Spring框架核心技术解析

📕我是廖志伟，一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》（基础篇）、（进阶篇）、（架构篇）清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、优快云博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。

📘拥有多年一线研发和团队管理经验，研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper)，消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。

🌾阅读前，快速浏览目录和章节概览可帮助了解文章结构、内容和作者的重点。了解自己希望从中获得什么样的知识或经验是非常重要的。建议在阅读时做笔记、思考问题、自我提问，以加深理解和吸收知识。阅读结束后，反思和总结所学内容，并尝试应用到现实中，有助于深化理解和应用知识。与朋友或同事分享所读内容，讨论细节并获得反馈，也有助于加深对知识的理解和吸收。💡在这个美好的时刻，笔者不再啰嗦废话，现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来，我将为大家呈现正文内容。

一、IoC容器核心依赖注入实现模式

Spring框架的核心是IoC（控制反转）容器，它通过反射机制，在运行时动态地将依赖关系注入到目标对象中。这种模式将对象的创建和依赖关系的维护从对象自身移至外部容器，降低了组件之间的耦合度，提高了系统的可扩展性和可维护性。

构造器注入

构造器注入通过在对象的构造函数中注入依赖，确保对象在创建时就已经具备了所需的依赖。这种方式适用于依赖关系较为稳定的情况，可以保证对象的完整性。

Setter注入

Setter注入通过调用对象的setter方法来注入依赖，这种方式在对象创建后进行依赖注入，更加灵活，可以随时改变依赖关系。

字段注入

字段注入是Spring 3.0引入的一种注入方式，它通过直接操作对象的字段来注入依赖。这种方式简化了注入过程，提高了代码的可读性。

方法注入

方法注入允许在对象的方法中注入依赖，这种方式提供了更大的灵活性，但需要谨慎使用，以避免代码混乱。

组件扫描机制

组件扫描是Spring框架自动扫描指定包下的组件，并将其注册到IoC容器中的机制。这种方式简化了组件的注册过程，提高了开发效率。

Bean作用域

Spring框架提供了多种Bean作用域，包括Singleton（单例）、Prototype（原型）等。Singleton作用域是默认作用域，确保一个类在IoC容器中只有一个实例。Prototype作用域每次获取Bean时都会创建一个新的实例。

条件化配置（@Conditional）

条件化配置允许您根据特定条件来创建Bean，例如，根据操作系统类型来创建不同的Bean。

二、AOP技术体系

AOP（面向切面编程）是Spring框架提供的一种编程范式，它允许您在不修改源代码的情况下，对程序进行横向扩展。AOP通过将横切关注点（如日志、事务、安全等）与业务逻辑分离，提高了代码的可维护性和可复用性。

代理模式实现

Spring框架提供了两种代理模式实现：JDK动态代理和CGLIB代理。JDK动态代理适用于实现了接口的类，而CGLIB代理适用于没有实现接口的类。

切点表达式语法

切点表达式用于定义哪些方法需要被拦截，例如，execution(* com.example..*(..))表示匹配com.example包及其子包下所有类的所有方法。

通知类型

Spring框架提供了多种通知类型，包括前置通知、后置通知、环绕通知、异常通知和最终通知。这些通知类型允许您在方法执行的不同阶段进行扩展。

AOP应用场景

AOP在日志管理、性能监控、安全控制等方面有着广泛的应用，例如，使用AOP实现方法调用日志记录、事务管理、权限控制等。

三、数据持久化

Spring框架提供了多种数据持久化解决方案，包括JDBC模板、事务管理、ORM（对象关系映射）等。

JDBC模板

JDBC模板简化了JDBC编程，提供了声明式事务管理。它允许您通过简单的API调用执行SQL语句，并处理结果集。

事务管理

Spring框架提供了声明式事务管理，允许您在方法上添加@Transactional注解来控制事务。Spring框架支持编程式和声明式事务管理。

ORM集成

Spring框架支持多种ORM框架，如Hibernate和JPA。这些框架提供了对象关系映射功能，将Java对象与数据库表进行映射。

JPA规范实现

Spring Data JPA是一个基于JPA规范的ORM框架，它简化了JPA编程。Spring Data JPA提供了丰富的Repository接口，可以方便地进行数据持久化操作。

多数据源配置

Spring框架支持多数据源配置，允许您在应用程序中使用多个数据库。您可以通过配置不同的数据源Bean来实现多数据源配置。

四、Web开发体系

Spring框架提供了丰富的Web开发功能，包括MVC架构、RESTful支持、异常处理等。

MVC架构

Spring框架的MVC架构包括控制器、视图解析器和数据绑定。控制器负责处理用户请求，视图解析器负责将请求结果转换为HTML页面，数据绑定负责将用户输入的数据绑定到Java对象。

RESTful支持

Spring框架支持RESTful风格的Web服务开发。通过使用@RestController和@RequestMapping注解，可以轻松地创建RESTful API。

异常处理机制

Spring框架提供了异常处理机制，允许您自定义异常处理逻辑。通过使用@ControllerAdvice和@ExceptionHandler注解，可以全局处理异常。

文件上传下载

Spring框架支持文件上传下载功能。通过使用@PostMapping和@RequestParam注解，可以方便地处理文件上传。

五、安全框架

Spring框架提供了安全框架，支持认证、授权、CSRF防护等功能。

认证流程

Spring安全框架提供了多种认证方式，包括基于用户名和密码、基于令牌等。认证流程包括用户登录、认证成功、认证失败等步骤。

授权模型

Spring安全框架提供了基于角色的授权模型，允许您根据角色控制访问权限。授权流程包括用户角色查询、权限判断等步骤。

CSRF防护

Spring安全框架提供了CSRF防护机制，防止跨站请求伪造攻击。CSRF防护机制包括验证CSRF令牌、拦截非法请求等步骤。

OAuth2集成方法级安全

Spring安全框架支持OAuth2认证，允许您在方法级别上使用OAuth2进行认证。OAuth2认证流程包括用户登录、令牌发放、令牌验证等步骤。

六、高级特性

Spring框架提供了许多高级特性，包括事件发布/监听机制、SpEL表达式、响应式编程等。

事件发布/监听机制

Spring框架提供了事件发布/监听机制，允许您在应用程序中发布事件，并让其他组件监听这些事件。事件发布/监听机制可以用于实现跨组件通信。

SpEL表达式

Spring表达式语言（SpEL）是一种基于Java的表达式语言，允许您在应用程序中执行复杂的表达式。SpEL表达式可以用于数据绑定、条件判断等场景。

响应式编程（WebFlux）

Spring框架的响应式编程模型允许您异步处理数据流，提高应用程序的性能。响应式编程模型适用于处理大量并发请求的场景。

测试框架集成

Spring框架提供了丰富的测试框架集成，包括JUnit、TestNG等。通过集成测试框架，可以方便地进行单元测试和集成测试。

缓存抽象

Spring框架提供了缓存抽象，允许您在应用程序中实现缓存功能。Spring缓存抽象支持多种缓存提供程序，如Redis、EhCache等。

七、Spring Boot生态

Spring Boot是一个基于Spring框架的开源Java应用开发框架，它简化了Spring应用的创建和配置。

自动配置原理

Spring Boot通过自动配置原理，自动配置Spring应用程序所需的Bean。自动配置原理包括条件化配置、配置属性绑定、配置属性覆盖等。

Starter机制

Spring Boot提供了Starter依赖，简化了Spring应用的依赖管理。Starter依赖包含了应用程序所需的依赖和配置。

Actuator监控

Spring Boot Actuator提供了应用程序监控功能，允许您监控应用程序的性能和健康状况。Actuator提供了多种端点，如健康端点、信息端点等。

配置文件体系

Spring Boot支持多种配置文件，如application.properties和application.yml。配置文件可以用于配置应用程序的属性，如数据库连接、服务器端口等。

📥博主的人生感悟和目标

希望各位读者大大多多支持用心写文章的博主，现在时代变了，信息爆炸，酒香也怕巷子深，博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热，所以，赶紧动动你的小手，点波关注❤️，点波赞👍，点波收藏⭐，甚至点波评论✍️，都是对博主最好的支持和鼓励！

- 💂 博客主页： Java程序员廖志伟
- 👉 开源项目： Java程序员廖志伟
- 🌥 哔哩哔哩： Java程序员廖志伟
- 🎏 个人社区： Java程序员廖志伟
- 🔖 个人微信号： SeniorRD

📙经过多年在优快云创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。这些书籍包括了基础篇、进阶篇、架构篇的📌《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》📌，以及📚《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》📚。具体出版计划会根据实际情况进行调整，希望各位读者朋友能够多多支持！

🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话，非常欢迎您私信我哦~