Spring框架核心技术解析

原创于 2025-07-24 08:22:25 发布 · 607 阅读

13 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#Spring Framework # Java # Application Development

Java场景面试宝典专栏收录该内容

464 篇文章

订阅专栏

📕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）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、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。

Java程序员廖志伟

💡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。

优快云

【一、IoC容器核心依赖注入实现模式】

构造器注入：在Java中，构造器注入通常使用@Autowired注解，Spring容器会在创建Bean实例时自动通过构造器参数进行依赖注入。对于没有默认构造器的类，或者构造器参数复杂时，Spring会使用构造器依赖注入器（Constructor Injection Setter）自动生成一个默认无参构造器，然后通过反射调用该构造器并注入依赖。
Setter注入：Spring通过反射机制自动查找类中带有@Autowired注解的setter方法，并将对应的依赖注入。对于复杂依赖关系，可以使用@Qualifier注解指定注入的具体Bean。
字段注入：字段注入通过@Autowired注解实现，Spring容器会自动将依赖注入到类中标记了@Autowired的字段。这种方式在类字段声明时即可完成依赖注入，代码简洁但性能略低于setter注入。
方法注入：方法注入使用@PostConstruct和@PreDestroy注解，分别对应于对象创建和销毁时的初始化和清理逻辑。Spring容器在对象创建完成后自动调用@PostConstruct注解的方法，在对象销毁前自动调用@PreDestroy注解的方法。
组件扫描机制：组件扫描是通过@ComponentScan注解实现的，指定了Spring容器应该扫描的包路径。Spring容器会自动扫描指定路径下的类，如果类上使用了@Component、@Service、@Repository等注解，则将其注册为Bean。
Bean作用域：Spring支持多种Bean作用域，如单例（Singleton）、原型（Prototype）、请求（Request）、会话（Session）和全局会话（Global Session）。单例作用域是默认的，表示Spring容器中只有一个该Bean的实例。原型作用域表示每次获取Bean时都会创建一个新的实例。
条件化配置：Spring使用@Conditional注解实现条件化配置，可以根据特定的条件动态创建Bean实例。例如，可以使用@ConditionalOnMissingBean注解来确保当容器中不存在指定Bean时创建该Bean。

【二、AOP技术体系】

代理模式实现：Spring AOP使用JDK动态代理和CGLIB代理实现AOP功能。对于实现了接口的类，Spring使用JDK动态代理；对于未实现接口的类，Spring使用CGLIB代理。
切点表达式语法：Spring AOP使用切点表达式来指定需要织入横切关注点的类和方法。切点表达式语法包括execution、within、this、target、args等，可以组合使用实现复杂的切点条件。
通知类型：Spring AOP支持前置通知、后置通知、环绕通知、异常通知和最终通知等五种通知类型。这些通知类型可以在目标方法执行前后、异常抛出时或正常执行完成后执行。
AOP应用场景：Spring AOP广泛应用于日志管理、性能监控、安全控制等领域。通过将横切关注点从业务逻辑中分离出来，可以降低代码冗余，提高代码可维护性。

【三、数据持久化】

JDBC模板：Spring JDBC模板简化了数据库操作，通过自动处理数据库连接、事务管理、SQL执行等操作，降低代码复杂度。JDBC模板提供了一系列方法，如queryForObject、queryForList等，方便开发者进行数据查询和更新。
事务管理：Spring支持声明式事务编程和编程式事务编程两种方式。声明式事务编程通过@Transactional注解实现，Spring容器会自动管理事务的开启、提交和回滚。编程式事务编程则需要手动调用TransactionTemplate或PlatformTransactionManager等类进行事务管理。
ORM集成：Spring通过SessionFactory和EntityManagerFactory接口与ORM框架进行集成。例如，在集成Hibernate时，Spring会创建SessionFactory并注入到Bean中，从而实现ORM框架的集成。
会话管理：Spring提供Session接口用于管理数据库会话，包括连接池管理、事务管理等。Spring支持多种会话管理策略，如JDBC会话管理、JPA会话管理等。
JPA规范实现：Spring Data JPA是基于JPA规范实现的数据持久化框架，通过声明式方法简化数据库操作。Spring Data JPA提供了一系列Repository接口和查询方法，方便开发者进行数据持久化操作。
多数据源配置：Spring支持多数据源配置，可以通过配置文件或XML配置实现。开发者可以根据不同的业务场景配置不同的数据源，并使用数据源路由策略选择合适的数据源。

【四、Web开发体系】

MVC架构组件：Spring MVC架构包括控制器（Controller）、模型（Model）和视图（View）三个组件。控制器负责处理客户端请求，返回视图或响应；模型封装业务逻辑和数据；视图负责展示模型数据。
视图解析：Spring MVC通过ViewResolver接口将请求URL映射到对应的视图技术，如JSP、Thymeleaf等。开发者可以自定义ViewResolver实现复杂的视图解析逻辑。
数据绑定：Spring MVC支持自动数据绑定，将请求参数绑定到模型对象中。开发者可以使用@RequestParam、@PathVariable等注解实现请求参数的绑定。
RESTful支持：Spring MVC支持RESTful风格开发，通过返回JSON、XML等数据格式实现API接口。开发者可以使用@RestController、@RequestMapping等注解实现RESTful风格的API。
异常处理机制：Spring MVC提供全局和局部异常处理机制，方便开发者处理异常。全局异常处理器可以通过@ControllerAdvice、@RestControllerAdvice等注解实现，局部异常处理器可以通过@ExceptionHandler注解实现。
文件上传下载：Spring MVC支持文件上传下载功能，可以通过CommonsMultipartFile和CommonsMultipartResolver实现。开发者可以使用@PostMapping、@RequestParam等注解实现文件上传，使用HttpServletResponse实现文件下载。

【五、安全框架】

认证流程：Spring安全框架支持多种认证机制，如基于用户名和密码的认证、基于令牌的认证等。认证过程通常包括用户认证、授权和会话管理等环节。
授权模型：Spring安全框架支持基于角色的访问控制，通过配置角色和权限来实现访问控制。开发者可以使用@PreAuthorize、@PostAuthorize等注解实现方法级安全。
CSRF防护：Spring安全框架支持CSRF防护机制，防止跨站请求伪造攻击。开发者可以通过配置CSRFFilter或使用@EnableCsrfProtection注解实现CSRF防护。
OAuth2集成方法：Spring安全框架支持OAuth2集成，方便开发者实现第三方认证。开发者可以使用OAuth2Client、OAuth2RestTemplate等类实现OAuth2认证。
方法级安全：Spring安全框架支持方法级安全，可以通过@PreAuthorize、@PostAuthorize等注解实现。开发者可以根据方法参数或方法本身实现方法级安全。

【六、高级特性】

事件发布/监听机制：Spring框架提供事件发布/监听机制，允许组件之间通过事件进行通信。开发者可以自定义事件和监听器，并使用ApplicationEventPublisher发布事件。
SpEL表达式：Spring表达式语言（SpEL）提供了一种强大的表达式解析功能，可以用于动态地访问对象属性、调用方法、执行运算等。SpEL表达式可以用于数据绑定、条件判断等方面。
响应式编程（WebFlux）：Spring框架支持响应式编程，通过Flux和Mono等类实现异步编程。响应式编程可以提高系统性能，降低资源消耗。
测试框架集成：Spring框架支持多种测试框架，如JUnit、TestNG等，方便开发者编写单元测试和集成测试。Spring提供了一系列测试注解和断言方法，方便开发者进行测试。
缓存抽象：Spring框架提供缓存抽象，支持多种缓存实现，如Redis、EhCache等。开发者可以使用@Cacheable、@CachePut等注解实现缓存操作。

【七、Spring Boot生态】

自动配置原理：Spring Boot通过条件化配置和约定大于配置的原则实现自动配置。Spring Boot会自动检测项目中依赖的库和配置文件，并根据这些信息自动配置Bean。
Starter机制：Spring Boot提供了一组Starter依赖，方便开发者快速搭建项目。开发者可以根据项目需求选择合适的Starter依赖。
Actuator监控：Spring Boot Actuator提供了一组端点，用于监控和管理应用程序。开发者可以使用这些端点查看应用程序的运行状态、配置信息等。
配置文件体系：Spring Boot使用配置文件（如application.properties、application.yml）来管理应用程序的配置信息。配置文件支持多种格式，如INI、JSON等。

总结：

本文详细介绍了Spring框架的核心知识点，包括IoC容器、AOP、数据持久化、Web开发、安全框架、高级特性和Spring Boot生态。通过学习本文，读者可以全面了解Spring框架，并将其应用于实际项目中。

优快云

博主分享

📥博主的人生感悟和目标

Java程序员廖志伟

📙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。

《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》基础篇的购书链接：https://item.jd.com/14152451.html
《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》基础篇繁体字的购书链接：http://product.dangdang.com/11821397208.html
《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》进阶篇的购书链接：https://item.jd.com/14616418.html
《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》架构篇待上架
《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》购书链接：https://item.jd.com/15096040.html

面试备战资料

八股文备战

场景	描述	链接
时间充裕（25万字）	Java知识点大全（高频面试题）	Java知识点大全
时间紧急（15万字）	Java高级开发高频面试题	Java高级开发高频面试题

理论知识专题（图文并茂，字数过万）

技术栈	链接
RocketMQ	RocketMQ详解
Kafka	Kafka详解
RabbitMQ	RabbitMQ详解
MongoDB	MongoDB详解
ElasticSearch	ElasticSearch详解
Zookeeper	Zookeeper详解
Redis	Redis详解
MySQL	MySQL详解
JVM	JVM详解

集群部署（图文并茂，字数过万）

技术栈	部署架构	链接
MySQL	使用Docker-Compose部署MySQL一主二从半同步复制高可用MHA集群	Docker-Compose部署教程
Redis	三主三从集群（三种方式部署/18个节点的Redis Cluster模式）	三种部署方式教程
RocketMQ	DLedger高可用集群（9节点）	部署指南
Nacos+Nginx	集群+负载均衡（9节点）	Docker部署方案
Kubernetes	容器编排安装	最全安装教程