Spring

Posted 2021-03-25

概述

　　Spring 是最受欢迎的企业级 Java 应用程序开发框架，数以百万的来自世界各地的开发人员使用 Spring 框架来创建性能好、易于测试、可重用的代码。

　　Spring 框架是一个开源的 Java 平台，它最初是由 Rod Johnson 编写的，并且于 2003 年 6 月首次在 Apache 2.0 许可下发布。

　　Spring 是轻量级的框架，其基础版本只有 2 MB 左右的大小。

　　Spring 框架的核心特性是可以用于开发任何 Java 应用程序，但是在 Java EE 平台上构建 web 应用程序是需要扩展的。 Spring 框架的目标是使 J2EE 开发变得更容易使用，通过启用基于 POJO 编程模型来促进良好的编程实践。

 

体系结构

　　Spring 有可能成为所有企业应用程序的一站式服务点，然而，Spring 是模块化的，允许你挑选和选择适用于你的模块，不必要把剩余部分也引入。下面的部分对在 Spring 框架中所有可用的模块给出了详细的介绍。

　　Spring 框架提供约 20 个模块，可以根据应用程序的要求来使用。

 

　　

 

 

组成 Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下：

• 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 （IOC） 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开（它不是一种技术而是一种思想）。
• 依赖注入：(DI：Dependency Injection)，

  依赖注入的本质:上面说到控制反转IOC，是一个思想概念，但是也要具体实现的，上面的配置文件也是一种实现方式。依赖注入提出了具体的思想。

  依赖注入DI是Dependency Injection缩写，它提出了“哪些东东的控制权被反转了，被转移了？”，它也给出了答案：“依赖对象的创建获得被反转”。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。

• Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。
• Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖 EJB 组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。
• Spring DAO：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。
• Spring ORM：Spring 框架插入了若干个 ORM 框架，从而提供了 ORM 的对象关系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。
• Spring Web 模块：Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。
• Spring MVC 框架：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是：支持不绑定到特定 J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。毫无疑问，这样的对象可以在不同 J2EE 环境 （Web 或 EJB）、独立应用程序、测试环境之间重用。

 

　　

核心容器

核心容器由spring-core，spring-beans，spring-context，spring-context-support和spring-expression（SpEL，Spring表达式语言，Spring Expression Language）等模块组成，它们的细节如下：

• spring-core模块提供了框架的基本组成部分，包括 IoC 和依赖注入功能。

• spring-beans 模块提供 BeanFactory，工厂模式的微妙实现，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。

• context模块建立在由core和 beans 模块的基础上建立起来的，它以一种类似于JNDI注册的方式访问对象。Context模块继承自Bean模块，并且添加了国际化（比如，使用资源束）、事件传播、资源加载和透明地创建上下文（比如，通过Servelet容器）等功能。Context模块也支持Java EE的功能，比如EJB、JMX和远程调用等。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。spring-context-support提供了对第三方库集成到Spring上下文的支持，比如缓存（EhCache, Guava, JCache）、邮件（JavaMail）、调度（CommonJ, Quartz）、模板引擎（FreeMarker, JasperReports, Velocity）等。

• spring-expression模块提供了强大的表达式语言，用于在运行时查询和操作对象图。它是JSP2.1规范中定义的统一表达式语言的扩展，支持set和get属性值、属性赋值、方法调用、访问数组集合及索引的内容、逻辑算术运算、命名变量、通过名字从Spring IoC容器检索对象，还支持列表的投影、选择以及聚合等。

它们的完整依赖关系如下图所示：

　　　　

 

 

编写一个简单的例子

以Student和Teacher为例：

　　首先导入：在pom.xml中

　　

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-beans -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-beans</artifactId>
      <version>5.1.5.RELEASE</version>
    </dependency>
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-context -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context</artifactId>
      <version>5.1.5.RELEASE</version>
    </dependency>

执行完毕效果：

　　

 

 

 

　　Student类：

　　　　在Student类植入Teacher对象（这里叫域属性）

public class StudentNo {
    private Integer age;
    private String name;
    private Teacher teaBan;

    public void Say(){
        System.out.println("MyName:"+name+"\\tMyAge:"+age);
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Teacher getTeaBan() {
        return teaBan;
    }

    public void setTeaBan(Teacher teaBan) {
        this.teaBan = teaBan;
    }
}

　　Teacher类：

　　

public class Teacher {
    private Integer t_age;
    private String t_name;

    public Integer getT_age() {
        return t_age;
    }

    public void setT_age(Integer t_age) {
        this.t_age = t_age;
    }

    public String getT_name() {
        return t_name;
    }

    public void setT_name(String t_name) {
        this.t_name = t_name;
    }
}

 

applicationContext.xml 配置文件

　　

 

 

测试类：

　　

import cn.spring.entity.StudentNo;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class StuNoTest {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext xx=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        StudentNo studentIoc = xx.getBean("studentIoc", StudentNo.class);

        studentIoc.Say();

        System.out.println("\\tname:"+studentIoc.getTeaBan().getT_name());
    }
}

 

运行结果：

　　

 

打印机：

　一>>>>

　　定义墨盒接口：

　　

public interface Ink {
    public String getInk();
}

　　彩色墨盒实现类：

public class ColorInk implements Ink {
    public String getInk() {
        return "彩色墨盒";
    }
}

　　黑白墨盒实现类：

public class BlackInk implements Ink{
    public String getInk() {
        return "黑白墨盒";
    }
}

　

二>>>>

　　定义纸张接口：

public interface Paper {
    public String getPaper();
}

 

　　A4纸实现类：

public class A4Paper implements Paper{
    public String getPaper() {
    return "A4纸";
    }
}

　　B5纸实现类：

public class B5Paper implements Paper {

    public String getPaper() {
        return "B5纸";
    }
}

 

applicationContext.xml 配置：

 

测试类：

import cn.spring.print.printer.Printer;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class InkTest {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext cotx=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        Printer printer = cotx.getBean("printer", Printer.class);
        printer.print();

    }
}

 

 运行结果如下：

 

 

 

 

使用 Spring 框架的好处

 

• Spring 可以使开发人员使用 POJOs 开发企业级的应用程序。只使用 POJOs 的好处是你不需要一个 EJB 容器产品，比如一个应用程序服务器，但是你可以选择使用一个健壮的 servlet 容器，比如 Tomcat 或者一些商业产品。

• Spring 在一个单元模式中是有组织的。即使包和类的数量非常大，你只要担心你需要的，而其它的就可以忽略了。

• Spring 不会让你白费力气做重复工作，它真正的利用了一些现有的技术，像ORM 框架、日志框架、JEE、Quartz 和 JDK 计时器，其他视图技术。

• 测试一个用 Spring 编写的应用程序很容易，因为环境相关的代码被移动到这个框架中。此外，通过使用 JavaBean-style POJOs，它在使用依赖注入注入测试数据时变得更容易。

• Spring 的 web 框架是一个设计良好的 web MVC 框架，它为比如 Structs 或者其他工程上的或者不怎么受欢迎的 web 框架提供了一个很好的供替代的选择。MVC模式导致应用程序的不同方面(输入逻辑，业务逻辑和UI逻辑)分离，同时提供这些元素之间的松散耦合。

  • 模型(Model)封装了应用程序数据，通常它们将由POJO类组成。
  • 视图(View)负责渲染模型数据，一般来说它生成客户端浏览器可以解释html输出。
  • 控制器(Controller)负责处理用户请求并构建适当的模型，并将其传递给视图进行渲染。

• 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。

• 轻量级的 IOC 容器往往是轻量级的，例如，特别是当与 EJB 容器相比的时候。这有利于在内存和 CPU 资源有限的计算机上开发和部署应用程序。

• Spring提供了一致的事务管理接口，可向下扩展到（使用一个单一的数据库，例如）本地事务并扩展到全局事务（例如，使用 JTA）