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(aspect-oriented programming,AOP)。
为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略
Spring设计目标:Spring为开发者提供一个一站式轻量级应用开发平台;
Spring设计理念:在JavaEE开发中,支持POJO和JavaBean开发方式,使应用面向接口开发,充分支持OO(面向对象)设计方法;Spring通过IoC容器实现对象耦合关系的管理,并实现依赖反转,将对象之间的依赖关系交给IoC容器,实现解耦;
Spring框架的核心:IoC容器和AOP模块。通过IoC容器管理POJO对象以及他们之间的耦合关系;通过AOP以动态非侵入的方式增强服务。IoC让相互协作的组件保持松散的耦合,而AOP编程允许你把遍布于应用各层的功能分离出来形成可重用的功能组件。
优点
方便解耦,简化开发
Spring就是一个大工厂,可以将所有对象的创建和依赖关系的维护,交给
Spring管理。
AOP编程的支持
Spring提供面向切面编程,可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等
功能。
声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理,而无需手动编程。
方便程序的测试
方便集成各种优秀框架
Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架的直接支持
(如:Struts、Hibernate、MyBatis等)。
降低JavaEE API的使用难度
Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用
等),都提供了封装,使这些API应用难度大大降低。
缺点
Spring明明一个很轻量级的框架,却给人感觉大而全
Spring依赖反射,反射影响性能
使用门槛升高,入门Spring需要较长时间
应用场景:JavaEE企业应用开发,包括SSH、SSM等
Spring价值:
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。 以下是 Spring 5 的模块结构图:
这是基本的Spring模块,提供spring 框架的基础功能,BeanFactory 是 任何以spring为基础的应用的核心。Spring 框架建立在此模块之上,它使Spring成为一个容器。
Bean 工厂是工厂模式的一个实现,提供了控制反转功能,用来把应用的配置和依赖从真正的应用代码中分离。最常用的就是org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory ,它根据XML文件
中的定义加载beans。该容器从XML 文件读取配置元数据并用它去创建一个完全配置的系统或应用。
Spring 提供了以下5种标准的事件:
Spring 应用一般有以下组件:
使用 Spring 有以下方式:
控制反转即IoC (Inversion of Control),它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器,通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移,从程序代码本身转移到了外部容器。
Spring IOC 负责创建对象,管理对象(通过依赖注入(DI),装配对象,配置对象,并且管理这些对象的整个生命周期。
Spring 中的 IoC 的实现原理就是工厂模式加反射机制。
示例:
1 interface Fruit {
2 public abstract void eat();
3 }
4
5 class Apple implements Fruit {
6 public void eat(){
7 System.out.println("Apple");
8 }
9 }
10
11 class Orange implements Fruit {
12 public void eat(){
13 System.out.println("Orange");
14 }
15 }
16
17 class Factory {
18 public static Fruit getInstance(String ClassName) {
19 Fruit f=null;
20 try {
21 f=(Fruit)Class.forName(ClassName).newInstance();
22 } catch (Exception e) {
23 e.printStackTrace();
24 }
25 return f;
26 }
27 }
28
29 class Client {
30 public static void main(String[] a) {
31 Fruit f=Factory.getInstance("io.github.dunwu.spring.Apple");
32 if(f!=null){
33 f.eat();
34 }
35 }
36 }
Spring 的 IoC 设计支持以下功能:
其中,最重要的就是依赖注入,从 XML 的配置上说,即 ref 标签。对应 Spring RuntimeBeanReference 对象。
对于 IoC 来说,最重要的就是容器。容器管理着 Bean 的生命周期,控制着Bean 的依赖注入。
BeanFactory 和 ApplicationContext有什么区别?
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。
依赖关系
BeanFactory: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。
ApplicationContext接口作为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:
Spring 作者 Rod Johnson 设计了两个接口用以表示容器。
BeanFactory 简单粗暴,可以理解为就是个 HashMap,Key 是 BeanName,Value 是 Bean 实例。通常只提供注册(put),获取(get)这两个功能。我们可以称之为 “低级容器”。
ApplicationContext 可以称之为 “高级容器”。因为他比 BeanFactory 多了更多的功能。他继承了多个接口。因此具备了更多的功能。例如资源的获取,支持多种消息(例如 JSP tag 的支持),对 BeanFactory 多了工具级别的支持等待。所以你看他的名字,已经不是 BeanFactory 之类的工厂了,而是 “应用上下文”, 代表着整个大容器的所有功能。该接口定义了一个 refresh 方法,此
方法是所有阅读 Spring 源码的人的最熟悉的方法,用于刷新整个容器,即重新加载/刷新所有的 bean。当然,除了这两个大接口,还有其他的辅助接口,这里就不介绍他们了。BeanFactory和ApplicationContext的关系为了更直观的展示 “低级容器” 和 “高级容器” 的关系,这里通过常用的
ClassPathXmlApplicationContext 类来展示整个容器的层级 UML 关系。
有点复杂? 先不要慌,我来解释一下。
最上面的是 BeanFactory,下面的 3 个绿色的,都是功能扩展接口,这里就不展开讲。
看下面的隶属 ApplicationContext 粉红色的 “高级容器”,依赖着 “低级容器”,这里说的是依赖,不是继承哦。他依赖着 “低级容器” 的 getBean 功能。而高级容器有更多的功能:支持不同的信息源头,可以访问文件资源,支持应用事件(Observer 模式)。
通常用户看到的就是 “高级容器”。 但 BeanFactory 也非常够用啦!左边灰色区域的是 “低级容器”, 只负载加载 Bean,获取 Bean。容器其他的高级功能是没有的。例如上图画的 refresh 刷新 Bean 工厂所有配置,生命周期事件回调等。
小结
说了这么多,不知道你有没有理解Spring IoC? 这里小结一下:IoC 在 Spring里,只需要低级容器就可以实现,2 个步骤:
上面就是 Spring 低级容器(BeanFactory)的 IoC。
至于高级容器 ApplicationContext,他包含了低级容器的功能,当他执行refresh 模板方法的时候,将刷新整个容器的 Bean。同时其作为高级容器,包含了太多的功能。一句话,他不仅仅是 IoC。他支持不同信息源头,支持BeanFactory 工具类,支持层级容器,支持访问文件资源,支持事件发布通
知,支持接口回调等等。
FileSystemXmlApplicationContext :此容器从一个XML文件中加载beans的定义,XML Bean 配置文件的全路径名必须提供给它的构造函数。
ClassPathXmlApplicationContext:此容器也从一个XML文件中加载beans的定义,这里,你需要正确设置classpath因为这个容器将在classpath里找
bean配置。
WebXmlApplicationContext:此容器加载一个XML文件,此文件定义了一个WEB应用的所有bean。
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:相对于IoC而言,依赖注入(DI)更加准确地描述了IoC的设计理念。所谓依赖注入(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。
依赖注入的基本原则是: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。
构造器依赖注入:构造器依赖注入通过容器触发一个类的构造器来实现的,该类有一系列参数,每个参数代表一个对其他类的依赖。
Setter方法注入:Setter方法注入是容器通过调用无参构造器或无参static工厂方法实例化bean之后,调用该bean的setter方法,即实现了基于setter的依赖注入。
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。