<!--通过设置可以将Bean排除在自动装配之外--><bean id="" autowire-candidate="false"/><!--除此之外,还可以在beans元素中指定,支持模式字符串,如下所有以abc结尾的Bean都被排除在自动装配之外--><beans default-autowire-candidates="*abc"/>

创建Bean的3种方式

使用构造器创建Bean实例

使用构造器来创建Bean实例是最常见的情况,如果不采用构造注入,Spring底层会调用Bean类的无参数构造器来创建实例,因此要求该Bean类提供无参数的构造器。

采用默认的构造器创建Bean实例,Spring对Bean实例的所有属性执行默认初始化,即所有的基本类型的值初始化为0或false;所有的引用类型的值初始化为null。

使用静态工厂方法创建Bean

使用静态工厂方法创建Bean实例时,class属性也必须指定,但此时class属性并不是指定Bean实例的实现类,而是静态工厂类,Spring通过该属性知道由哪个工厂类来创建Bean实例。

除此之外,还需要使用factory-method属性来指定静态工厂方法,Spring将调用静态工厂方法返回一个Bean实例,一旦获得了指定Bean实例,Spring后面的处理步骤与采用普通方法创建Bean实例完全一样。如果静态工厂方法需要参数,则使用 <constructor-arg.../> 元素指定静态工厂方法的参数。

调用实例工厂方法创建Bean

实例工厂方法与静态工厂方法只有一个不同:调用静态工厂方法只需使用工厂类即可,而调用实例工厂方法则需要工厂实例。使用实例工厂方法时,配置Bean实例的 <bean.../> 元素无须class属性,配置实例工厂方法使用 factory-bean 指定工厂实例。

采用实例工厂方法创建Bean的 <bean.../> 元素时需要指定如下两个属性

  1. factory-bean: 该属性的值为工厂Bean的id

  2. factory-method: 该属性指定实例工厂的工厂方法

若调用实例工厂方法时需要传入参数,则使用 <constructor-arg.../> 元素确定参数值。

协调作用域不同步的Bean

当singleton作用域的Bean依赖于prototype作用域的Bean时,会产生不同步的现象,原因是因为当Spring容器初始化时,容器会预初始化容器中所有的 singleton Bean ,由于 singleton Bean 依赖于 prototype Bean ,因此Spring在初始化 singleton Bean 之前,会先创建 prototypeBean ——然后才创建 singleton Bean ,接下里将 prototype Bean 注入 singleton Bean

解决不同步的方法有两种

prototype Bean
non-singleton Bean

建议采用第二种方法,使用方法注入。为了使用lookup方法注入,大致需要如下两步

  1. 将调用者Bean的实现类定义为抽象类,并定义一个抽象方法来获取被依赖的Bean

  2. <bean.../> 元素中添加 <lookup-method.../> 子元素让Spring为调用者Bean的实现类实现指定的抽象方法

Notes

Spring会采用运行时动态增强的方式来实现 <lookup-method.../> 元素所指定的抽象方法,如果目标抽象类实现过接口,Spring会采用JDK动态代理来实现该抽象类,并为之实现抽象方法;如果目标抽象类没有实现过接口,Spring会采用cglib实现该抽象类,并为之实现抽象方法。Spring4.0的spring-core-xxx.jar包中已经集成了cglib类库。

两种后处理器

Spring提供了两种常用的后处理器

  1. Bean后处理器: 这种后处理器会对容器中Bean进行后处理,对Bean进行额外加强

  2. 容器后处理器: 这种后处理器会对IoC容器进行后处理,用于增强容器功能

Bean后处理器

Bean后处理器是一种特殊的Bean,这种特殊的Bean并不对外提供服务,它甚至可以无须id属性,它主要负责对容器中的其他Bean执行后处理,例如为容器中的目标Bean生成代理等,这种Bean称为Bean后处理器。Bean后处理器会在Bean实例创建成功之后,对Bean实例进行进一步的增强处理。Bean后处理器必须实现 BeanPostProcessor 接口,同时必须实现该接口的两个方法。

Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String name) throws BeansException
Object postProcessAfterinitialization(Object bean, String name) throws BeansException

容器中一旦注册了Bean后处理器,Bean后处理器就会自动启动,在容器中每个Bean创建时自动工作,Bean后处理器两个方法的回调时机如下图

Spring基础知识汇总 bean-post-process

注意一点,如果使用 BeanFactory 作为Spring容器,则必须手动注册Bean后处理器,程序必须获取Bean后处理器实例,然后手动注册。

BeanPostProcessor bp = (BeanPostProcessor)beanFactory.getBean("bp");
beanFactory.addBeanPostProcessor(bp);
Person p = (Person)beanFactory.getBean("person");

容器后处理器

Bean后处理器负责处理容器中的所有Bean实例,而容器后处理器则负责处理容器本身。容器后处理器必须实现 BeanFactoryPostProcessor 接口,并实现该接口的一个方法 postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) 实现该方法的方法体就是对Spring容器进行的处理,这种处理可以对Spring容器进行自定义扩展,当然也可以对Spring容器不进行任何处理。

类似于 BeanPostProcessorApplicationContext 可自动检测到容器中的容器后处理器,并且自动注册容器后处理器。但若使用 BeanFactory 作为Spring容器,则必须手动调用该容器后处理器来处理 BeanFactory 容器。

Spring的“零配置”支持

搜索Bean类

Spring提供如下几个Annotation来标注Spring Bean

  • @Component : 标注一个普通的Spring Bean类

  • @Controller : 标注一个控制器组件类

  • @Service : 标注一个业务逻辑组件类

  • @Repository : 标注一个DAO组件类

在Spring配置文件中做如下配置,指定自动扫描的包

<context:component-scan base-package="edu.shu.spring.domain"/>

使用@Resource配置依赖

@Resource 位于 javax.annotation 包下,是来自JavaEE规范的一个 Annotation ,Spring直接借鉴了该 Annotation ,通过使用该 Annotation 为目标Bean指定协作者Bean。使用 @Resource<property.../> 元素的ref属性有相同的效果。

@Resource 不仅可以修饰setter方法,也可以直接修饰实例变量,如果使用 @Resource 修饰实例变量将会更加简单,此时Spring将会直接使用JavaEE规范的Field注入,此时连setter方法都可以不要。

使用@PostConstruct和@PreDestroy定制生命周期行为

@PostConstruct@PreDestroy 同样位于javax.annotation包下,也是来自JavaEE规范的两个Annotation,Spring直接借鉴了它们,用于定制Spring容器中Bean的生命周期行为。它们都用于修饰方法,无须任何属性。其中前者修饰的方法时Bean的初始化方法;而后者修饰的方法时Bean销毁之前的方法。

Spring4.0增强的自动装配和精确装配

Spring提供了 @Autowired 注解来指定自动装配, @Autowired 可以修饰setter方法、普通方法、实例变量和构造器等。当使用 @Autowired 标注setter方法时,默认采用byType自动装配策略。在这种策略下,符合自动装配类型的候选Bean实例常常有多个,这个时候就可能引起异常,为了实现精确的自动装配,Spring提供了 @Qualifier 注解,通过使用 @Qualifier ,允许根据Bean的id来执行自动装配。

Spring的AOP

为什么需要AOP

AOP(Aspect Orient Programming)也就是面向切面编程,作为面向对象编程的一种补充,已经成为一种比较成熟的编程方式。其实AOP问世的时间并不太长,AOP和OOP互为补充,面向切面编程将程序运行过程分解成各个切面。

AOP专门用于处理系统中分布于各个模块(不同方法)中的交叉关注点的问题,在JavaEE应用中,常常通过AOP来处理一些具有横切性质的系统级服务,如事务管理、安全检查、缓存、对象池管理等,AOP已经成为一种非常常用的解决方案。

使用AspectJ实现AOP

AspectJ是一个基于Java语言的AOP框架,提供了强大的AOP功能,其他很多AOP框架都借鉴或采纳其中的一些思想。其主要包括两个部分:一个部分定义了如何表达、定义AOP编程中的语法规范,通过这套语法规范,可以方便地用AOP来解决Java语言中存在的交叉关注点的问题;另一个部分是工具部分,包括编译调试工具等。

AOP实现可分为两类

  1. 静态AOP实现: AOP框架在编译阶段对程序进行修改,即实现对目标类的增强,生成静态的AOP代理类,以AspectJ为代表

  2. 动态AOP实现: AOP框架在运行阶段动态生成AOP代理,以实现对目标对象的增强,以Spring AOP为代表

一般来说,静态AOP实现具有较好的性能,但需要使用特殊的编译器。动态AOP实现是纯Java实现,因此无须特殊的编译器,但是通常性能略差。

AOP的基本概念

关于面向切面编程的一些术语

  • 切面(Aspect): 切面用于组织多个Advice,Advice放在切面中定义

  • 连接点(Joinpoint): 程序执行过程中明确的点,如方法的调用,或者异常的抛出。在Spring AOP中,连接点总是方法的调用

  • 增强处理(Advice): AOP框架在特定的切入点执行的增强处理。处理有“around”、“before”和“after”等类型

  • 切入点(Pointcut): 可以插入增强处理的连接点。简而言之,当某个连接点满足指定要求时,该连接点将被添加增强处理,该连接点也就变成了切入点

Spring的AOP支持

Spring中的AOP代理由Spring的IoC容器负责生成、管理,其依赖关系也由IoC容器负责管理。

为了在应用中使用 @AspectJ 支持,Spring需要添加三个库

  • aspectjweaver.jar

  • aspectjrt.jar

  • aopalliance.jar

并在Spring配置文件中做如下配置

<!--启动@AspectJ支持-->
<aop:aspectj-autoproxy/>
<!--指定自动搜索Bean组件、自动搜索切面类-->
<context:component-scan base-package="edu.shu.sprint.service">
    <context:include-filter type="annotation" expression="org.aspectj.lang.annotation.Aspect"/>
</context:component-scan>

原文 

http://mp.weixin.qq.com/s/Lx9JTpBRoxhAL8muRb91aA

PS:如果您想和业内技术大牛交流的话,请加qq群(527933790)或者关注微信公众 号(AskHarries),谢谢!

转载请注明原文出处:Harries Blog™ » Spring基础知识汇总

赞 (0)

分享到:更多 ()

评论 0

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址