Spring 框架概述和体系结构

小鱼儿 2022-01-16 06:27 534阅读 0赞

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# 一、什么是 Spring #

Spring框架是一种轻量级解决方案，是构建企业级应用程序的一站式解决方案。然而，Spring是模块化的，允许您只使用需要的部分，而不必引入其他部分。您可以使用IoC容器，上面可以使用任何web框架，但是也可以只使用Hibernate集成代码或JDBC抽象层。Spring框架支持声明式事务管理、通过RMI或web服务远程访问逻辑，以及用于持久化数据的各种选项。它提供了一个功能齐全的MVC框架，使您能够透明地将AOP集成到软件中。

## 1、介绍 ##

Spring的设计是非侵入性的，这意味着您的域逻辑代码通常不依赖于框架本身。在集成层(例如数据访问层)中，将存在一些对数据访问技术和Spring库的依赖。但是，应该很容易将这些依赖项与代码库的其他部分隔离开来。  
Spring框架是一个Java平台，它为开发Java应用程序提供了全面的基础设施支持。Spring处理基础设施，这样您就可以专注于您的应用程序。  
Spring使您能够从“普通的旧Java对象”(pojo)构建应用程序，并将企业服务非入侵地应用于pojo。此功能适用于Java SE编程模型以及完整和部分Java EE。

## 2、依赖注入和控制反转 ##

Java应用程序(一个松散的术语，它运行从受约束的嵌入式应用程序到n层的服务器端企业应用程序)通常由协作形成应用程序的对象组成。因此，应用程序中的对象相互依赖。  
尽管Java平台提供了丰富的应用程序开发功能，但是它缺乏将基本构建块组织成一个连贯的整体的方法，这就把这个任务留给了架构师和开发人员。虽然可以使用设计模式,例如工厂,抽象工厂,建筑,装饰,和服务定位器组成的各种类和对象实例应用程序组成,这些模式是:最佳实践给出一个名字,有什么模式的描述,如何应用它,它解决的问题,等等。模式是形式化的  
Spring Framework Inversion of Control (IoC)组件通过提供一种形式化的方法，将不同的组件组合成一个完全可用的应用程序，从而解决了这个问题。Spring框架将形式化的设计模式编码为一级对象，您可以将其集成到自己的应用程序中。许多组织和机构以这种方式使用Spring框架来设计健壮的、可维护的应用程序。

# 二、Spring框架体系 #

（本框架体系描述的是spring 4.x版本）  
Spring框架由大约20个模块组成的特性组成。这些模块分为核心容器、数据访问/集成、Web、AOP(面向方面编程)、工具、消息传递和测试。  
![Spring4框架体系图][Spring4]

## 1、核心容器 ##

核心容器由`spring-core`、`spring-beans`、`spring-context`、`spring-context-support`和`spring-expression(Spring Expression Language)`模块组成。

*  `spring-core`和`spring-beans` 模块提供了框架的基本部分，包括`控制反转`（Inversion of Control, IOC）和`依赖注入`（Dependency Injection, DI）。BeanFactory是一个复杂的工厂模式实现。它移除了编码式单例的需要，并且可以把配置和依赖从实际编码逻辑中解耦，BeanFactory 容器实例化后并不会自动实例化 Bean，只有当 Bean被使用时 BeanFactory 容器才会对该 Bean 进行实例化与依赖关系的装配。
 *  `spring-context` 上下文模块构建在`core`和`bean`模块之上:它是以一种类似JNDI注册的方式访问对象。Context模块继承Beans模块的特性，并添加了国际化(例如使用资源包)、事件广播、资源加载和透明地创建上下文(例如使用Servlet容器)的支持。context模块还支持EJB、JMX和基本远程处理等JavaEE特性。ApplicationContext是Context模块的核心接口。  
    `spring-context-support`支持将常见的第三方库集成到Spring应用程序上下文中，用于缓存(EhCache、Guava、JCache)、邮件(JavaMail)、调度(CommonJ、Quartz)和模板引擎(FreeMarker、JasperReports、Velocity)。
 *  `spring-expression` 模块是统一表达式语言(unified expression language，unified EL)的扩展，用于在运行时查询和操作对象图。该语言支持设置和获取属性值、属性赋值、方法调用、访问数组、集合和索引的内容、逻辑和算术操作符、命名变量，以及从Spring的IoC容器按名称检索对象。还支持列表映射、选择以及常见的列表聚合。

## 2、AOP 和 Instrumentation ##

*  `spring-aop` 模块提供面向切面的编程实现，允许你定义方法拦截器和切入点对代码干净地解耦分离。使用源码级的元数据功能，还可以将行为信息以类似.NET属性的方式合并到代码中。
 *  `spring-aspects` 模块集成自 AspectJ 框架， 主要是为 Spring AOP 提供多种 AOP 实现方法
 *  `spring-instrument` 模块提供用于某些应用服务器的类instrumentation 支持和类加载器实现。  
    `spring-instrument-tomcat` 模块用于Tomcat的Spring的instrumentation代理

## 3、Messaging ##

*  Spring Framework 4 包含`spring-messaging`模块，来自Spring集成项目的抽象，如Message、MessageChannel、MessageHandler等，用来提供基于消息的基础服务。该模块还包括一组用于将消息映射到方法的注解，类似于基于编程模型的Spring MVC的注解。

## 4、数据访问和集成 ##

Data Access/Integration 层由`JDBC`、`ORM`、`OXM`、`JMS`和`Transaction` 模块组成。

*  `spring-jdbc` 模块提供了JDBC抽象层，它消除了冗长的JDBC编码和对数据库供应商特定错误代码解析的需要。主要是提供JDBC模板方式、关系数据库对象化方式、SimpleJdbc方式、事务管理来简化JDBC编程，主要实现类是 JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate 以及 NamedParameterJdbcTemplate
 *  `spring-tx` 模块支持对实现特殊接口的类和所有pojo(普通旧Java对象)进行编程式和声明式事务管理。
 *  `spring-orm` 模块为流行的 object-relational mapping（对象-关系映射）API(包括JPA、JDO和Hibernate)提供了集成层。使用spring-orm模块，可以结合O/R映射框架与Spring提供的所有其他特性结合，如简单声明性事务管理特性。
 *  `spring-oxm`模块提供了一个抽象层用于支持 Object/XML mapping （对象/XML映射）的实现，如JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX和XStream。
 *  `spring-jms`模块包含生成和消费消息的功能。从Spring4.1开始，提供了与spring-messaging模块的集成。

## 5、Web ##

Web层由`spring-web`、`spring-webmvc`、`spring-websocket`和`spring-webmvc-portlet`模块组成。

*  `spring-web` 模块提供了基本的面向web的集成功能。例如多部分文件上传功能，使用Servlet listeners和面向Web的应用程序上下文初始化IoC容器。它还包含HTTP客户端和Spring远程访问web相关的部分的支持。
 *  `spring-webmvc` 模块(也称为Web servlet模块)包含Spring的模型-视图-控制器(model-view-controller，MVC)和Web应用程序的REST Web服务实现。Spring的MVC框架提供了domain model（域模型）代码和web form之间的完全分离，并集成了Spring框架的所有其他特性。
 *  `spring-websocket` 模块主要是与 Web 前端的全双工通讯的协议。
 *  `spring-webmvc-portlet` 模块(也称为Web-Portlet模块)提供了要在Portlet环境中使用的MVC实现，并反映了基于servlet的spring-webmvc模块的功能。（该模块在Spring5中移除）
 *  `spring-webflux` 是一个新的非堵塞函数式 Reactive Web 框架， 可以用来建立异步的、非阻塞、事件驱动的服务，并且扩展性非常好。（Spring5新模块）

## 6、Test ##

*  `spring -test`模块支持使用JUnit或TestNG对Spring组件进行单元测试和集成测试。它提供了Spring ApplicationContext的一致加载和这些上下文的缓存。它还提供了模拟对象，您可以使用这些模拟对象单独测试代码。

# 三、Spring 包之间的依赖关系 #

## 1. 包列表 ##

*  `spring-core` 核心工具类
 *  `spring-beans` bean支持
 *  `spring-expression` Spring表达式语言(SpEL)
 *  `spring-aop` 基于代理的AOP支持
 *  `spring-aspects` 基于AspectJ方面
 *  `spring-context` 应用程序上下文运行时，包括调度和远程抽象
 *  `spring-context-support` 支持将公共第三方库集成到Spring应用程序上下文中的类
 *  `spring-messaging` 支持消息传递体系结构和协议
 *  `spring-instrument` 用于JVM引导的插装代理
 *  `spring-instrument-tomcat` Tomcat的插装代理
 *  `spring-jdbc` JDBC支持包，包括数据源设置和JDBC访问支持
 *  `spring-tx` 事务基础设施，包括DAO支持和JCA集成
 *  `spring-orm` 对象/关系映射，包括JPA和Hibernate支持
 *  `spring-oxm` Object/XML Mipmg 对象/ XML映射
 *  `spring-jms` JMS支持包，包括发送/接收JMS消息的帮助类
 *  `spring-test` 支持单元测试和集成测试Spring组件
 *  `spring-web` 基本的web支持，包括web客户机和基于web的远程处理
 *  `spring-webmvc` Servlet栈的基于http的模型-视图-控制器和REST端点
 *  `spring-websocket` WebSocket和SockJS基础架构，包括STOMP消息传递支持
 *  `spring-webmvc-portlet` 要在Portlet环境中使用的MVC实现

## 2. 依赖关系图 ##

spring-core依赖了commons-logging，而其他模块都依赖了spring-core，所以整个spring框架都依赖了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，编译报错

下图是spring4的jar之间的直接依赖图，在maven中配置spring依赖时不会再混乱了，简洁配置

![Spring4 jar包直接依赖图][Spring4 jar]

转载于:https://my.oschina.net/morgan412/blog/2988174

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220114/11d33ca2721c4c84bd44c0e47fa9da6f.png
[Spring4]: /images/20220114/12ac5a7817a74435bfd61665e9cae0b4.png
[Spring4 jar]: /images/20220114/a5c3c0ac5e904fa6a95a64d9cc8ab0fc.png