spring5

Posted 2021-07-10 基本功修炼

spring是什么

Spring是分层的Java SE/EE应用full-stack轻量级开源框架，以IoC（Inverse Of Control：反转控制）和AOP（Aspect Oriented Programming：面向切面编程）为内核，提供了展现层Spring MVC和持久层Spring JDBC以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术，还能整合开源世界众多著名的第三方框架和类库，逐渐成为使用最多的Java EE企业应用开源框架。

Spring的发展历程

1997年IBM提出了EJB的思想

1998年，SUN制定开发标准规范EJB1.0

1999年，EJB1.1发布

2001年，EJB2.0发布

2003年，EJB2.1发布

2006年，EJB3.0发布

Rod Johnson（spring之父） Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002)阐述了J2EE使用EJB开发设计的优点及解决方案Expert One-to-One J2EE Development without EJB(2004)阐述了J2EE开发不使用EJB的解决方式（Spring雏形） 

2017年9月份发布了spring的最新版本spring 5.0通用版（GA） 

spring的优势方便解耦，简化开发通过Spring提供的IoC容器，可以将对象间的依赖关系交由Spring进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层的应用。AOP编程的支持通过Spring的AOP功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用传统OOP实现的功能可以

spring的优势

方便解耦，简化开发通过Spring提供的IoC容器，可以将对象间的依赖关系交由Spring进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层的应用。

AOP编程的支持通过Spring的AOP功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用传统OOP实现的功能可以通过AOP轻松应付。

声明式事务的支持

可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式方式灵活的进行事务的管理，提高开发效率和质量。

方便程序的测试

可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作，测试不再是昂贵的操作，而是随手可做的事情。

方便集成各种优秀框架

Spring可以降低各种框架的使用难度，提供了对各种优秀框架（Struts、Hibernate、Hessian、Quartz等）的直接支持。

降低JavaEE API的使用难度

Spring对JavaEE API（如JDBC、JavaMail、远程调用等）进行了薄薄的封装层，使这些API的使用难度大为降低。

Java源码是经典学习范例

Spring的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用，处处体现着大师对Java设计模式灵活运用以及对Java技术的高深造诣。它的源代码无意是Java技术的最佳实践的范例。

spring的体系结构

 IoC的概念和作用

什么是程序的耦合耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系，包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多，其耦合性越强，同时表明其独立性越差( 降低耦合性，可以提高其独立性)。耦合性存在于各个领域，而非软件设计中独有的，但是我们只讨论软件工程中的耦合。在软件工程中，耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个准则就是高内聚低耦合。

解决程序耦合的思路当是我们讲解jdbc时，是通过反射来注册驱动的，代码如下：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串

此时的好处是，我们的类中不再依赖具体的驱动类，此时就算删除mysql的驱动jar包，依然可以编译（运行就不要想了，没有驱动不可能运行成功的）。

同时，也产生了一个新的问题，mysql驱动的全限定类名字符串是在java类中写死的，一旦要改还是要修改源码。解决这个问题也很简单，使用配置文件配置。

工厂模式解耦

在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来，当启动服务器应用加载的时候，让一个类中的方法通过读取配置文件，把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候，直接拿过来用就好了。那么，这个读取配置文件，创建和获取三层对象的类就是工厂。

控制反转-Inversion Of Control

这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转，它是spring框架的核心之一

明确ioc的作用：削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)。

使用spring的IOC解决程序耦合 

本次的案例是，账户的业务层和持久层的依赖关系解决。在开始spring的配置之前，我们要先准备一下环境。由于我们是使用spring解决依赖关系，并不是真正的要做增删改查操作，所以此时我们没必要写实体类。并且我们在此处使用的是java工程，不是java web工程。

准备spring的开发包

官网：http://spring.io/

http://repo.springsource.org/libs-release-local/org/springframework/spring

解压:(Spring目录结构:)

* docs:API和开发规范.

* libs:jar包和源码. 

* schema:约束.

创建业务层接口和实现类

创建持久层接口和实现类

基于XML的配置（入门案例

第一步：拷贝必备的jar包到工程的lib目录中

第二步：在类的根路径下创建一个任意名称的xml文件（不能是中文）

给配置文件导入约束：

/spring-framework-5.0.2.RELEASE/docs/spring-framework-reference/html5/core.html

第三步：让spring管理资源，在配置文件中配置service和dao

测试配置是否成功

Spring基于XML的IOC细节

spring中工厂的类结构图

BeanFactory和ApplicationContext的区别

ApplicationContext接口的实现类

IOC中bean标签和管理对象细节

bean标签

bean的作用范围和生命周期

实例化Bean的三种方式 

第一种方式：

使用默认无参构造函数

<!--在默认情况下：

      它会根据默认无参构造函数来创建类对象。如果bean中没有默认无参构造函数，将会创建失败。

--><beanid="accountService"class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"/>

spring的依赖注入

依赖注入的概念

依赖注入：Dependency Injection。它是spring框架核心ioc的具体实现。我们的程序在编写时，通过控制反转，把对象的创建交给了spring，但是代码中不可能出现没有依赖的情况。ioc解耦只是降低他们的依赖关系，但不会消除。例如：我们的业务层仍会调用持久层的方法。那这种业务层和持久层的依赖关系，在使用spring之后，就让spring来维护了。简单的说，就是坐等框架把持久层对象传入业务层，而不用我们自己去获取。

构造函数注入

set方法注入

使用p名称空间注入数据（本质还是调用set方法）

配置文件代码

注入集合属性

Spring配置文件中提示的配置

案例：使用spring的IoC的实现账户的CRUD

需求和技术要求

需求

实现账户的CRUD操作

技术要求

使用spring的IoC实现对象的管理

使用DBAssit作为持久层解方案决

使用c3p0数据源

环境搭建

拷贝jar包

创建数据库和编写实体类

编写持久层代码

编写业务层代码

创建并编写配置文件

配置步骤

配置对象

测试案例

测试类代码

分析测试了中的问题

通过上面的测试类，我们可以看出，每个测试方法都重新获取了一次spring的核心容器，造成了不必要的重复代码，增加了我们开发的工作量。这种情况，在开发中应该避免发生。

可能会想到把容器的获取定义到类中去。例如：

基于注解的IOC配置

明确：写在最前

关于实际的开发中到底使用xml还是注解，每家公司有着不同的使用习惯。所以这两种配置方式我们都需要掌

握。

学习基于注解的IoC配置，大家脑海里首先得有一个认知，即注解配置和xml配置要实现的功能都是一样的，都是要降低程序间的耦合。只是配置的形式不一样。我们在讲解注解配置时，采用上一章节的案例，把spring的xml配置内容改为使用注解逐步实现。

环境搭建

注意：在基于注解的配置中，我们还要多拷贝一个aop的jar包。如下图

第一步：拷贝必备jar包到工程的lib目录。

第二步：使用@Component注解配置管理的资源

注意：当我们使用注解注入时，set方法不用写

第三步：创建spring的xml配置文件并开启对注解的支持

注意：由于我们使用了注解配置，此时不能在继承JdbcDaoSupport，需要自己配置一个JdbcTemplate基于注解整合时，导入约束时需要多导入一个context名称空间下的约束。

常用注解

相当于：<beanid=""class="">用于创建对象的

@Component

作用：把资源让spring来管理。相当于在xml中配置一个bean。

属性：value：指定bean的id。如果不指定value属性，默认bean的id是当前类的类名。首字母小写。

@Controller@Service@Repository

他们三个注解都是针对一个的衍生注解，他们的作用及属性都是一模一样的。他们只不过是提供了更加明确的语义化。

@Controller：一般用于表现层的注解。

@Service：一般用于业务层的注解。

@Repository：一般用于持久层的注解。

用于注入数据的

细节：如果注解中有且只有一个属性要赋值时，且名称是value，value在赋值是可以不写。

相当于：

<propertyname=""ref="">

<propertyname="" value="">

@Autowired

作用：自动按照类型注入。当使用注解注入属性时，set方法可以省略。它只能注入其他bean类型。当有多个类型匹配时，使用要注入的对象变量名称作为bean的id，在spring容器查找，找到了也可以注入成功。找不到就报错。

@Qualifier

作用：在自动按照类型注入的基础之上，再按照Bean的id注入。它在给字段注入时不能独立使用，必须和@Autowire一起使用；但是给方法参数注入时，可以独立使用。

属性：value：指定bean的id。

@Value

作用：注入基本数据类型和String类型数据的
属性：value：用于指定值

用于改变作用范围的：相当于：<beanid=""class=""scope="">

@Scope

作用：指定bean的作用范围。

属性：value：指定范围的值。

取值：singletonprototyperequest session globalsession

 

和生命周期相关的

相当于：<bean id="" class=""init-method=""destroy-method=""/>

@PostConstruct

作用：用于指定初始化方法。

@PreDestroy

作用：用于指定销毁方法

关于Spring注解和XML的选择问题

注解的优势：配置简单，维护方便（我们找到类，就相当于找到了对应的配置）。

XML的优势：修改时，不用改源码。不涉及重新编译和部署。

Spring管理Bean方式的比较：

spring管理对象细节

基于注解的spring IoC配置中，bean对象的特点和基于XML配置是一模一样的。

spring的纯注解配置

写到此处，基于注解的IoC配置已经完成，但是大家都发现了一个问题：我们依然离不开spring的xml配置文件，那么能不能不写这个bean.xml，所有配置都用注解来实现呢？当然，同学们也需要注意一下，我们选择哪种配置的原则是简化开发和配置方便，而非追求某种技术。

待改造的问题

我们发现，之所以我们现在离不开xml配置文件，是因为我们有一句很关键的配置：

新注解说明

@Configuration

作用：用于指定当前类是一个spring配置类，当创建容器时会从该类上加载注解。获取容器时需要使用AnnotationApplicationContext(有@Configuration注解的类.class)。

属性：value:用于指定配置类的字节码

@ComponentScan

作用：用于指定spring在初始化容器时要扫描的包。作用和在spring的xml配置文件中的：<context:component-scanbase-package="com.itheima"/>是一样的。

属性：basePackages：用于指定要扫描的包。和该注解中的value属性作用一样。

@Bean

作用：该注解只能写在方法上，表明使用此方法创建一个对象，并且放入spring容器。

属性：name：给当前@Bean注解方法创建的对象指定一个名称(即bean的id）。

示例代码：

@PropertySource

作用：用于加载.properties文件中的配置。例如我们配置数据源时，可以把连接数据库的信息写到properties配置文件中，就可以使用此注解指定properties配置文件的位置。

属性：value[]：用于指定properties文件位置。如果是在类路径下，需要写上classpath:

@Import

作用：用于导入其他配置类，在引入其他配置类时，可以不用再写@Configuration注解。当然，写上也没问题。

属性：value[]：用于指定其他配置类的字节码。

通过注解获取容器

工程结构图

Spring整合Junit

测试类中的问题和解决思路

问题

解决思路

分析针对上述问题，我们需要的是程序能自动帮我们创建容器。一旦程序能自动为我们创建spring容器，我们就无须手动创建了，问题也就解决了。我们都知道，junit单元测试的原理（在web阶段课程中讲过），但显然，junit是无法实现的，因为它自己都无法知晓我们是否使用了spring框架，更不用说帮我们创建spring容器了。不过好在，junit给我们暴露了一个注解，可以让我们替换掉它的运行器。这时，我们需要依靠spring框架，因为它提供了一个运行器，可以读取配置文件（或注解）来创建容器。我们只需要告诉它配置文件在哪就行了。

配置步骤

第一步：拷贝整合junit的必备jar包到lib目录

此处需要注意的是，导入jar包时，需要导入一个spring中aop的jar包。

第二步：使用@RunWith注解替换原有运行器

第三步：使用@ContextConfiguration指定spring配置文件的位置

第四步：使用@Autowired给测试类中的变量注入数据

为什么不把测试类配到xml中

在解释这个问题之前，先解除大家的疑虑，配到XML中能不能用呢？答案是肯定的，没问题，可以使用。那么为什么不采用配置到xml中的方式呢？这个原因是这样的：第一：当我们在xml中配置了一个bean，spring加载配置文件创建容器时，就会创建对象。第二：测试类只是我们在测试功能时使用，而在项目中它并不参与程序逻辑，也不会解决需求上的问题，所以创建完了，并没有使用。那么存在容器中就会造成资源的浪费。所以，基于以上两点，我们不应该把测试配置到xml文件中。

AOP的相关概念

AOP概述

什么是AOP

AOP：全称是Aspect Oriented Programming即：面向切面编程。

简单的说它就是把我们程序重复的代码抽取出来，在需要执行的时候，使用动态代理的技术，在不修改源码的基础上，对我们的已有方法进行增强。

AOP的作用及优势

作用：在程序运行期间，不修改源码对已有方法进行增强。

优势：减少重复代码提高开发效率维护方便

AOP的实现方式

使用动态代理技术

AOP的具体应用

案例中问题

下面是客户的业务层实现类

客户的业务层实现类

问题就是：事务被自动控制了。换言之，我们使用了connection对象的setAutoCommit(true)此方式控制事务，如果我们每次都执行一条sql语句，没有问题，但是如果业务方法一次要执行多条sql语句，这种方式就无法实现功能了。

问题的解决

解决办法：让业务层来控制事务的提交和回滚。

新的问题

通过对业务层改造，已经可以实现事务控制了，但是由于我们添加了事务控制，也产生了一个新的问题：业务层方法变得臃肿了，里面充斥着很多重复代码。并且业务层方法和事务控制方法耦合了。试想一下，如果我们此时提交，回滚，释放资源中任何一个方法名变更，都需要修改业务层的代码，况且这还只是一个业务层实现类，而实际的项目中这种业务层实现类可能有十几个甚至几十个。

思考：这个问题能不能解决呢？

答案是肯定的，使用下一小节中提到的技术。

动态代理回顾

动态代理的特点

字节码随用随创建，随用随加载。它与静态代理的区别也在于此。因为静态代理是字节码一上来就创建好，并完成加载。装饰者模式就是静态代理的一种体现。

动态代理常用的有两种方式

基于接口的动态代理

提供者：JDK官方的Proxy类。

要求：被代理类最少实现一个接口

基于子类的动态代理

提供者：第三方的CGLib，如果报asmxxxx异常，需要导入asm.jar。

要求：被代理类不能用final修饰的类（最终类）。

使用JDK官方的Proxy类创建代理对象

此处我们使用的是一个演员的例子：在很久以前，演员和剧组都是直接见面联系的。没有中间人环节。而随着时间的推移，产生了一个新兴职业：经纪人（中间人），这个时候剧组再想找演员就需要通过经纪人来找了。下面我们就用代码演示出来。

使用CGLib的Enhancer类创建代理对象

解决案例中的问题

 Spring中的AOP

AOP相关术语

Joinpoint(连接点):所谓连接点是指那些被拦截到的点。在spring中,这些点指的是方法,因为spring只支持方法类型的连接点。

Pointcut(切入点):所谓切入点是指我们要对哪些Joinpoint进行拦截的定义。

学习spring中的AOP要明确的事

a、开发阶段（我们做的）编写核心业务代码（开发主线）：大部分程序员来做，要求熟悉业务需求。把公用代码抽取出来，制作成通知。（开发阶段最后再做）：AOP编程人员来做。在配置文件中，声明切入点与通知间的关系，即切面。：AOP编程人员来做。

b、运行阶段（Spring框架完成的）Spring框架监控切入点方法的执行。一旦监控到切入点方法被运行，使用代理机制，动态创建目标对象的代理对象，根据通知类别，在代理对象的对应位置，将通知对应的功能织入，完成完整的代码逻辑运行。

关于代理的选择在spring中，框架会根据目标类是否实现了接口来决定采用哪种动态代理的方式。

基于XML的AOP配置

示例：我们在学习spring的aop时，采用账户转账作为示例。并且把spring的ioc也一起应用进来。

环境搭建

第一步：准备必要的代码此处包含了实体类，业务层和持久层代码。我们沿用上一章节中的代码即可

第二步：拷贝必备的jar包到工程的lib目录

第三步：创建spring的配置文件并导入约束

第四步：配置spring的ioc

第五步：抽取公共代码制作成通知

配置步骤

第一步：把通知类用bean标签配置起来

第二步：使用aop:config声明aop配置

第三步：使用aop:aspect配置切面

第四步：使用aop:pointcut配置切入点表达式

第五步：使用aop:xxx配置对应的通知类型

切入点表达式说明

环绕通知

基于注解的AOP配置

环境搭建

第一步：准备必要的代码和jar包

第二步：在配置文件中导入context的名称空间

第三步：把资源使用注解配置

第四步：在配置文件中指定spring要扫描的包

配置步骤

第一步：把通知类也使用注解配置

第二步：在通知类上使用@Aspect注解声明为切面

作用：把当前类声明为切面类。

第三步：在增强的方法上使用注解配置通知

第四步：在spring配置文件中开启spring对注解AOP的支持

环绕通知注解配置

切入点表达式注解

不使用XML的配置方式

 Spring中的JdbcTemplate

JdbcTemplate概述

JdbcTemplate对象的创建

spring中配置数据源

环境搭建

编写spring的配置文件

配置数据源

我们之前已经接触过了两个数据源，C3P0和DBCP。要想使用这两数据源都需要导入对应的jar包。

配置C3P0数据源

配置DBCP数据源

配置spring内置数据源

将数据库连接的信息配置到属性文件中:

JdbcTemplate的增删改查操作

前期准备

在spring配置文件中配置JdbcTemplate

最基本使用

保存操作

更新操作

删除操作

查询所有操作

}

查询一个操作

查询返回一行一列操作

在dao中使用JdbcTemplate

准备实体类

第一种方式：在dao中定义JdbcTemplate

第二种方式：让dao继承JdbcDaoSupport

Spring中的事务控制

Spring事务控制我们要明确的

第一：JavaEE体系进行分层开发，事务处理位于业务层，Spring提供了分层设计业务层的事务处理解决方案。

第二：spring框架为我们提供了一组事务控制的接口。具体在后面的第二小节介绍。这组接口是在spring-tx-5.0.2.RELEASE.jar中。

第三：spring的事务控制都是基于AOP的，它既可以使用编程的方式实现，也可以使用配置的方式实现。我们学习的重点是使用配置的方式实现。

Spring中事务控制的API介绍

PlatformTransactionManager

TransactionDefinition

事务的隔离级别

事务的传播行为

超时时间

默认值是-1，没有超时限制。如果有，以秒为单位进行设置。

是否是只读事务

建议查询时设置为只读

TransactionStatus

   基于XML的声明式事务控制（配置方式）重点

环境搭建

第一步：拷贝必要的jar包到工程的lib目录

第二步：创建spring的配置文件并导入约束

第三步：准备数据库表和实体类

第四步：编写业务层接口和实现类

第五步：编写Dao接口和实现类

    

第六步：在配置文件中配置业务层和持久层对

配置步骤

第一步：配置事务管理器

第二步：配置事务的通知引用事务管理器

第三步：配置事务的属性

第四步：配置AOP切入点表达式

第五步：配置切入点表达式和事务通知的对应关系

基于注解的配置方式

环境搭建

第一步：拷贝必备的jar包到工程的lib目录

第二步：创建spring的配置文件导入约束并配置扫描的包

第三步：创建数据库表和实体类

和基于xml的配置相同。略

第四步：创建业务层接口和实现类并使用注解让spring管理

第五步：创建Dao接口和实现类并使用注解让spring管理

配置步骤

第一步：配置事务管理器并注入数据源

第二步：在业务层使用@Transactional注解

第三步：在配置文件中开启spring对注解事务的支持

不使用xml的配置方式

 Spring5的新特性

与JDK相关的升级

jdk版本要求：

利用jdk8版本更新的内容

第一：基于JDK8的反射增强请看下面的代码：

核心容器的更新

Spring Framework 5.0 现在支持候选组件索引作为类路径扫描的替代方案。该功能已经在类路径扫描器中添加，以简化添加候选组件标识的步骤。

应用程序构建任务可以定义当前项目自己的META-INF/spring.components 文件。在编译时，源模型是自包含的，JPA 实体和Spring 组件是已被标记的。

从索引读取实体而不是扫描类路径对于小于200 个类的小型项目是没有明显差异。但对大型项目影响较大。

加载组件索引开销更低。因此，随着类数的增加，索引读取的启动时间将保持不变。加载组件索引的耗费是廉价的。因此当类的数量不断增长，加上构建索引的启动时间仍然可以维持一个常数, 不过对于组件扫描而言，启动时间则会有明显的增长。这个对于我们处于大型Spring 项目的开发者所意味着的，是应用程序的启动时间将被大大缩减。虽然20 或者30 秒钟看似没什么，但如果每天要这样登上好几百次，加起来就够你受的了。使用了组件索引的话，就能帮助你每天过的更加高效。你可以在Spring 的Jira上了解更多关于组件索引的相关信息。

JetBrains Kotlin语言支持

响应式编程风格

Junit5支持

依赖类库的更新

终止支持的类库