Spring学习(1)——快速入门

认识 Spring 框架

Spring 框架是 Java 应用最广的框架，它的成功来源于理念，而不是技术本身，它的理念包括 IoC (Inversion of Control，控制反转) 和 AOP(Aspect Oriented Programming，面向切面编程)。

什么是 Spring：

  1. Spring 是一个轻量级的 DI / IoC 和 AOP 容器的开源框架，来源于 Rod Johnson 在其著作 《Expert one on one J2EE design and development》 中阐述的部分理念和原型衍生而来。
  2. Spring 提倡以 “最少侵入” 的方式来管理应用中的代码，这意味着我们可以随时安装或者卸载 Spring
  • 适用范围：任何 Java 应用
  • Spring 的根本使命：简化 Java 开发

尽管 J2EE 能够赶上 Spring 的步伐，但 Spring 并没有停止前进， Spring 继续在其他领域发展，而 J2EE 则刚刚开始涉及这些领域，或者还没有完全开始在这些领域的创新。移动开发、社交 API 集成、NoSQL 数据库、云计算以及大数据都是 Spring 正在涉足和创新的领域。Spring 的前景依然会很美好。

Spring 中常用术语：

  • 框架：是能完成一定功能的半成品。
    框架能够帮助我们完成的是：项目的整体框架、一些基础功能、规定了类和对象如何创建，如何协作等，当我们开发一个项目时，框架帮助我们完成了一部分功能，我们自己再完成一部分，那这个项目就完成了。
  • 非侵入式设计：
    从框架的角度可以理解为：无需继承框架提供的任何类
    这样我们在更换框架时，之前写过的代码几乎可以继续使用。
  • 轻量级和重量级：
    轻量级是相对于重量级而言的，轻量级一般就是非入侵性的、所依赖的东西非常少、资源占用非常少、部署简单等等，其实就是比较容易使用，而重量级正好相反。
  • JavaBean：
    即符合 JavaBean 规范的 Java 类
  • POJO：即 Plain Old Java Objects，简单老式 Java 对象
    它可以包含业务逻辑或持久化逻辑，但不担当任何特殊角色且不继承或不实现任何其它Java框架的类或接口。

注意：bean 的各种名称——虽然 Spring 用 bean 或者 JavaBean 来表示应用组件，但并不意味着 Spring 组件必须遵循 JavaBean 规范，一个 Spring 组件可以是任意形式的 POJO。

  • 容器：
    在日常生活中容器就是一种盛放东西的器具，从程序设计角度看就是装对象的的对象，因为存在放入、拿出等操作，所以容器还要管理对象的生命周期。

Spring 的优势

  • 低侵入 / 低耦合 （降低组件之间的耦合度，实现软件各层之间的解耦）
  • 声明式事务管理（基于切面和惯例）
  • 方便集成其他框架（如MyBatis、Hibernate）
  • 降低 Java 开发难度
  • Spring 框架中包括了 J2EE 三层的每一层的解决方案（一站式）

Spring 能帮我们做什么

①.Spring 能帮我们根据配置文件创建及组装对象之间的依赖关系。
②.Spring 面向切面编程能帮助我们无耦合的实现日志记录，性能统计，安全控制。
③.Spring 能非常简单的帮我们管理数据库事务。
④.Spring 还提供了与第三方数据访问框架（如Hibernate、JPA）无缝集成，而且自己也提供了一套JDBC访问模板来方便数据库访问。
⑤.Spring 还提供与第三方Web（如Struts1/2、JSF）框架无缝集成，而且自己也提供了一套Spring MVC框架，来方便web层搭建。
⑥.Spring 能方便的与Java EE（如Java Mail、任务调度）整合，与更多技术整合（比如缓存框架）。

Spring 的框架结构

  • Data Access/Integration层包含有JDBC、ORM、OXM、JMS和Transaction模块。
  • Web层包含了Web、Web-Servlet、WebSocket、Web-Porlet模块。
  • AOP模块提供了一个符合AOP联盟标准的面向切面编程的实现。
  • Core Container(核心容器)： 包含有Beans、Core、Context和SpEL模块。
  • Test模块支持使用JUnit和TestNG对Spring组件进行测试。

Spring IoC 和 DI 简介

IoC：Inverse of Control（控制反转）

  • 读作 “反转控制”，更好理解，不是什么技术，而是一种设计思想，就是将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由Spring框架来管理。
  • 正控：若要使用某个对象，需要自己去负责对象的创建
  • 反控：若要使用某个对象，只需要从 Spring 容器中获取需要使用的对象，不关心对象的创建过程，也就是把创建对象的控制权反转给了Spring框架
  • 好莱坞法则： Don’t call me ,I’ll call you

一个例子

控制反转显然是一个抽象的概念，我们举一个鲜明的例子来说明。

在现实生活中，人们要用到一样东西的时候，第一反应就是去找到这件东西，比如想喝新鲜橙汁，在没有饮品店的日子里，最直观的做法就是：买果汁机、买橙子，然后准备开水。值得注意的是：这些都是你自己“主动”创造的过程，也就是说一杯橙汁需要你自己创造。

然而到了今时今日，由于饮品店的盛行，当我们想喝橙汁时，第一想法就转换成了找到饮品店的联系方式，通过电话等渠道描述你的需要、地址、联系方式等，下订单等待，过一会儿就会有人送来橙汁了。请注意你并没有“主动”去创造橙汁，橙汁是由饮品店创造的，而不是你，然而也完全达到了你的要求，甚至比你创造的要好上那么一些。

编写第一个 Spring 程序

  1. 新建一个空的 Java 项目，命名为【spring】
  2. 新建一个名为【lib】的目录，并添加进必要的 jar 包，导入项目
仅仅为一部分，下方还有一些包
  1. 在 Packge【pojo】下新建一个【Source】类：
package pojo;

public class Source {  
    private String fruit;   // 类型
    private String sugar;   // 糖分描述
    private String size;    // 大小杯    
    /* setter and getter */
}
  1. 在 【src】 目录下新建一个 【applicationContext.xml】 文件，通过 xml 文件配置的方式装配我们的 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">

    <bean name="source" class="pojo.Source">
        <property name="fruit" value="橙子"/>
        <property name="sugar" value="多糖"/>
        <property name="size" value="超大杯"/>
    </bean>
</beans>
  1. 在 Packge【test】下新建一个【TestSpring】类：
package test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import pojo.Source;

public class TestSpring {

    @Test
    public void test(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[]{"applicationContext.xml"}
        );

        Source source = (Source) context.getBean("source");
        System.out.println(source.getFruit());
        System.out.println(source.getSugar());
        System.out.println(source.getSize());
    }
}
  1. 运行测试代码，可以正常拿到 xml 配置的 bean
  • 总结：
  • 传统的方式：
    通过new 关键字主动创建一个对象
  • IOC方式：
    对象的生命周期由Spring来管理，直接从Spring那里去获取一个对象。 IOC是反转控制 (Inversion Of Control)的缩写，就像控制权从本来在自己手里，交给了Spring。
获取对象方式的转变

参考地址：这里

DI：Dependency Injection（依赖注入）

  • 指 Spring 创建对象的过程中，将对象依赖属性（简单值，集合，对象）通过配置设值给该对象

继续上面的例子

  1. 在 Packge【pojo】下新建一个【JuiceMaker】类：
package pojo;

public class JuiceMaker {

    // 唯一关联了一个 Source 对象
    private Source source = null;

    /* setter and getter */

    public String makeJuice(){
        String juice = "xxx用户点了一杯" + source.getFruit() + source.getSugar() + source.getSize();
        return juice;
    }
}
  1. 在 xml 文件中配置 JuiceMaker 对象：
  • 注意：这里要使用 ref 来注入另一个对象
<?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 name="source" class="pojo.Source">
        <property name="fruit" value="橙子"/>
        <property name="sugar" value="多糖"/>
        <property name="size" value="超大杯"/>
    </bean>
    <bean name="juickMaker" class="pojo.JuiceMaker">
        <property name="source" ref="source" />
    </bean>
</beans>
  1. 在 【TestSpring】 中添加如下代码：
package test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import pojo.JuiceMaker;
import pojo.Source;

public class TestSpring {

    @Test
    public void test(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[]{"applicationContext.xml"}
        );

        Source source = (Source) context.getBean("source");
        System.out.println(source.getFruit());
        System.out.println(source.getSugar());
        System.out.println(source.getSize());

        JuiceMaker juiceMaker = (JuiceMaker) context.getBean("juickMaker");
        System.out.println(juiceMaker.makeJuice());
    }
}
  1. 运行测试代码：

总结： IoC 和 DI 其实是同一个概念的不同角度描述，DI 相对 IoC 而言，明确描述了“被注入对象依赖 IoC 容器配置依赖对象”

IoC 如何实现的

最后我们简单说说IoC是如何实现的。想象一下如果我们自己来实现这个依赖注入的功能，我们怎么来做？ 无外乎：

  1. 读取标注或者配置文件，看看JuiceMaker依赖的是哪个Source，拿到类名
  2. 使用反射的API，基于类名实例化对应的对象实例
  3. 将对象实例，通过构造函数或者 setter，传递给 JuiceMaker

我们发现其实自己来实现也不是很难，Spring实际也就是这么做的。这么看的话其实IoC就是一个工厂模式的升级版！当然要做一个成熟的IoC框架，还是非常多细致的工作要做，Spring不仅提供了一个已经成为业界标准的Java IoC框架，还提供了更多强大的功能，所以大家就别去造轮子啦！希望了解IoC更多实现细节不妨通过学习Spring的源码来加深理解！

引用地址：这里

Spring AOP 简介

如果说 IoC 是 Spring 的核心，那么面向切面编程就是 Spring 最为重要的功能之一了，在数据库事务中切面编程被广泛使用。

AOP 即 Aspect Oriented Program 面向切面编程

首先，在面向切面编程的思想里面，把功能分为核心业务功能，和周边功能。

  • 所谓的核心业务，比如登陆，增加数据，删除数据都叫核心业务
  • 所谓的周边功能，比如性能统计，日志，事务管理等等

周边功能在 Spring 的面向切面编程AOP思想里，即被定义为切面

在面向切面编程AOP的思想里面，核心业务功能和切面功能分别独立进行开发，然后把切面功能和核心业务功能 "编织" 在一起，这就叫AOP

AOP 的目的

AOP能够将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任（例如事务处理、日志管理、权限控制等）封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可拓展性和可维护性。

AOP 当中的概念：

  • 切入点（Pointcut）
    在哪些类，哪些方法上切入（where）
  • 通知（Advice）
    在方法执行的什么实际（when:方法前/方法后/方法前后）做什么（what:增强的功能）
  • 切面（Aspect）
    切面 = 切入点 + 通知，通俗点就是：在什么时机，什么地方，做什么增强！
  • 织入（Weaving）
    把切面加入到对象，并创建出代理对象的过程。（由 Spring 来完成）

AOP 编程

  1. 在 Packge【service】下创建 【ProductService】类：
package service;

public class ProductService {
    public void doSomeService(){
        System.out.println("doSomeService");
    }
}
  1. 在 xml 文件中装配该 bean：
<bean name="productService" class="service.ProductService" />
  1. 在【TestSpring】中编写测试代码，运行：
  1. 在 Packge【aspect】下准备日志切面 【LoggerAspect】类：
package aspect;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

public class LoggerAspect {
    
    public Object log(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("start log:" + joinPoint.getSignature().getName());
        Object object = joinPoint.proceed();
        System.out.println("end log:" + joinPoint.getSignature().getName());
        return object;
    }
}
  1. 在 xml 文件中声明业务对象和日志切面：
<?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:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="
   http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/aop
   http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/tx
   http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/context
   http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">

    <bean name="productService" class="service.ProductService" />
    <bean id="loggerAspect" class="aspect.LoggerAspect"/>

    <!-- 配置AOP -->
    <aop:config>
        <!-- where：在哪些地方（包.类.方法）做增加 -->
        <aop:pointcut id="loggerCutpoint"
                      expression="execution(* service.ProductService.*(..)) "/>

        <!-- what:做什么增强 -->
        <aop:aspect id="logAspect" ref="loggerAspect">
            <!-- when:在什么时机（方法前/后/前后） -->
            <aop:around pointcut-ref="loggerCutpoint" method="log"/>
        </aop:aspect>
    </aop:config>
</beans>
  1. 再次运行 TestSpring 中的测试代码，代码并没有改变，但是在业务方法运行之前和运行之后，都分别输出了日志信息：

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