Spring框架之IOC容器和AOP详解

Posted 2021-01-24 raymondsun

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Spring框架之IOC容器和AOP详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

主要分析点：

一、Spring开源框架的简介

二、Spring下IOC容器和DI(依赖注入Dependency injection)

三、Spring下面向切面编程(AOP)和事务管理配置

一、Spring开源框架的简介

　　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。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。 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。

　　spring的基本框架主要包含六大模块：DAO、ORM、AOP、JEE、WEB、CORE

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Spring DAO：Spring提供了对JDBC的操作支持：JdbcTemplate模板工具类。

Spring ORM：Spring可以与ORM框架整合。例如Spring整合Hibernate框架，其中Spring还提供HibernateDaoSupport工具类，简化了Hibernate的操作。

Spring WEB：Spring提供了对Struts、Springmvc的支持，支持WEB开发。与此同时Spring自身也提供了基于MVC的解决方案。

Spring AOP：Spring提供面向切面的编程，可以给某一层提供事务管理，例如在Service层添加事物控制。

Spring JEE：J2EE开发规范的支持，例如EJB 。

Spring Core：提供IOC容器对象的创建和处理依赖对象关系。

二、Spring下IOC容器和DI(依赖注入Dependency injection)

　　IOC容器：就是具有依赖注入功能的容器，是可以创建对象的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。通常new一个实例，控制权由程序员控制，而"控制反转"是指new实例工作不由程序员来做而是交给Spring容器来做。。在Spring中BeanFactory是IOC容器的实际代表者。

　　DI(依赖注入Dependency injection) ：在容器创建对象后，处理对象的依赖关系。

　　依赖注入spring的注入方式：

- - set注入方式
  - 静态工厂注入方式
  - 构造方法注入方式
  - 基于注解的方式

1、set注入方式：

控制层代码：

private OrderServiceImp orderService;
    
public void setOrderService(OrderServiceImp orderService) {
       this.orderService = orderService;
}

Spring配置XML文件：其中配置声明OrderAction类存在属性orderService。程式运行时候，会将已经实例化的orderService对象调用setOrderService方式注入。

<bean name="orderAction" class="com.pec.action.OrderAction">
        <property name="orderService" ref="orderService"></property>
</bean>
<bean name="orderService" class="com.pec.service.imp.OrderServiceImp"></bean>

2、构造器注入方式：

控制层代码：

private OrderServiceImp orderService;
    
public OrderAction(OrderServiceImp orderService) {
        this.orderService = orderService;
    }

Spring配置XML文件：

<bean name="orderAction" class="com.pec.action.OrderAction">
      <constructor-arg ref="orderService"></constructor-arg>
</bean>
<bean name="orderService" class="com.pec.service.imp.OrderServiceImp"></bean>

3、基于注解的方式（推荐使用，比较便捷少配置）

控制层代码：

@Autowired   //@Resource
private OrderServiceImp orderService;

服务层代码：

@Service("orderService")
public class OrderServiceImp implements IOrderService {

    @Autowired
    private JavaOrderMDaoImp javaOrderMDao;

    @Autowired
    private JavaOrderDDaoImp javaOrderDDao;

    @Override
    public List<JavaOrderMList> findOrderM(OrderSearch search) {
        return javaOrderMDao.findJavaOrderM(search);
    }

    @Override
    public List<JavaOrderDList> findOrderD(OrderSearch search) {
        return javaOrderDDao.findJavaOrderD(search);
    }

}

DAO层代码：

@Repository("javaOrderMDao")
public class JavaOrderMDaoImp extends BaseHibernateDAO<JavaOrderM, Serializable> implements IJavaOrderMDao {...}

@Repository("javaOrderDDao")
public class JavaOrderDDaoImp extendsBaseHibernateDAO<JavaOrderD, Serializable> implements IJavaOrderDDao {...}

注意点：

　　⑴ 持久层DAO层注解Repository中规定了名称，在Service层中声明名称必须一致。

　　⑵ 服务层Service层注解Service中规定了名称，在控制层中声明的名称必须一致。

　　⑶ 注解方式注入依赖注解：

@Component         把对象加入ioc容器，对象引用名称是类名，第一个字母小写
@Component(“name”) 把指定名称的对象，加入ioc容器
@Repository        主要用于标识加入容器的对象是一个持久层的组件(类)
@Service           主要用于标识加入容器的对象是一个业务逻辑层的组件
@Controller        主要用于标识加入容器的对象是一个控制层的组件
@Resource          注入属性(DI), 会从容器中找对象注入到@Resource修饰的对象上
@Autowired         注入属性(DI), 会从容器中找对象注入到@Autowired修饰的对象上

　　 ⑷ 注解可以简化配置，提升开发效率，但是也不利于后期维护。

注：@Autowired与@Resource的区别

三、Spring下面向切面编程(AOP)和事务管理配置

　　AOP就是纵向的编程，如业务1和业务2都需要一个共同的操作，与其往每个业务中都添加同样的代码，不如写一遍代码，让两个业务共同使用这段代码。在日常有订单管理、商品管理、资金管理、库存管理等业务，都会需要到类似日志记录、事务控制、权限控制、性能统计、异常处理及事务处理等。AOP把所有共有代码全部抽取出来，放置到某个地方集中管理，然后在具体运行时，再由容器动态织入这些共有代码。

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AOP涉及名称：

切面（Aspect）：其实就是共有功能的实现。如日志切面、权限切面、事务切面等。在实际应用中通常是一个存放共有功能实现的普通Java类，之所以能被AOP容器识别成切面，是在配置中指定的。

通知（Advice）：是切面的具体实现。以目标方法为参照点，根据放置的地方不同，可分为前置通知（Before）、后置通知（AfterReturning）、异常通知（AfterThrowing）、最终通知（After）与环绕通知（Around）5种。在实际应用中通常是切面类中的一个方法，具体属于哪类通知，同样是在配置中指定的。

连接点（Joinpoint）：就是程序在运行过程中能够插入切面的地点。例如，方法调用、异常抛出或字段修改等，但Spring只支持方法级的连接点。

切入点（Pointcut）：用于定义通知应该切入到哪些连接点上。不同的通知通常需要切入到不同的连接点上，这种精准的匹配是由切入点的正则表达式来定义的。

目标对象（Target）：就是那些即将切入切面的对象，也就是那些被通知的对象。这些对象中已经只剩下干干净净的核心业务逻辑代码了，所有的共有功能代码等待AOP容器的切入。

代理对象（Proxy）：将通知应用到目标对象之后被动态创建的对象。可以简单地理解为，代理对象的功能等于目标对象的核心业务逻辑功能加上共有功能。代理对象对于使用者而言是透明的，是程序运行过程中的产物。

织入（Weaving）：将切面应用到目标对象从而创建一个新的代理对象的过程。这个过程可以发生在编译期、类装载期及运行期，当然不同的发生点有着不同的前提条件。譬如发生在编译期的话，就要求有一个支持这种AOP实现的特殊编译器；发生在类装载期，就要求有一个支持AOP实现的特殊类装载器；只有发生在运行期，则可直接通过Java语言的反射机制与动态代理机制来动态实现。

　　Spring使用AOP配置事务管理由三个部分组成，分别是DataSource、TransactionManager和代理机制这三部分，无论哪种配置方式，一般变化的只是代理机制这部分。DataSource、TransactionManager这两部分只是会根据数据访问方式有所变化，比如使用hibernate进行数据访问时，DataSource实际为SessionFactory，TransactionManager的实现为HibernateTransactionManager。

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spring事务配置的五种方式：每个Bean都有一个代理、所有Bean共享一个代理基类、使用拦截器、使用tx标签配置的拦截器、全注解

1、使用tx标签配置的拦截器

<!--4、配置hibernate属性 -->
    <!--引入db.properties属性文件 -->
    <bean class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
    <property name="location" value="classpath:db.properties"></property>
    </bean>
    <!-- 配置数据源，连接池使用c3p0,详细信息参见hibernate官方文档"基础配置章节" -->
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource"
        destroy-method="close" dependency-check="none">
        <property name="driverClass">
            <value>${datasource.driverClassName}</value>
        </property>
        <property name="jdbcUrl">
            <value>${datasource.url}</value>
        </property>
        <property name="user">
            <value>${datasource.username}</value>
        </property>
        <property name="password">
            <value>${datasource.password}</value>
        </property>
        <property name="acquireIncrement">
            <!--当连接池中的连接耗尽的时候c3p0一次同时获取的连接数。Default: 3 -->
            <value>${c3p0.acquireIncrement}</value>
        </property>
        <property name="initialPoolSize">
            <!--初始化时获取的连接数，取值应在minPoolSize与maxPoolSize之间。Default: 3 -->
            <value>${c3p0.initialPoolSize}</value>
        </property>
        <property name="minPoolSize">
            <!--连接池中保留的最小连接数。 -->
            <value>${c3p0.minPoolSize}</value>
        </property>
        <property name="maxPoolSize">
            <!--连接池中保留的最大连接数。Default: 15 -->
            <value>${c3p0.maxPoolSize}</value>
        </property>
        <property name="maxIdleTime">
            <!--最大空闲时间,60秒内未使用则连接被丢弃。若为0则永不丢弃。Default: 0 -->
            <value>${c3p0.maxIdleTime}</value>
        </property>
        <property name="idleConnectionTestPeriod">
            <!--每60秒检查所有连接池中的空闲连接。Default: 0 -->
            <value>${c3p0.idleConnectionTestPeriod}</value>
        </property>
        <property name="maxStatements">
            <!-- JDBC的标准参数，用以控制数据源内加载的PreparedStatements数量。但由于预缓存的statements 属于单个connection而不是整个连接池。所以设置这个参数需要考虑到多方面的因素。 
                如果maxStatements与maxStatementsPerConnection均为0，则缓存被关闭。Default: 0 -->
            <value>${c3p0.maxStatements}</value>
        </property>
        <property name="numHelperThreads">
            <!-- C3P0是异步操作的，缓慢的JDBC操作通过帮助进程完成。扩展这些操作可以有效的提升性能， 通过多线程实现多个操作同时被执行。Default: 
                3 -->
            <value>${c3p0.numHelperThreads}</value>
        </property>
    </bean>

    <!--配置 sessionFactory -->
    <bean id="sessionFactory"
        class="org.springframework.orm.hibernate3.annotation.AnnotationSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource">
        </property>
        <!-- hibernate的设置 -->
        <property name="hibernateProperties">
            <props>
                <prop key="hibernate.dialect">${hibernate.dialect}</prop>
                <prop key="hibernate.show_sql"> ${hibernate.show_sql} </prop>
                <prop key="hibernate.jdbc.fetch_size">${hibernate.jdbc.fetch_size}</prop>
                <prop key="hibernate.jdbc.batch_size">${hibernate.jdbc.batch_size}</prop>
                <prop key="hibernate.connection.release_mode">${hibernate.connection.release_mode}</prop>
                <prop key="hibernate.format_sql">${hibernate.format_sql}</prop>
                <prop key="hibernate.connection.SetBigStringTryClob">true</prop>
            </props>
        </property>
        <!-- anotation注解扫描实体类 -->
        <property name="packagesToScan">
            <list>
                <value>com.pec.model</value>
            </list>
        </property>
    </bean>

    <!--5、Spring 配置声明式事物 -->
    
    <!-- 配置事务 -->
    <bean id="transactionManager"
        class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager">
        <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"></property>
    </bean>
    
    <!-- 配置事务范围 -->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="get*" read-only="false" propagation="NOT_SUPPORTED" />
            <tx:method name="find*" read-only="false" propagation="NOT_SUPPORTED" />
            <tx:method name="save*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="update*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="delete*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="create*" propagation="REQUIRED" />
            <tx:method name="anscy*" propagation="REQUIRED" />
        </tx:attributes>
    </tx:advice>
    
    <!-- 定义切面 -->
    <aop:config proxy-target-class="true">
        <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.pec.service..*.*(..))"  />
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pointcut" />
    </aop:config>

有几点需要说明：

⑴ pointcut中的三个"*"中，第一个*代表返回值，第二*代表service下子包，第三个*代表方法名，“（..）”代表方法参数。

⑵ 此时配置的切点在Service层，方法命名需要按照以上advice通知点开头命名。

⑶ 按照规定命名方法，会受到Spring事务的管控，保持操作的一致性。例如向数据库插入100条数据，前面99条记录都正常执行直至第100条出现错误，则事务管控会回滚到执行前的初始状态。

2、使用Bean代理

<?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:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
      http://www.springframework.org/schema/context
      http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
      http://www.springframework.org/schema/tx 
      http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-2.5.xsd
      http://www.springframework.org/schema/aop 
      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd"
      default-autowire="default">
    
    <!-- <bean name="userManager" class="com.tgb.manager.UserManagerImpl"></bean>
    <bean name="userController" class="com.tgb.web.UserController">
        <property name="userManager" ref="userManager"></property>
    </bean> -->
    <context:component-scan base-package="com.tgb.dao" />
    <context:component-scan base-package="com.tgb.entity" />
    <context:component-scan base-package="com.tgb.manager" />
    <context:component-scan base-package="com.tgb.web" />
    
    <!-- 引入init.properties中属性 -->
    <bean id="placeholderConfig" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
        <property name="locations">
        <list>
            <value>classpath:config/spring/jdbc.properties</value>
        </list>
        </property>
    </bean>
    
    <!-- 配置数据源，连接池使用c3p0,详细信息参见hibernate官方文档"基础配置章节" -->
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource" >
        <property name="driverClass" value="${datasource.driverClassName}"></property>
        <property name="jdbcUrl" value="${datasource.url}"></property>
        <property name="user" value="${datasource.username}"></property>
        <property name="password" value="${datasource.password}"></property>
    </bean>
    
    <!-- 配置SessionFactory -->
    <bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate4.LocalSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource" />
        <property name="hibernateProperties">
            <props>
                <prop key="hibernate.dialect">
                    ${hibernate.dialect}
                </prop>
                <prop key="hibernate.show_sql"> 
                    ${hibernate.show_sql} 
                </prop>
                <prop key="hibernate.jdbc.fetch_size">
                    ${hibernate.jdbc.fetch_size}
                </prop>
                <prop key="hibernate.jdbc.batch_size">
                    ${hibernate.jdbc.batch_size}
                </prop>
                <prop key="hibernate.connection.release_mode">
                    ${hibernate.connection.release_mode}
                </prop>
                <prop key="hibernate.format_sql">
                    ${hibernate.format_sql}
                </prop>
                <prop key="hibernate.connection.SetBigStringTryClob">true</prop>
            </props>
        </property>
        <!-- anotation注解扫描实体类  -->
        <property name="annotatedClasses">
            <list>
                <value>com.tgb.entity.User</value>
            </list>
        </property>
    </bean>

    <!-- 配置一个事务管理器 将事务与Hibernate关联-->
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.hibernate4.HibernateTransactionManager">
        <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"/>
    </bean>
    
    <!-- 配置事务范围，使用代理的方式 -->
    <bean id="transactionProxy" class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean" abstract="true">  
        <!--   为事务代理bean注入事务管理器--> 
        <property name="transactionManager" >
            <ref bean="transactionManager"/>
        </property>  
         <!--设置事务属性范围-->  
        <property name="transactionAttributes">  
            <props>  
                <prop key="add*">PROPAGATION_REQUIRED,-Exception</prop>  
                <prop key="get">PROPAGATION_REQUIRED,-Exception</prop> 
                <prop key="update*">PROPAGATION_REQUIRED,-myException</prop>  
                <prop key="del*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>  
                <prop key="*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>      
            </props>  
        </property>  
    </bean> 
    
    <bean id="userDao" class="com.tgb.dao.UserDaoImpl">
        <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"></property>
    </bean>

    <bean id="userManagerBase" class="com.tgb.manager.UserManagerImpl">
        <property name="userDao" ref="userDao"></property>
    </bean>
    
    <!-- 此处为代理 -->
    <bean name="userManager" parent="transactionProxy">
        <property name="target" ref="userManagerBase"></property>
    </bean>    
     
</beans>

以上是关于Spring框架之IOC容器和AOP详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

面试之Spring框架IOC和AOP的实现原理

JAVAWEB开发之Spring详解之——Spring的入门以及IOC容器装配Bean(xml和注解的方式)Spring整合web开发整合Junit4测试

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SSM框架Spring笔记 --- Spring概述；IOC控制反转详解

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