【Spring 笔记】基础相关整理

2019-09-14 本文已影响0人 58bc06151329

文前说明

作为码农中的一员，需要不断的学习，我工作之余将一些分析总结和学习笔记写成博客与大家一起交流，也希望采用这种方式记录自己的学习之旅。

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1. 概述

1.1 IoC 理论

IoC（Inversion of Control）翻译为 控制反转，不是什么技术，而是一种设计思想。
- 在 Java 开发中，IoC 意味着将设计好的对象交给容器控制，而不是传统的在对象内部直接控制。
- 由 Spring IoC 容器 来负责对象的生命周期和对象之间的关系。
传统程序设计都是主动去创建相关对象然后再组合起来。
- 在传统的开发模式下，都是采用直接 new 一个对象的方式来创建对象，也就是说依赖的对象直接由自己控制。
- 对象中主动去创建被依赖的对象，这是正转。

传统程序设计

有了 loC 容器，客户端类中不再主动创建对象。
- 直接由 IoC 容器来控制对象。
- 所依赖的对象直接由 IoC 容器创建后注入到被注入的对象中，依赖的对象由原来的主动获取变成被动接受，所以是反转（所依赖对象的获取被反转）。

loC 容器设计

1.1.1 IoC 和 DI

DI（Dependency Injection）即 依赖注入，组件之间依赖关系由容器在运行期决定。由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能，而是为了提升组件重用的频率，并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。
IoC 和 DI 是 同一个概念的不同角度描述。
依赖注入 明确描述了 被注入对象依赖 IoC 容器配置依赖对象。

1.1.2 注入形式

IoC Service Provider 为被注入对象提供被依赖对象有几种方式：构造方法注入、stter 方法注入 和 接口注入。

构造器注入（Constructor Injection）

被注入的对象通过在其构造方法中声明依赖对象的参数列表，让外部知道它需要哪些依赖对象。
构造器注入方式比较直观，对象构造完毕后就可以直接使用。

public class UserRegister {
    private UserDao userDao = null;//由容器通过构造函数注入的实例对象
    public UserRegister(UserDao userDao){
         this.userDao = userDao;
    }
}

setter 方法注入（Setter Injection）

对于 JavaBean 对象而言，一般都是通过 getter 和 setter 方法来访问和设置对象的属性。所以，当前对象只需要为其所依赖的对象提供相对应的 setter 方法，就可以通过该方法将相应的依赖对象设置到被注入对象中。
相比于构造器注入，setter 方式注入会显得比较宽松灵活，它可以在任何时候进行注入（在使用依赖对象之前）

public class UserRegister {
    private UserDao userDao = null;//该对象实例由容器注入
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
       this.userDao = userDao;
    }
}

接口方式注入（Interface Injection）

需要被依赖的对象实现不必要的接口，带有侵入性。

public interface InjectUserDao {
   public void setUserDao(UserDao userDao);
}

public class UserRegister implements InjectUserDao{
    private UserDao userDao = null;//该对象实例由容器注入
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
       this.userDao = userDao;
    }
}

2. 框架结构

Spring 由 20 多个模块组成，它们可以分为核心容器（Core Container）、数据访问/集成（Data Access/Integration）、Web、面向切面编程（AOP, Aspect Oriented Programming）、设备（Instrumentation）、消息发送（Messaging）和测试（Test）。

Spring 体系架构

2.1 核心容器（Core Container）

包含以下模块。
- spring-core 提供依赖注入 IoC 与依赖注入的最基本实现。
- spring-beans 提供 Bean 工厂与 Bean 的装配。
  - 提供对 Factory 模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要，并真正地允许从程序逻辑中分离出依赖关系和配置。
- spring-context 提供 spring 的 context 上下文，即 IoC 容器。
  - 提供了用一种框架风格地方式来访问对象，有些像 JNDI 注册表。
  - 还增加了国际化（I18N），事件传播，资源装载，以及透明创建上下文，例如通过 servlet 容器，以及对大量 JavaEE 特性的支持，如 EJB、JMX，核心接口是 ApplicationContext。
- spring-expression 提供 spring 表达式语言，提供了在运行期间查询和操作对象图的强大能力。
  - 支持访问和修改属性值，方法调用。
  - 支持访问及修改数组、容器和索引器，命名变量。
  - 支持算数和逻辑运算。
  - 支持从 spring 容器获取 Bean。
  - 支持列表投影、选择和一般的列表聚合等。
- spring-context-support 为集成第三方库（如定时器 Quartz）提供支持。
因为 spring-core 依赖 commons-logging，而其他模块都依赖 spring-core，所以整个 spring 框架都依赖 commons-logging，如果有自己的日志实现，如 log4j，可以排除对 commons-logging 的依赖，没有日志实现而排除了 commons-logging 依赖，编译会报错。

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>4.3.18.RELEASE</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>commons-logging</groupId>
            <artifactId>commons-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

2.2 数据访问/集成（Data Access/Integration）

包含以下模块。
- spring-jdbc 提供 JDBC 的支持。
  - 是 Spring 对 JDBC 数据访问的封装，提供了一个 JDBC 抽象层，消除了冗长代码。
- spring-tx 提供事务控制。
  - 支持编程和声明性事务管理。
- spring-orm 对象关系映射，集成 ORM 框架。
- spring-oxm 对象 XML 映射。
  - 目的在于 Java 对象（POJO）和 XML 文档之间来回转换。
- spring-jms Java 消息服务。
  - 用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

2.3 Web

包含以下模块。
- spring-web 提供基础 web 功能，如文件上传，使用 servlet listeners 初始化 IoC 容器等。
- spring-webmvc 提供 MVC 实现（SpringMVC）。
- spring-webmvc-portlet 提供基于 portlet 的 MVC 实现。
- spring-websocket 为 web 应用提供的高效通信工具。

2.4 面向切面编程（AOP）

包含以下模块。
- spring-aop 面向切面编程。
  - 提供了符合 aop 联盟规范的面向切面的编程实现，可以定义如方法拦截器和切入点，从逻辑上讲，可以减弱代码的功能耦合，清晰地被分离开。
  - 利用源码级地元数据功能，还可以将各种行为信息合并到代码中。
- spring-aspects 集成 AspectJ，这是一个功能强大且成熟的面向方面编程（AOP）框架。

2.5 设备（Instrumentation）

包含以下模块。
- spring-instrument 提供一些类级的工具支持和 ClassLoader 级的实现，用于服务器。
- spring-instrument-tomcat 针对 tomcat 的 instrument 实现。

2.6 消息发送（Messaging）

包含以下模块。
- spring-messaging 用于构建基于消息的应用程序，为集成 messaging API 和消息协议提供支持。

2.7 测试（Test）

包含以下模块。
- spring-test 支持使用 JUnit 和 TestNG 对 Spring 组件进行测试。

3. 相关组件

3.1 Resource（core）

org.springframework.core.io.Resource 是对资源的抽象。
- 它的每一个实现类都代表了一种资源的访问策略，如 ClassPathResource、UrlResource、FileSystemResource、ByteArrayResource、InputStreamResource。

Resource 体系

以上接口或类都归属于 spring-core。

3.2 ResourceLoader（core）

Spring 利用 org.springframework.core.io.ResourceLoader 进行统一资源加载。

ResourceLoader 体系

以上接口或类都归属于 spring-core。

3.3 BeanFactory（beans）

org.springframework.beans.factory.BeanFactory 是一个 bean 容器，是 IoC 必备的数据结构，其中 BeanDefinition 是它的基本结构。
BeanFactory 内部维护着一个 BeanDefinition 的 map ，并可根据 BeanDefinition 的描述进行 bean 的创建和管理。

private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap(256);

不同的 Factory 是为了区分在 Spring 内部操作过程中对象的传递和转化过程中，对对象的数据访问所做的限制。
- ListableBeanFactory 接口表示这些 Bean 是可列表的。
- HierarchicalBeanFactory 接口表示这些 Bean 是有继承关系的，每个 Bean 都有可能有父 Bean。
- AutowireCapableBeanFactory 接口定义 Bean 的自动装配规则。
这几个接口共同定义了 Bean 的集合、Bean 之间的关系、以及 Bean 行为。

BeanFactory 体系

以上接口或类都归属于 spring-beans。

BeanFactory 提供的主要方法名称	说明
`getBean()`	多个方法用于获取配置给 Spring loc 容器的 bean。
`isSingleton()`	用于判断是否单例，为真时，容器中单例。
`isPrototype()`	与单例相反，为真时，每次 getBean，创建新的实例。
`getAliases()`	获取别名。

3.4 BeanDefinition（beans）

org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition 用于描述 Spring 中的 Bean 对象。

BeanDefinition 体系

以上接口或类都归属于 spring-beans。

3.5 BeanDefinitionReader（beans）

org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionReader 的作用是读取 Spring 的配置文件的内容，并将其转换成 Ioc 容器内部的数据结构 BeanDefinition。

BeanDefinitionReader 体系

以上接口或类都归属于 spring-beans。

3.6 ApplicationContext（context）

org.springframework.context.ApplicationContext 是 Spring 容器，也叫做应用上下文，与应用息息相关。它继承 BeanFactory ，是 BeanFactory 的扩展。
- 继承 org.springframework.context.MessageSource 接口，提供国际化的标准访问策略。
- 继承 org.springframework.context.ApplicationEventPublisher 接口，提供事件机制。
- 扩展 ResourceLoader，可以用来加载多种 Resource，可以灵活访问不同的资源。
- 对 web 应用的支持。

ApplicationContext 体系

以上黄色接口或类归属于 spring-beans。
以上绿色接口或类归属于 spring-context。
以上红色接口或类归属于 spring-core。
以上蓝色接口或类归属于 spring-web。

3.7 小结

IoC 主要由 spring-core、spring-beans 和 spring-context 项目进行实现。