一篇告诉你什么是Spring

痛定思痛。 2023-10-06 12:11 38阅读 0赞

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### 前言 ###

> 大多数文章讲\*\*“什么到Spring?”**，上来就是**控制反转（IoC）或依赖注入（DI）和面向切面编程(AOP)\*\*，拿着官网文档直译 copy。对小白来说并不友好，看完可能还是一头雾水。下面是我利用业余时间整理的一些资料、书籍和自己的理解，致力于更容易理解方式讲 Spring。

#### 文章目录 ####

*   *  前言
     *  什么是Spring ?
     *  Spring 模块
     *  Spring的优点
     *  我对 Spring IoC 和 AOP 理解
     *   *  IoC（Inversion of Control）控制反转
         *  AOP（Aspect-OrientedProgramming）面向切面编程
         *   *  什么是 AOP？
             *  Spring AOP
             *  Spring AOP 和 AspectJ AOP 有什么区别？
     *  Spring 的 bean
     *   *  bean 的作用域有哪些 ？
         *  Spring bean 单例与线程安全问题
         *  Spring bean 的生命周期
         *  谈谈对 Spring MVC 的理解
     *  Spring 事务声明
     *   *  比较重要的一点是
     *  后记

### 什么是Spring ? ###

> Spring 是一个开源框架，Spring是于2003 年兴起的一个**轻量级**的Java 开发框架，由 Rod Johnson 在其著作 Expert One-On-One J2EE Development and Design 中阐述的部分理念和原型衍生而来。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构，分层架构允许使用者选择使用哪一个组件，同时为 J2EE 应用程序开发提供集成的框架。Spring 使用基本的 JavaBean 来完成以前只可能由 EJB 完成的事情。

然而，Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。**Spring的核心是控制反转（IoC）和面向切面（AOP）**。简单来说，Spring 是一个分层的 `JavaSE/EE full-stack`(一站式) `轻量级`开源框架。

简单来说，它是一个容器框架，用来装 javabean（java对象），中间层框架（万能胶）可以起一个连接作用，比如说把 Struts 和 hibernate 粘合在一起运用。简单来说，Spring 是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

> 如果你现在还有点疑惑，通读全文，你一定有所收获

### Spring 模块 ###

> 以下内容都是基于 Spring 4 及以上的

`Spring` 官网图片

![format_png][]

*  **Spring Core**：Spring核心模块，主要提供 ioC 依赖注入、
 *  **Spring Context**：向Spring框架提供上下文信息、
 *  **Spring AOP**：面向切面编程，为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务、
 *  **Spring JDBC**：Java数据库连接、
 *  **Spring JMS**：Java消息服务、
 *  **Spring ORM**：用于支持 MyBatis、Hibernate 等 ORM 工具、
 *  **Spring Web**：为创建Web应用程序提供支持、
 *  **Spring Test**：提供了对 JUnit 和 TestNG 测试的支持、
 *  **Spring Aspects**：该模块为与AspectJ的集成提供支持。
 *  **Spring Web**：Spring框架支持与Struts集成，为基于web的应用程序提供了上下文。

### Spring的优点 ###

*  **方便解耦，简化开发 （高内聚低耦合）**  
    Spring就是一个大工厂（容器），可以将所有对象创建和依赖关系维护，交给Spring管理，spring工厂是用于生成bean
 *  **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 \*\*  
    Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序
 *  **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（如：Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等）的直接支持
 *  **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

### 我对 Spring IoC 和 AOP 理解 ###

Spring 中最重要的概念 IoC 和 AOP

#### IoC（Inversion of Control）控制反转 ####

> `IoC` 需要 `DI`(依赖注入)的支持为什么呢？因为没有 DI 的注入 Spring 创造出的对象都是空值是无法使用的,所以说 `IoC` 和 `DI` 多数是同时出现人们眼前的。

`IOC` 是 `Inversion of Control` 的缩写，多数书籍翻译成\*\*“控制反转”**。为了解决对象之间的耦合度过高的问题，软件专家 Michael Mattson 提出了 IOC 理论，用来实现对象之间的**解耦\*\*。

2004年，Martin Fowler探讨了同一个问题，既然IOC是控制反转，那么到底是“哪些方面的控制被反转了呢？”，经过详细地分析和论证后，他得出了答案：“获得依赖对象的过程被反转了”。控制被反转之后，获得依赖对象的过程由自身管理变为了由 IOC 容器主动注入。于是，他给“控制反转”取了一个更合适的名字叫做“依赖注入（Dependency Injection）”。他的这个答案，实际上给出了实现 IOC 的方法：注入。所谓依赖注入，就是由IOC容器在运行期间，动态地将某种依赖关系注入到对象之中。

依赖注入(DI)和控制反转(IOC)是从不同的角度的描述的同一件事情，就是指**通过引入 IOC 容器，利用依赖关系注入的方式，实现对象之间的解耦。**

> 背景介绍完了，讲讲我的理解

IoC 就是**依赖倒置**原则的一种**设计思路**，就**是将原本在程序中自己手动创建对象的控制权，交由 Spring 框架来管理**。Spring 框架负责控制对象的**生命周期**和**对象之间的关系**。IoC 在其他语言中也有应用，并非 Spirng 特有。**ioc 容器实际上就是个 map（key，value），里面存的是各种对象**（在xml里配置的bean节点||repository、service、controller、component）。

**Spring IOC 容器就像是一个工厂一样，当我们需要创建一个对象的时候，只需要配置好配置文件/注解即可，完全不用考虑对象是如何被创建出来的。** IOC 容器负责创建对象，将对象连接在一起，配置这些对象，并从创建中处理这些对象的整个生命周期，直到它们被完全销毁。

在实际项目中一个 Service 类如果有几百甚至上千个类作为它的底层，我们需要实例化这个 Service，你可能要每次都要搞清这个 Service 所有底层类的构造函数，这可能会把人逼疯。如果利用 IOC 的话，你只需要配置好，然后在需要的地方引用就行了，这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。

推荐阅读：

https://www.zhihu.com/question/23277575/answer/169698662

**IoC容器的初始化过程可以分为三步：**

1.  Resource 定位（Bean的定义文件定位）、
2.  将 Resource 定位好的资源载入到 BeanDefinition、
3.  将 BeanDefiniton 注册到容器中

![format_png 1][]

IoC 源码：

https://javadoop.com/post/spring-ioc

#### AOP（Aspect-OrientedProgramming）面向切面编程 ####

##### 什么是 AOP？ #####

AOP（Aspect Oriented Programming 面向切面编程），在程序开发中主要用来解决一些系统层面上的问题，比如**日志收集，事务管理，权限，缓存，对象池管理**等。

AOP 可以说是 OOP（Object Oriented Programming，面向对象编程）的补充和完善。OOP 引入封装、继承、多态等概念来建立一种对象层次结构，用于模拟公共行为的一个集合。不过 OOP 允许开发者定义纵向的关系，但并不适合定义横向的关系，例如日志功能。日志代码往往横向地散布在所有对象层次中，而与它对应的对象的核心功能毫无关系对于其他类型的代码，如**安全性、异常处理和透明的持续性**也都是如此，这种散布在各处的无关的代码被称为横切（cross cutting），在 OOP 设计中，它导致了**大量代码的重复，而不利于各个模块的重用**。

AOP技术恰恰相反，它利用一种称为"横切"的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其命名为"Aspect"，即切面。所谓"切面"，简单说就是那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，**便于减少系统的重复代码，降低模块之间的耦合度**，并有**利于未来的可操作性和可维护性**。

##### Spring AOP #####

Spring AOP就是基于动态代理的，底层实现有俩种方式：一种是 **JDK 动态代理(JDK Proxy)**，另一种是 **CGLib**(Code Generation Library(基于字节码操作)) 的方式。

如果要被代理的对象是个实现类，那么 Spring 会使用 JDK动态代理来完成操作（Spirng 默认采用JDK动态代理实现机制）；如果要被代理的对象不是个实现类那么，Spring 会强制使用 CGLib 来实现动态代理。

![format_png 2][]

推荐阅读：https://www.jianshu.com/p/5b9a0d77f95f

当然，也可以使用 AspectJ ，AspectJ 可以做Spring AOP干不了的事情，它是 AOP 编程的完全解决方案。

##### Spring AOP 和 AspectJ AOP 有什么区别？ #####

**Spring AOP 属于运行时增强；而 AspectJ 是编译时增强**。Spring AOP 只能在运行时织入，AspectJ 运行时织入不可用，支持编译时、编译后和加载时织入。

AspectJ 相比于 Spring AOP 功能更加强大，但是 Spring AOP 相对来说更简单。

### Spring 的 bean ###

#### bean 的作用域有哪些 ？ ####

![format_png 3][]

#### Spring bean 单例与线程安全问题 ####

线程安全一直是代码编写的重地，我们大多时候在系统开发中不会使用多线程。单例 bean 存在线程安全问题，当多个线程操作同一个对象的时候，这个对象的非静态成员变量会存在线程安全问题。

解决方法：

1.  在类中定义一个ThreadLocal成员变量，将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中（推荐的一种方式，这也是常用一种）；

2.在Bean对象中尽量避免定义可变的成员变量。

#### Spring bean 的生命周期 ####

在传统的Java应用中，bean的生命周期很简单，使用Java关键字 new 进行Bean 的实例化，然后该Bean 就能够使用了。一旦bean不再被使用，则由Java自动进行垃圾回收。

相比之下，Spring管理Bean的生命周期就复杂多了，正确理解Bean 的生命周期非常重要。一个Bean的构造过程：

![format_png 4][]

#### 谈谈对 Spring MVC 的理解 ####

> 说到了 Spring ，那一定提一下 Spring MVC，各种讲 SSM 的技术博客大家应该都见了很多。

在我初学时 Java，那时讲的是 “Java Bean(Model) + JSP（View） + Servlet（Controller）” 这种开发模式，这是早期的 JavaWeb MVC。

Spring MVC 是一款很优秀的 MVC 框架。可以让我们的开发更简洁，而且它和 Spring 是无缝集成，是 Spring 的一个子模块，是我们上面提到 Spring 大家族中 Web 模块。

Spring MVC 框架主要由 **DispatcherServlet 、处理器映射、处理器(控制器)、视图解析器、视图**组成。

**Spring MVC 流程图很重要：**

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### Spring 事务声明 ###

> 事务管理对于企业应用来说是至关重要的，即使出现异常情况，它也可以保证数据的一致性。

1.  编程式事务，在代码中硬编码。(不推荐使用)
2.  声明式事务，在配置文件中配置（推荐使用）

**声明式事务**又分为两种：

1.  基于XML的声明式事务
2.  基于注解的声明式事务

#### 比较重要的一点是 ####

**@Transactional(rollbackFor = Exception.class)注解**

在 `@Transactional` 注解中如果不配置 `rollbackFor` 属性,那么事物只会在遇到 `RuntimeException` 的时候才会回滚,加上 `rollbackFor=Exception.class` ,可以让事物在遇到非运行时异常时也回滚。

### 后记 ###

scope 是范围的意思,在绝地求生中 scope 意为瞄准镜,如果你的队友是个老外你就和他说 i want this 4times scope 他就明白了。

下篇结合代码一块讲解

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