Spring 是一个开源的轻量级的 Java 开发框架,可以帮助开发人员更高效的进行开发,主要优势在于简化开发和框架整合。
Spring框架整合了很多模块,这些模块可以协助我们开发。例如Spring中的两大核心技术:IoC (Inversion of Control:控制反转) 和 AOP (Aspect-Oriented Programming : 面向切面编程),可以很方便的支持对数据库的访问,并集成第三方组件(例如调度,缓存等等),还支持单元测试。
Spring 4.x版本:
Spring 5.x 版本:
Spring5.x 版本中 Web 模块的 Portlet 组件已经被废弃掉,同时增加了用于异步响应式处理的 WebFlux 组件。
(每个模块的作用,和技术?)
首先回答什么是 Spring,Spring MVC,Spring Boot
联系:
Spring MVC 是 Spring 众多模块中的一个重要模块,可以让 Spring 快速构建出一个 MVC 架构的 Web 程序。
MVC 是指模型(Model),视图(View),控制器(Controller)的简写,MVC架构的核心思想是将业务逻辑,数据,显示分离来组织代码,以简化 Web 程序的开发。
(与三层开发模型 Controller,Service,Dao 的关系是?)
Spring 进行开发的过程中需要用 XML 或者 Java 进行显示的配置,比较繁琐。而 Spring Boot 简化了这些配置,减少了配置文件,做到了开箱即用。
(如何做到简化配置文件的?原理是什么?)
Spring 创建的用来存放所创建对象的容器
IoC 容器中存放的一个个对象就是 Bean 或者 Bean 对象
(应该要补充原理的这里)
首先创建一个 Maven 工程
在 pom 中添加 spring-context 依赖
创建BookService,BookServiceImpl,BookDao和BookDaoImpl四个类
**添加 spring 配置文件:**在 resource 目录下添加 applicationContext.xml 文件 用于配置 bean 信息
**在配置文件中对 Bean 进行配置:**设置 bean 的名字和类型
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!-- id 为 bean 的名字 class 为 bean 对象所属的类-->
<bean id="bookDao" class="com.rainsun.Dao.Impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.rainsun.Service.Impl.BookServiceImpl"/>
</beans>
获取 IoC 容器:把我们配置好的 Bean 文件进行解析,获得一个存放着Bean的容器
public class App2 {
public static void main(String[] args) {
// IoC 容器获取:传入Bean的配置文件
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
}
}
从容器中获取 Bean 对象 并进行方法调用:
public class App2 {
public static void main(String[] args) {
// IoC 容器获取
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
// 获取 Bean
// BookDao bookDao = (BookDao)ctx.getBean("bookDao");
// bookDao.save();
BookService bookService = (BookService)ctx.getBean("bookService");
bookService.save();
}
}
问题:这里完成了控制反转,将对象的创建权交给了Spring,也可以获取对象,但是 Service 层中依然存在 Dao 层的 new 对象,这需要依赖注入(DI)来解决
去掉原先 new 创建对象的方式,改为使用 set 方法进行Bean对象赋值
public class BookServiceImpl implements BookService {
// 去掉 new 的实现方式,改为 DI(依赖注入)
// private BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
private BookDao bookDao;
@Override
public void save() {
System.out.println("Book service save");
bookDao.save();
}
// 通过调用set方法进行依赖注入
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
}
修改 Spring 配置文件,为 bookService 对象添加一个依赖
把 Ioc 容器中的 bookDao 对象,绑定到 bookService 对象的 bookDao 属性上,这个绑定的实现要靠 setter 方法
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!-- id 为 bean 的名字 class 为 bean 对象所属的类-->
<bean id="bookDao" class="com.rainsun.Dao.Impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.rainsun.Service.Impl.BookServiceImpl">
<!-- name 指 BookServiceImpl 中的 bookDao 成员变量
ref 指 IoC 容器存放的 bookDao Bean对象 -->
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
</beans>
基础配置 id, class, name
<bean id="" name="xxx xx xxx" class=""></bean>
作用范围 scope
<bean id="" name="xxx xx xxx" class="" scope="singleton/prototype"></bean>
可选范围:
思考:
我们将对象交给 Spring 的 IoC 容器进行创建了,但是容器是如何创建的呢?
构造方法实例化
我们为 BookDaoImpl 添加一个 public 的构造方法:
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public BookDaoImpl() {
System.out.println("book dao constructor is running");
}
@Override
public void save() {
System.out.println("Book dao save");
}
}
然后获取 bookDao 对象,调用save 方法,可以发现构造方法被调用了:
book dao constructor is running
Book service save
Book dao save
如果将构造方法改为私有的 private,构造方法依然被调用:
private BookDaoImpl() {
System.out.println("book dao constructor is running");
}
说明无论构造函数是公开还是私有的,spring底层都能通过构造函数创建出一个bean对象。也就是说Spring底层是利用反射实现的。
如果我们在无参构造函数中添加一个参数,Spring就会报错:没有默认构造函数
进一步说明Spring底层是使用类的无参构造方法
静态工厂实例化
首先环境准备:(创建一个工程提供实现类的一个实例)
实现的接口:
package com.rainsun.Dao;
public interface OrderDao {
public void save();
}
实现类:
package com.rainsun.Dao.Impl;
import com.rainsun.Dao.OrderDao;
public class OrderDaoImpl implements OrderDao {
@Override
public void save() {
System.out.println("order dao save ...");
}
}
工厂类提供静态方法,返回一个实例
package com.rainsun.factory;
import com.rainsun.Dao.Impl.OrderDaoImpl;
import com.rainsun.Dao.OrderDao;
public class OrderDaoFactory {
public static OrderDao getOrderDao(){
return new OrderDaoImpl();
}
}
从工厂中获取对象:
package com.rainsun;
import com.rainsun.Dao.OrderDao;
import com.rainsun.factory.OrderDaoFactory;
public class AppForInstanceOrder {
public static void main(String[] args) {
OrderDao orderDao = OrderDaoFactory.getOrderDao();
orderDao.save();
}
}
如何将getOrderDao中创建的对象交给Spring管理呢?
这需要用到 Spring 中静态工厂实例化的知识:
在配置文件中添加 工厂方法的全类名(class) 和 工厂方法(factory-method) getOrderDao
<bean id="orderDao" class="com.rainsun.factory.OrderDaoFactory" factory-method="getOrderDao" />
就可以把 getOrderDao 创建的 orderDao对象加入到容器,我们也可以通过 orderDao的名字获取到对应的bean,然后调用对应的方法了
实例工厂实例化
相比与静态工厂,实例工厂需要创建工厂的实例才能创建对象。也就是方法没有了 static 修饰:
package com.rainsun.factory;
import com.rainsun.Dao.Impl.OrderDaoImpl;
import com.rainsun.Dao.OrderDao;
public class OrderDaoFactory {
public OrderDao getOrderDao(){
return new OrderDaoImpl();
}
}
获取对象,需要创建工厂实例,再调用方法:
public class AppForInstanceOrder {
public static void main(String[] args) {
//创建实例工厂对象
OrderDaoFactory orderDaoFactory = new OrderDaoFactory();
//创建实例工厂对象
OrderDao orderDao = orderDaoFactory.getOrderDao();
orderDao.save();
}
}
如何将实例工厂创建的对象交给 Spring 管理呢?
我们也需要创建一个工厂的实例对象,然后用 factoryBean 指向该对象,再指明调用的工厂方法:
<bean id="orderDaoFactory" class="com.rainsun.factory.OrderDaoFactory"/>
<bean id="orderDao" factory-method="getOrderDao" factory-bean="orderDaoFactory"/>
首先实例化工厂对象
调用对象中的方法创建bean
factory-bean:工厂的实例对象
factory-method:工厂中具体创建对象的方法名称
FactoryBean的使用
实际上创建的工厂 bean 只是为了配合后面创建对象bean的使用,且每次创建对象bean的时候都需要指定 工厂bean对象。比较麻烦,Spring 提供了一个 FactoryBean接口的方式简化开发:
实例工厂实现 FactoryBean 接口,重写接口中的方法:
public class OrderDaoFactoryBean implements FactoryBean<OrderDao> {
@Override // 代替原始工厂中创建对象的方法
public OrderDao getObject() throws Exception {
return new OrderDaoImpl();
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
return OrderDao.class;
}
}
Spring的bean配置中就可以只写一行配置,指明id和class就行:
<bean id="orderDao" class="com.rainsun.factory.OrderDaoFactoryBean"/>
继承的 FactoryBean接口中有三个方法:
T getObject() throws Exception;
Class<?> getObjectType();
default boolean isSingleton() {
return true;
}
Bean的生命周期是指 bean 对象从创建到销毁的整个过程。
我们主要关注 Bean 的生命周期控制,控制 bean 创建后和销毁前做一些操作。
如何将这些控制操作添加进去呢?
通过在配置文件中指定初始化方法和销毁方法的方式实现
生命周期设置
生命周期的控制分为两个阶段:
import com.rainsun.Dao.BookDao;
public class BookDaoImpl implements BookDao {
private BookDaoImpl() {
System.out.println("book dao constructor is running");
}
@Override
public void save() {
System.out.println("Book dao save");
}
// bean 初始化对应的操作
public void init(){
System.out.println("init ...");
}
// bean销毁前的操作
public void destroy(){
System.out.println("destroy ...");
}
}
<bean id="bookDao" class="com.rainsun.Dao.Impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destroy"/>
但是运行程序后,init 方法执行了,但是 destroy 方法是没有被执行的:
因为 bean 对象是交给 IoC 容器的,JVM退出后,IoC 容器没有被关闭, bean 对象还没还得及销毁,程序已经结束了。
所以我们需要关闭 IoC 容器才能销毁 bean 对象
close 关闭IoC容器
ApplicationContext 接口中没有 close 方法,但是其下一个接口 ClassPathXmlApplicationContext 中有 close 方法
改变 IoC 容器的类型,调用 close 方法:
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ctx.close();
注册钩子关闭IoC容器
close 关闭容器的方法比较暴力,我们可以提前在容器没关闭前设置一个回调函数,让JVM在退出的时候回调这个函数完成容器的关闭
回调函数的设置(钩子方法):
ctx.registerShutdownHook();
上面控制bean生命周期的方式比较繁琐,不仅需要编写对应的控制方法,还需要编写配置文件。
Spring为了简化生命周期的控制,提供了两个接口 InitializingBean
和 DisposableBean
,重写其中的 afterProperiesSet
和 destroy
方法:
package com.rainsun.Service.Impl;
import com.rainsun.Dao.BookDao;
import com.rainsun.Dao.Impl.BookDaoImpl;
import com.rainsun.Service.BookService;
import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
public class BookServiceImpl implements BookService, InitializingBean, DisposableBean {
// 去掉 new 的实现方式,改为 DI(依赖注入)
// private BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
private BookDao bookDao;
@Override
public void save() {
System.out.println("Book service save");
bookDao.save();
}
// 通过调用set方法进行依赖注入
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
@Override // 属性设置之后,也就是属性注入bean对象之后,执行
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
System.out.println("service init");
}
@Override
public void destroy() throws Exception {
System.out.println("service destroy");
}
}
小结:
bean 生命周期控制的方法:
init-method
和 destroy-method
属性InitializingBean
和 DisposableBean
接口,重写其中的 afterPropertiesSet
和 destroy
方法生命周期控制在Bean整个生命周期的位置?
初始化容器
使用bean
执行业务操作
关闭/销毁容器
关闭容器的方法:
调用ConfigurableApplicationContext接口中的方法,它是ApplicationContext接口的子类
依赖注入描述了容器中建立bean与bean之间的依赖关系的过程,bean的运行需要的数据类型有两类:引用类型,简单类型(基本数据类型与String)
向类中传递数据有两种方法:普通方法(set方法),构造方法
所以我们可以使用 setter 或者构造器完成简单类型和引用类型的bean注入
在类中定义引用类型属性
提供可访问的set方法
在 property 标签的 ref 属性中引用该引用类型的 bean
<property name="" ref=""/>
在类中定义简单类型属性
提供可访问的set方法
在 property 标签的 value 属性中注入具体的值
public class BookDaoImpl implements BookDao{
private String databaseName;
private int connectionNum;
public void setDatabaseName(String databaseName) {
this.databaseName = databaseName;
}
public void setConnectionNum(int connectionNum) {
this.connectionNum = connectionNum;
}
}
Spring 在注入时会自动转换为对应的参数类型
<bean id="bookDao" class="com.rainsun.Dao.Impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destroy">
<property name="databaseName" value="mysql"/>
<property name="connectionNum" value="10"/>
</bean>
在类中定义引用类型属性
提供构造方法
在 constructor-arg 标签的 ref 标签引用注入的 bean
public class BookServiceImpl implements BookService {
private BookDao bookDao; // 1
public BookServiceImpl(BookDao bookDao) { // 2
this.bookDao = bookDao;
}
}
<bean id="bookService" class="com.rainsun.Service.Impl.BookServiceImpl">
<constructor-arg name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
同样的定义简单类型属性,提供构造方法,不同的是这里用 value 属性注入数据
<constructor-arg name="databaseName" value="mysql"/>
<constructor-arg name="connectionNum" value="10"/>
对应关系耦合:构造函数形参与 标签中的 name 属性对应
解决耦合的方法:
方式一:按照类型注入,使用 type 属性指明类型:
<constructor-arg type="java.lang.String" value="mysql"/>
<constructor-arg type="int" value="10"/>
如果存在类型相同的参数,这种注入方法就存在问题
方式二:按照索引下标注入,下标从0开始:
<constructor-arg index="0" value="mysql"/>
<constructor-arg index="1" value="10"/>
解决了参数类型重复的问题,但是如果参数顺序发生了变化,就带来了新的耦合问题
上面配置bean依赖的过程很繁琐,需要编写配置文件,Spring提供了自动配置的方式。
依赖自动装配: IoC 容器根据 bean 所依赖的资源自动在容器中自动查找并注入到bean的过程称为自动装配
自动装配的方式:
实现方式:
类中定义属性
编写set方法
bean标签中添加autowire属性,填写自动注入的方式
public class BookServiceImpl implements BookService {
private BookDao bookDao;
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
}
<bean id="bookService" class="com.rainsun.Service.Impl.BookServiceImpl" autowire="byType"/>
注意:
NoUniqueBeanDefinitionException
byName
,该名称是指setter方法去掉set并小写首字母的属性名自动装配的特征:
需要注入的数据类型:
public class BookDaoImpl implements BookDao{
private int[] myArray;
private List<String> myList;
private Set<String> mySet;
private Map<String, String> myMap;
private Properties myProperties;
public void setMyArray(int[] myArray) {
this.myArray = myArray;
}
public void setMyList(List<String> myList) {
this.myList = myList;
}
public void setMySet(Set<String> mySet) {
this.mySet = mySet;
}
public void setMyMap(Map<String, String> myMap) {
this.myMap = myMap;
}
public void setMyProperties(Properties myProperties) {
this.myProperties = myProperties;
}
@Override
public void save() {
System.out.println("Book dao save");
System.out.println("遍历数组:" + Arrays.toString(myArray));
System.out.println("遍历List: " + myList);
System.out.println("遍历set: " + mySet);
System.out.println("遍历map: " + myMap);
System.out.println("遍历properties: " + myProperties);
}
}
配置文件编写:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="bookDao" class="com.rainsun.Dao.Impl.BookDaoImpl">
<property name="myArray">
<array>
<value>100</value>
<value>200</value>
<value>300</value>
</array>
</property>
<property name="myList">
<list>
<value>rainsun</value>
<value>xiongyuqing</value>
<value>sdu</value>
</list>
</property>
<property name="mySet">
<set>
<value>rainsun</value>
<value>xiongyuqing</value>
<value>sdu</value>
</set>
</property>
<property name="myMap">
<map>
<entry key="name" value="xyq"/>
<entry key="age" value="23"/>
<entry key="city" value="qingdao"/>
</map>
</property>
<property name="myProperties">
<props>
<prop key="name">xyq</prop>
<prop key="age">23</prop>
<prop key="city">qingdao</prop>
</props>
</property>
</bean>
<bean id="bookService" class="com.rainsun.Service.Impl.BookServiceImpl" autowire="byType"/>
</beans>
运行:
public class App2 {
public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookDao bookDao = (BookDao)ctx.getBean("bookDao");
bookDao.save();
}
}
Book dao save
遍历数组:[100, 200, 300]
遍历List: [rainsun, xiongyuqing, sdu]
遍历set: [rainsun, xiongyuqing, sdu]
遍历map: {name=xyq, age=23, city=qingdao}
遍历properties: {city=qingdao, name=xyq, age=23}
<list>
和<array>
标签是可以混用<value>
标签改成<ref>
标签,这种方式用的比较少实现 Druid 对象的管理:
连接数据库,创建一个数据库 spring_db
pom 文件导入 Druid 的依赖:
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.2.15</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>6.1.1</version>
</dependency>
在 applicationContext.xml 文件中添加 DruidDataSource 的配置,配置第三方 Bean
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!-- 管理DruidDataSource对象-->
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
<!-- 数据库驱动设置:-->
<property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
<!-- 数据库连接地址:-->
<property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/spring_db"/>
<!-- 数据库连接用户名:-->
<property name="username" value="root"/>
<!-- 数据库连接密码:-->
<property name="password" value="1234"/>
</bean>
</beans>
从容器中获取对应的 bean 对象:
public class App
{
public static void main( String[] args ) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
DataSource dataSource = (DataSource) ctx.getBean("dataSource");
System.out.println(dataSource);
}
}
Druid 封装了 com.mysql.jdbc.Driver 驱动,其他数据源可能没封装需要在pom中导入
数据库连接的哪些地址,密码写在Spring配置文件中的,不利于后期维护。需要把这些配置信息单独提取出来到 properties 文件中,然后从 properties 配置文件中读取属性值来配置bean
在resources 目录下准备一个保存了配置信息的 jdbc.properties文件:
jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/spring_db
jdbc.username=root
jdbc.password=1234
开启 context 命名空间:
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd“
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
使用context
命名空间下的 property-placeholder
标签来加载properties配置文件
<context:property-placeholder location="jdbc.properties"/>
使用 ${key}
读取对应属性的内容完成属性注入
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
<context:property-placeholder location="jdbc.properties"/>
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
<property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"/>
<property name="url" value="${jdbc.url}"/>
<property name="username" value="${jdbc.username}"/>
<property name="password" value="${jdbc.password}"/>
</bean>
</beans>
根据 类路径下的 XML 配置文件创建容器 ApplicationContext:
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
根据 文件系统下的XML配置文件创建 ApplicationContext:
ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("D:\\CodeProject\\Java\\SpringFramework\\spring_01_base\\src\\main\\resources\\applicationContext.xml");
这样耦合度较高
根据 id 或者 name 直接获取,但是需要进行类型转换:
BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
传入bean的名字的同时,传入bean的类型
BookDao bookDao = ctx.getBean("bookDao", BookDao.class);
直接传入 bean 的类型。类似依赖注入的类型注入
BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
可以看出容器的顶层接口是BeanFactory,它的常用实现类是 FileSystem/ClassPath XmlApplicationContext
BeanFactory是延迟加载,只有在获取bean对象的时候才会去创建
ApplicationContext是立即加载,容器加载的时候就会创建bean对象
ApplicationContext要想成为延迟加载,需要给对应的 bean 添加属性:lazy-init="true"
:
<bean id="bookDao" class="com.rainsun.dao.impl.BookDaoImpl" lazy-init="true"/>