Spring 是一款开源的轻量级 Java 开发框架,旨在提高开发人员的开发效率以及系统的可维护性。
Spring 翻译过来就是春天的意思,可见其目标和使命就是为 Java 程序员带来春天啊!感动!
题外话 : 语言的流行通常需要一个杀手级的应用,Spring 就是 Java 生态的一个杀手级的应用框架。
我们一般说 Spring 框架指的都是 Spring Framework,它是很多模块的集合,使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发。
比如说 Spring 自带 IoC(Inverse of Control:控制反转) 和 AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)、可以很方便地对数据库进行访问、可以很方便地集成第三方组件(电子邮件,任务,调度,缓存等等)、对单元测试支持比较好、支持 RESTful Java 应用程序的开发。
Spring 最核心的思想就是不重新造轮子,开箱即用!
Spring 提供的核心功能主要是 IoC 和 AOP。学习 Spring ,一定要把 IoC 和 AOP 的核心思想搞懂!
- Spring 官网:Spring | Home
- Github 地址: https://github.com/spring-projects/spring-framework
下图对应的是 Spring4.x 版本。目前最新的 5.x 版本中 Web 模块的 Portlet 组件已经被废弃掉,同时增加了用于异步响应式处理的 WebFlux 组件。
Spring Core
核心模块, Spring 其他所有的功能基本都需要依赖于该类库,主要提供 IoC 依赖注入功能的支持。
Spring Aspects该模块为与 AspectJ 的集成提供支持。
Spring AOP提供了面向切面的编程实现。
Spring Data Access/Integration :Spring Data Access/Integration 由 5 个模块组成:
- spring-jdbc : 提供了对数据库访问的抽象 JDBC。不同的数据库都有自己独立的 API 用于 *** 作数据库,而 Java 程序只需要和 JDBC API 交互,这样就屏蔽了数据库的影响。
- spring-tx : 提供对事务的支持。
- spring-orm : 提供对 Hibernate 等 ORM 框架的支持。
- spring-oxm : 提供对 Castor 等 OXM 框架的支持。
- spring-jms : Java 消息服务。
Spring Web 由 4 个模块组成:
- spring-web :对 Web 功能的实现提供一些最基础的支持。
- spring-webmvc : 提供对 Spring MVC 的实现。
- spring-websocket : 提供了对 WebSocket 的支持,WebSocket 可以让客户端和服务端进行双向通信。
- spring-webflux :提供对 WebFlux 的支持。WebFlux 是 Spring Framework 5.0 中引入的新的响应式框架。与 Spring MVC 不同,它不需要 Servlet API,是完全异步.
Spring 团队提倡测试驱动开发(TDD)。有了控制反转 (IoC)的帮助,单元测试和集成测试变得更简单。
Spring 的测试模块对 JUnit(单元测试框架)、TestNG(类似 JUnit)、Mockito(主要用来 Mock 对象)、PowerMock(解决 Mockito 的问题比如无法模拟 final, static, private 方法)等等常用的测试框架支持的都比较好。
2 Spring IoCIoC(Inverse of Control:控制反转) 是一种设计思想,而不是一个具体的技术实现。IoC 的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。不过, IoC 并非 Spirng 特有,在其他语言中也有应用。
为什么叫控制反转?
- 控制 :指的是对象创建(实例化、管理)的权力
- 反转 :控制权交给外部环境(Spring 框架、IoC 容器)
将对象之间的相互依赖关系交给 IoC 容器来管理,并由 IoC 容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发,把应用从复杂的依赖关系中解放出来。 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。
在实际项目中一个 Service 类可能依赖了很多其他的类,假如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。
在 Spring 中, IoC 容器是 Spring 用来实现 IoC 的载体, IoC 容器实际上就是个 Map(key,value),Map 中存放的是各种对象。
Spring 时代我们一般通过 XML 文件来配置 Bean,后来开发人员觉得 XML 文件来配置不太好,于是 SpringBoot 注解配置就慢慢开始流行起来。
相关阅读:
- IoC 源码阅读
- 面试被问了几百遍的 IoC 和 AOP ,还在傻傻搞不清楚?
AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)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。
Spring AOP 就是基于动态代理的,如果要代理的对象,实现了某个接口,那么 Spring AOP 会使用 JDK Proxy,去创建代理对象,而对于没有实现接口的对象,就无法使用 JDK Proxy 去进行代理了,这时候 Spring AOP 会使用 Cglib 生成一个被代理对象的子类来作为代理,如下图所示:
当然你也可以使用 AspectJ !Spring AOP 已经集成了 AspectJ ,AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。
3.1 JDK 动态代理.
JDK动态代理只提供接口的代理,不支持类的代理,要求被代理类实现接口。
JDK动态代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类,在获取代理对象时,使用Proxy类来动态创建目标类的代理类(即最终真正的代理类,这个类继承自Proxy并实现了我们定义的接口),当代理对象调用真实对象的方法时, InvocationHandler 通过invoke()方法反射来调用目标类中的代码,动态地将横切逻辑和业务编织在一起;
通过Proxy类的静态方法newProxyInstance返回一个接口的代理实例
通过 InvocationHandler 接口通过invoke()方法反射来调用目标类中的代码
接口
package com.lagou.dynamicproxy;
public interface Person {
public void doSomething();
}
被代理对象
package com.lagou.dynamicproxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class JDKDynamicProxy implements InvocationHandler {
// 声明被代理的对象
private Person person;
//构造函数
public JDKDynamicProxy(Person person) {
this.person = person;
}
//获取代理对象
public Object getTarget(){
Object proxyInstance = Proxy.newProxyInstance(person.getClass().getClassLoader(), person.getClass().getInterfaces(), this);
return proxyInstance;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("对原方法进行了前置增强");
//原方法执行
Object invoke = method.invoke(person, args);
System.out.println("对原方法进行了后置增强");
return invoke;
}
}
执行器
package com.lagou.dynamicproxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class JDKDynamicProxy implements InvocationHandler {
// 声明被代理的对象
private Person person;
//构造函数
public JDKDynamicProxy(Person person) {
this.person = person;
}
//获取代理对象
public Object getTarget(){
Object proxyInstance = Proxy.newProxyInstance(person.getClass().getClassLoader(), person.getClass().getInterfaces(), this);
return proxyInstance;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("对原方法进行了前置增强");
//原方法执行
Object invoke = method.invoke(person, args);
System.out.println("对原方法进行了后置增强");
return invoke;
}
}
测试代码
package com.lagou.dynamicproxy;
public class proxyTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("不使用代理类,调用doSomething");
Person person = new Bob();
person.doSomething();
System.out.println("--------------------------");
System.out.println("使用代理类,调用doSomething");
Person proxy = (Person) new JDKDynamicProxy(new Bob()).getTarget();
proxy.doSomething();
}
}
3.2 Cglib动态代理
JDK实现动态代理需要实现类通过接口定义业务方法,对于没有接口的类,如何实现动态代理呢,这就需要CGLib了。
CGLib采用了非常底层的字节码技术,其原理是通过字节码技术为一个类创建子类,并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用,顺势织入横切逻辑。JDK动态代理与CGLib动态代理均是实现Spring AOP的基础。
3.3 Spring AOP 和 AspectJ AOP 区别?Spring AOP 属于运行时增强,而 AspectJ 是编译时增强。 Spring AOP 基于代理(Proxying),而 AspectJ 基于字节码 *** 作(Bytecode Manipulation)。
Spring AOP 已经集成了 AspectJ ,AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。AspectJ 相比于 Spring AOP 功能更加强大,但是 Spring AOP 相对来说更简单,
如果我们的切面比较少,那么两者性能差异不大。但是,当切面太多的话,最好选择 AspectJ ,它比 Spring AOP 快很多。
4 Spring bean 4.1 什么是 bean?简单来说,bean 代指的就是那些被 IoC 容器所管理的对象。
我们需要告诉 IoC 容器帮助我们管理哪些对象,这个是通过配置元数据来定义的。配置元数据可以是 XML 文件、注解或者 Java 配置类。
4.2 bean 的作用域有哪些?
Spring 中 Bean 的作用域通常有下面几种:
- singleton : 唯一 bean 实例,Spring 中的 bean 默认都是单例的,对单例设计模式的应用。
- prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。
- request : 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean,该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
- session : 每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 bean,该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。
- global-session : 全局 session 作用域,仅仅在基于 portlet 的 web 应用中才有意义,Spring5 已经没有了。Portlet 是能够生成语义代码(例如:HTML)片段的小型 Java Web 插件。它们基于 portlet 容器,可以像 servlet 一样处理 HTTP 请求。但是,与 servlet 不同,每个 portlet 都有不同的会话。
4.2.2 注解方式配置 bean 的作用域
@Bean
@Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public Person personPrototype() {
return new Person();
}
4.3 单例 bean 的线程安全问题了解吗?
大部分时候我们并没有在项目中使用多线程,所以很少有人会关注这个问题。单例 bean 存在线程问题,主要是因为当多个线程 *** 作同一个对象的时候是存在资源竞争的。
常见的有两种解决办法:
- 在 bean 中尽量避免定义可变的成员变量。
- 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)。
不过,大部分 bean 实际都是无状态(没有实例变量)的(比如 Dao、Service),这种情况下, bean 是线程安全的。
4.4 @Component 和 @Bean 的区别是什么?- @Component 注解作用于类,而@Bean注解作用于方法。
- @Component通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到 Spring 容器中(我们可以使用 @ComponentScan 注解定义要扫描的路径从中找出标识了需要装配的类自动装配到 Spring 的 bean 容器中)。@Bean 注解通常是我们在标有该注解的方法中定义产生这个 bean,@Bean告诉了 Spring 这是某个类的实例,当我需要用它的时候还给我。
- @Bean 注解比 @Component 注解的自定义性更强,而且很多地方我们只能通过 @Bean 注解来注册 bean。比如当我们引用第三方库中的类需要装配到 Spring容器时,则只能通过 @Bean来实现。
@Bean注解使用示例:
@Configuration
public class AppConfig {
@Bean
public TransferService transferService() {
return new TransferServiceImpl();
}
}
上面的代码相当于下面的 xml 配置
下面这个例子是通过 @Component 无法实现的。
@Bean
public OneService getService(status) {
case (status) {
when 1:
return new serviceImpl1();
when 2:
return new serviceImpl2();
when 3:
return new serviceImpl3();
}
}
4.5 将一个类声明为 bean 的注解有哪些?
我们一般使用 @Autowired 注解自动装配 bean,要想把类标识成可用于 @Autowired 注解自动装配的 bean 的类,采用以下注解可实现:
- @Component :通用的注解,可标注任意类为 Spring 组件。如果一个 Bean 不知道属于哪个层,可以使用@Component 注解标注。
- @Repository : 对应持久层即 Dao 层,主要用于数据库相关 *** 作。
- @Service : 对应服务层,主要涉及一些复杂的逻辑,需要用到 Dao 层。
- @Controller : 对应 Spring MVC 控制层,主要用户接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。
下面的内容整理自:https://yemengying.com/2016/07/14/spring-bean-life-cycle/ ,除了这篇文章,再推荐一篇很不错的文章 :Spring Bean的生命周期(非常详细) - Chandler Qian - 博客园 。
- Bean 容器找到配置文件中 Spring Bean 的定义。
- Bean 容器利用 Java Reflection API 创建一个 Bean 的实例。
- 如果涉及到一些属性值 利用 set()方法设置一些属性值。
- 如果 Bean 实现了 BeanNameAware 接口,调用 setBeanName()方法,传入 Bean 的名字。
- 如果 Bean 实现了 BeanClassLoaderAware 接口,调用 setBeanClassLoader()方法,传入 ClassLoader对象的实例。
- 如果 Bean 实现了 BeanFactoryAware 接口,调用 setBeanFactory()方法,传入 BeanFactory对象的实例。
- 与上面的类似,如果实现了其他 *.Aware接口,就调用相应的方法。
- 如果有和加载这个 Bean 的 Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象,执行postProcessBeforeInitialization() 方法
- 如果 Bean 实现了InitializingBean接口,执行afterPropertiesSet()方法。
- 如果 Bean 在配置文件中的定义包含 init-method 属性,执行指定的方法。
- 如果有和加载这个 Bean 的 Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象,执行postProcessAfterInitialization() 方法
- 当要销毁 Bean 的时候,如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口,执行 destroy() 方法。
- 当要销毁 Bean 的时候,如果 Bean 在配置文件中的定义包含 destroy-method 属性,执行指定的方法。
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