Spring技术深度解析

📕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

1. 构造器注入 构造器注入通过在类的构造函数中注入依赖，确保了依赖项在对象创建时即被初始化，这对于确保对象状态的一致性和完整性至关重要。在Spring中，可以通过@Autowired注解来实现构造器注入。例如，如果一个类ServiceA依赖于ServiceB，那么ServiceA的构造函数可以声明一个ServiceB类型的参数，并在Spring容器初始化ServiceA时自动注入ServiceB的实例。

2. Setter注入 Setter注入通过调用类的setter方法来注入依赖，这种方式对现有代码的侵入性较小，易于维护。在Spring中，可以通过@Autowired注解自动注入依赖，也可以通过@Resource或@Inject注解来指定依赖。例如，在ServiceA中，可以通过添加一个带有@Autowired注解的setter方法来注入ServiceB。

3. 字段注入 字段注入通过在类的字段上使用注解来实现依赖注入，这种方式简单直接，但可能会使得类的状态在运行时发生变化。在Spring中，可以使用@Autowired注解自动注入字段依赖。

4. 方法注入 方法注入通过在类的方法上使用注解来实现依赖注入，适用于需要在特定方法执行时注入依赖的情况。在Spring中，可以通过@Autowired注解自动注入方法参数。

5. 组件扫描机制 组件扫描是Spring框架自动扫描指定包下带有特定注解的类，并将其注册为Bean的过程。例如，可以使用@Component注解标记一个类，Spring容器会自动扫描并注册这个类为Bean。

6. Bean作用域 Bean作用域定义了Spring容器创建Bean的实例数。Singleton是默认的作用域，意味着一个类只有一个实例；Prototype每次请求都会创建一个新的实例。

7. 条件化配置（@Conditional） 条件化配置允许在运行时根据特定条件动态注册Bean。例如，可以使用@ConditionalOnProperty注解来根据配置文件中的属性值决定是否注册Bean。

二、AOP技术体系

1. 代理模式实现 AOP使用代理模式来实现，可以通过JDK动态代理或CGLIB代理来创建代理对象。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。

2. JDK动态代理 JDK动态代理通过实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口来创建代理。代理对象在调用目标对象的方法时，会通过InvocationHandler来拦截这些调用，并执行特定的逻辑。

3. CGLIB代理 CGLIB代理通过创建类的子类来创建代理，这种方式不需要目标类实现任何接口。

4. 切点表达式语法 切点表达式用于定义哪些方法应该被拦截。例如，可以使用execution(* com.example.service.*.*(..))来匹配所有com.example.service包下的服务类中的方法。

5. 通知类型 通知是AOP中的一个核心概念，它定义了在切点执行前后执行的操作。例如，可以使用@Before注解来定义前置通知，在目标方法执行前执行。

6. AOP应用场景 AOP广泛应用于日志管理、性能监控、安全控制等领域。例如，可以使用AOP来拦截方法调用，并记录方法的执行时间。

三、数据持久化

1. JDBC模板 JDBC模板是一个简化JDBC操作的工具类，它提供了queryForObject、query等方法来执行SQL查询。

2. 事务管理 Spring提供了声明式事务和编程式事务两种方式来管理事务。声明式事务通过在方法上使用@Transactional注解来声明事务边界。

3. ORM集成 Spring集成了Hibernate和JPA两种ORM框架。JPA提供了一个统一的接口来操作数据库，例如，可以使用EntityManager来执行SQL查询。

4. 会话管理 会话管理是ORM框架中的一个重要概念，它负责管理数据库连接和事务。例如，可以使用EntityManagerFactory来创建EntityManager。

5. JPA规范实现 JPA定义了一系列接口和注解，例如，可以使用@Entity注解来标记一个类为实体类，使用@Id注解来标记实体类的ID字段。

6. Spring Data JPA Spring Data JPA是一个基于JPA的框架，它简化了数据访问层的开发。例如，可以使用@Query注解来定义自定义的查询方法。

7. 多数据源配置 Spring支持配置多个数据源，可以通过@Primary注解来指定默认的数据源。

四、Web开发体系

1. MVC架构 MVC架构将应用程序分为模型、视图和控制器三个部分。模型负责数据，视图负责展示数据，控制器负责处理用户请求。

2. 组件 Spring MVC框架包含控制器、视图解析器、数据绑定器等组件。例如，可以使用@Controller注解来标记一个类为控制器。

3. 数据绑定 数据绑定允许将表单数据绑定到Java对象。例如，可以使用@ModelAttribute注解来将表单数据绑定到Java对象。

4. RESTful支持 RESTful是一种设计风格，它使用HTTP协议来处理客户端和服务器之间的交互。例如，可以使用@RestController注解来创建RESTful控制器。

5. 异常处理机制 Spring MVC提供了强大的异常处理机制，可以捕获和处理运行时异常。例如，可以使用@ExceptionHandler注解来定义异常处理方法。

6. 文件上传下载 Spring MVC支持文件上传和下载功能。例如，可以使用CommonsMultipartFile接口来处理文件上传。

五、安全框架

1. 认证流程 认证流程确保用户在访问受保护资源之前，必须证明自己的身份。例如，可以使用Spring Security框架来实现认证流程。

2. 授权模型 授权模型定义了用户对资源的访问权限。例如，可以使用Spring Security框架来实现基于角色的访问控制。

3. CSRF防护 CSRF（跨站请求伪造）是一种攻击方式，Spring Security提供了CSRF防护机制。例如，可以使用@EnableCsrfProtection注解来启用CSRF防护。

4. OAuth2集成 OAuth2是一种授权框架，它允许第三方应用程序访问受保护资源。例如，可以使用Spring Security OAuth2来实现OAuth2认证和授权。

5. 方法级安全 方法级安全允许在方法级别上定义访问控制。例如，可以使用@PreAuthorize注解来定义方法的安全约束。

六、高级特性

1. 事件发布/监听机制 事件发布/监听机制允许应用程序在特定事件发生时通知其他组件。例如，可以使用Spring事件机制来实现事件发布和监听。

2. SpEL表达式 SpEL（Spring表达式语言）是一种强大的表达式语言，它可以用于在运行时动态计算值。例如，可以使用SpEL表达式来计算属性值。

3. 响应式编程（WebFlux） 响应式编程是一种编程范式，它允许异步处理事件流。例如，可以使用Spring WebFlux框架来实现响应式Web应用。

4. 测试框架集成 Spring支持与JUnit、TestNG等测试框架集成。例如，可以使用Spring Test框架来编写单元测试和集成测试。

5. 缓存抽象 Spring提供了缓存抽象，允许应用程序缓存数据以提高性能。例如，可以使用Spring Cache抽象来缓存数据。

七、Spring Boot生态

1. 自动配置原理 Spring Boot通过自动配置原理，自动配置应用程序所需的Bean。例如，如果应用程序使用了Spring Data JPA，Spring Boot会自动配置EntityManagerFactory。

2. Starter机制 Starter是Spring Boot提供的一种依赖管理机制，它简化了依赖的添加。例如，可以使用spring-boot-starter-web来添加Web开发所需的依赖。

3. Actuator监控 Actuator允许应用程序暴露和管理其运行时的指标和配置。例如，可以使用Actuator来监控应用程序的性能指标。

4. 配置文件体系 Spring Boot使用配置文件来管理应用程序的配置，它支持多种配置文件格式，如properties和YAML。例如，可以使用application.properties或application.yml来配置应用程序的属性。

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