Spring框架核心技术揭秘

📕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IoC容器是构建在控制反转（IoC）和依赖注入（DI）概念之上的。IoC容器通过管理对象的创建、配置和生命周期，实现了依赖的解耦。

1. 构造器注入 构造器注入要求在类定义时，通过构造器参数直接注入依赖。Spring容器通过解析配置元数据（如XML、注解或Java配置类），创建对象实例，并调用相应的构造器，将依赖注入到对象中。

2. Setter注入 Setter注入通过调用对象的setter方法来注入依赖。Spring容器通过反射查找对象的setter方法，并将依赖值注入到相应的属性中。

3. 字段注入 字段注入直接在类的成员变量上使用注解（如@Autowired）来注入依赖。Spring容器通过反射查找注解，并将依赖注入到对应的字段中。

4. 组件扫描机制 组件扫描是Spring容器自动发现和注册带有特定注解的组件的过程。Spring容器会扫描指定包路径下的类，如果类上使用了@Component注解，则将其注册为Bean。

5. Bean作用域 Bean作用域定义了Spring容器中Bean的生命周期和实例化策略。除了Singleton和Prototype之外，还有Request、Session等作用域，分别对应Web应用的请求和会话。

6. 条件化配置（@Conditional） 条件化配置允许根据特定条件动态注册或配置Bean。Spring提供了多种条件注解，如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnProperty等，用于实现复杂的条件判断。

二、AOP技术体系

AOP通过动态代理技术实现横切关注点的分离。

1. 代理模式实现 JDK动态代理通过反射创建代理对象，代理对象实现了被代理对象的接口。CGLIB代理通过继承被代理类的方式创建代理对象，适用于没有接口的类。

2. 切点表达式语法 切点表达式用于匹配特定的方法或类。Spring提供了丰富的切点表达式语法，如execution(* com.example.service.*.*(..))表示匹配com.example.service包下所有类的所有方法。

3. 通知类型 通知类型定义了AOP切面的执行时机。前置通知在目标方法执行之前执行，后置通知在目标方法执行之后执行，环绕通知在目标方法执行前后都执行。

4. AOP应用场景 AOP在日志记录、事务管理、性能监控等领域有广泛应用。例如，通过AOP实现事务管理，可以在方法执行前后自动开启和提交事务。

三、数据持久化

Spring框架提供了JDBC模板、事务管理、ORM集成等数据持久化解决方案。

1. JDBC模板 JDBC模板封装了JDBC操作，简化了数据库访问。它提供了查询、更新、删除等操作方法，并支持自定义SQL语句。

2. 事务管理 Spring事务管理提供了声明式和编程式两种方式。声明式事务通过@Transactional注解实现，编程式事务通过编程方式控制事务边界。

3. ORM集成 Spring框架支持多种ORM框架，如Hibernate、MyBatis等。通过集成ORM框架，可以实现对象关系映射，简化数据库操作。

4. 会话管理 Spring框架提供了会话管理机制，如SessionFactory、EntityManager等，用于管理ORM框架的会话。

5. JPA规范实现 Spring Data JPA是Spring框架对JPA规范的支持，通过定义接口和实现类，简化了JPA编程。

6. 多数据源配置 Spring框架支持多数据源配置，可以通过配置文件或编程方式实现。每个数据源可以独立配置，并支持事务管理。

四、Web开发体系

Spring框架提供了MVC架构、RESTful支持、异常处理机制等Web开发功能。

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

2. 组件 Spring MVC框架提供了控制器、视图解析器、数据绑定器等组件，用于构建Web应用。

3. RESTful支持 Spring MVC框架支持RESTful风格，通过配置注解和返回类型，实现RESTful风格的API。

4. 异常处理机制 Spring MVC框架提供了丰富的异常处理机制，如异常处理器、全局异常处理器等。

5. 文件上传下载 Spring MVC框架支持文件上传下载，通过配置文件上传解析器和文件下载解析器，实现文件的上传和下载。

五、安全框架

Spring安全框架提供了认证、授权、CSRF防护等功能。

1. 认证流程 Spring安全框架提供了认证流程，包括用户认证、角色认证等。它支持多种认证机制，如表单认证、HTTP Basic认证等。

2. 授权模型 Spring安全框架提供了授权模型，包括基于角色的访问控制（RBAC）和基于资源的访问控制（ABAC）。

3. 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。

4. OAuth2集成 Spring安全框架支持OAuth2集成，实现第三方认证和授权。

5. 方法级安全 Spring安全框架支持方法级安全，通过注解实现方法级别的权限控制。

六、高级特性

Spring框架提供了事件发布/监听机制、SpEL表达式、响应式编程等高级特性。

1. 事件发布/监听机制 Spring框架提供了事件发布/监听机制，允许在应用中发布事件，并监听事件。

2. SpEL表达式 Spring表达式语言（SpEL）是一种强大的表达式语言，用于在运行时动态访问对象属性、调用方法等。

3. 响应式编程（WebFlux） Spring WebFlux是基于响应式编程的Web框架，适用于高并发、高并发的场景。

4. 测试框架集成 Spring框架提供了丰富的测试框架集成，如JUnit、Mockito等，简化了单元测试和集成测试。

5. 缓存抽象 Spring框架提供了缓存抽象，支持多种缓存实现，如Redis、Memcached等。

七、Spring Boot生态

Spring Boot是Spring框架的轻量级应用启动器，提供了自动配置、Starter机制、Actuator监控等特性。

1. 自动配置原理 Spring Boot通过自动配置原理，根据项目依赖自动配置相关组件。

2. Starter机制 Spring Boot提供了Starter机制，简化了依赖管理，通过添加相应的Starter依赖，即可使用相关功能。

3. Actuator监控 Spring Boot Actuator提供了监控和管理应用的功能，如查看应用信息、监控应用性能等。

4. 配置文件体系 Spring Boot提供了丰富的配置文件体系，包括application.properties和application.yml，简化了配置管理。

📥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~