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)、《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

在 Spring 框架中,核心容器是 Spring 的基础,它负责管理应用程序中的对象,即 Bean。IoC(控制反转)和 DI(依赖注入)是 Spring 的核心概念,它们使得组件之间的依赖关系更加灵活和可配置。

IoC 与 DI

IoC 是一种设计模式,它将对象的创建和依赖关系的配置从代码中分离出来,交由外部容器(如 Spring 容器)来管理。在 Spring 中,IoC 容器负责实例化、配置和组装 Bean。DI 是 IoC 的实现方式,它允许对象通过构造函数、设值方法或接口注入依赖。

Bean 生命周期管理

Spring 容器负责管理 Bean 的整个生命周期,包括创建、初始化、使用和销毁。Spring 提供了多种初始化和销毁回调接口,如 InitializingBeanDisposableBean,以及 @PostConstruct@PreDestroy 注解,来允许开发者自定义 Bean 的生命周期。

Bean 作用域

Spring 支持多种 Bean 作用域,包括单例(Singleton)和原型(Prototype)。单例作用域意味着每个 Spring 容器中只有一个 Bean 实例,而原型作用域则表示每次请求都会创建一个新的 Bean 实例。

BeanFactory 与 ApplicationContext

BeanFactory 是 Spring 容器的一个基本接口,它提供了创建和配置 Bean 的基本功能。ApplicationContextBeanFactory 的子接口,它提供了更多高级功能,如事件发布、国际化支持和加载文件资源。

注解驱动开发

Spring 提供了一系列注解,如 @Component@Service@Repository@Autowired,来简化 Bean 的创建和依赖注入。这些注解允许开发者以声明式的方式配置 Bean。

Java 配置与 XML 配置

Spring 支持两种配置方式:Java 配置和 XML 配置。Java 配置使用 @Configuration 注解和 @Bean 注解来定义 Bean,而 XML 配置则使用 XML 文件来定义 Bean。

SpEL(Spring 表达式语言)

SpEL 是 Spring 提供的一种表达式语言,它允许在运行时动态地访问和操作对象属性、方法、集合和索引。SpEL 可以用于配置文件、注解和表达式语言中。

Spring AOP

Spring AOP 是 Spring 框架的一个模块,它允许开发者以声明式的方式实现面向切面编程。AOP 允许将横切关注点(如日志记录、事务管理)与业务逻辑分离,从而提高代码的可维护性和可重用性。

切面(Aspect)

切面是包含通知(Advice)和连接点(Join Point)的模块。通知是执行在连接点上的操作,而连接点则是程序执行过程中的特定点,如方法执行前、执行后或抛出异常时。

通知(Advice)

Spring AOP 支持多种通知类型,包括 @Before(前置通知)、@After(后置通知)、@Around(环绕通知)、@AfterThrowing(异常通知)和 @AfterReturning(返回通知)。

切点(Pointcut)

切点是匹配连接点的表达式,它定义了通知应该应用到的类和方法。

引入(Introduction)

引入允许在运行时动态地添加新的方法和属性到目标对象中。

织入(Weaving)

织入是将通知应用到目标对象的过程。Spring AOP 支持编译时织入和类加载时织入。

@AspectJ 注解支持

Spring AOP 也支持使用 @AspectJ 注解来定义切面和通知。

Spring 数据访问与集成

Spring 提供了丰富的数据访问和集成功能,包括 JDBC 抽象、事务管理、ORM 集成和 Spring Data。

JDBC 抽象

JdbcTemplate 是 Spring 提供的一个 JDBC 抽象层,它简化了 JDBC 编程,并提供了异常处理和资源管理的功能。

事务管理

Spring 支持声明式和编程式事务管理。声明式事务使用 @Transactional 注解来定义事务边界,而编程式事务则使用 TransactionTemplatePlatformTransactionManager

事务传播机制

Spring 支持多种事务传播机制,如 PROPAGATION_REQUIRED(必需)、PROPAGATION_REQUIRES_NEW(新事务)和 PROPAGATION_NESTED(嵌套事务)。

事务隔离级别

Spring 支持多种事务隔离级别,如 ISOLATION_READ_UNCOMMITTED(读取未提交)、ISOLATION_READ_COMMITTED(读取已提交)、ISOLATION_REPEATABLE_READ(可重复读)和 ISOLATION_SERIALIZABLE(串行化)。

DAO 支持

Spring 提供了 JpaRepositoryJpaSpecificationExecutor 等接口,以简化 JPA 数据访问。

ORM 集成

Spring 支持 Hibernate、JPA 和 MyBatis 等 ORM 框架。

Spring Data

Spring Data 提供了针对 JPA、MongoDB、Redis 等数据存储的抽象和简化编程模型。

Spring Web 与 MVC

Spring Web 模块提供了创建 Web 应用程序所需的功能,包括 DispatcherServlet、控制器、请求映射、视图解析和数据绑定。

DispatcherServlet

DispatcherServlet 是 Spring Web 模块的前端控制器,它负责接收 HTTP 请求并调用相应的处理器。

控制器(Controller)

控制器负责处理 HTTP 请求并返回响应。Spring 提供了 @Controller@RestController 注解来简化控制器开发。

请求映射

Spring 提供了 @RequestMapping@GetMapping@PostMapping 等注解来定义请求映射。

视图解析

视图解析器负责将模型数据传递给视图并渲染视图。

数据绑定

Spring 提供了 @RequestParam@PathVariable@RequestBody@ResponseBody 等注解来简化数据绑定。

返回处理

Spring 提供了 @ResponseBodyResponseEntity 等注解来简化返回处理。

文件上传

Spring 提供了 MultipartFile 接口来处理文件上传。

拦截器(HandlerInterceptor)

拦截器允许在请求处理过程中添加额外的逻辑。

异常处理

Spring 提供了 @ControllerAdvice@ExceptionHandler 注解来简化异常处理。

Spring WebFlux

Spring WebFlux 是 Spring 框架的一个响应式 Web 模块,它支持异步和非阻塞编程模型。

Spring Boot 核心特性

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的快速开发平台,它提供了自动配置、起步依赖、嵌入式容器和配置文件等特性。

自动配置

Spring Boot 使用 @EnableAutoConfiguration 注解和 spring.factories 文件来实现自动配置。

起步依赖

Spring Boot 起步依赖是一组预定义的依赖项,它们提供了构建 Web 应用程序所需的基本功能。

嵌入式容器

Spring Boot 支持多种嵌入式容器,如 Tomcat、Jetty 和 Undertow。

配置文件

Spring Boot 使用 application.propertiesapplication.yml 文件来配置应用程序。

Profile 多环境配置

Spring Boot 支持多环境配置,允许根据不同的环境(如开发、测试和生产)使用不同的配置文件。

Actuator

Spring Boot Actuator 提供了应用程序监控和度量功能。

Spring Boot CLI

Spring Boot CLI 是一个命令行工具,它允许使用命令行启动和运行 Spring Boot 应用程序。

Spring Cloud 微服务组件

Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 的微服务开发平台,它提供了服务注册与发现、负载均衡、熔断器、网关、配置中心、消息总线、链路追踪和分布式事务等组件。

服务注册与发现

Spring Cloud 提供了 Eureka、Nacos、Consul 和 Zookeeper 等服务注册与发现组件。

负载均衡

Spring Cloud 提供了 Ribbon 和 LoadBalancer 等负载均衡组件。

服务调用

Spring Cloud 提供了 OpenFeign 和 RestTemplate 等服务调用组件。

熔断器

Spring Cloud 提供了 Hystrix 和 Resilience4j 等熔断器组件。

网关

Spring Cloud 提供了 Zuul 和 Spring Cloud Gateway 等网关组件。

配置中心

Spring Cloud 提供了 Spring Cloud Config 和 Nacos Config 等配置中心组件。

消息总线

Spring Cloud 提供了 Spring Cloud Bus 和 RabbitMQ/Kafka 等消息总线组件。

链路追踪

Spring Cloud 提供了 Sleuth 和 Zipkin 等链路追踪组件。

分布式事务

Spring Cloud 提供了 Seata 等分布式事务组件。

Spring Security 安全

Spring Security 是一个强大的安全框架,它提供了身份认证、授权、表单登录与注销、OAuth2 协议支持和 JWT 等功能。

身份认证(Authentication)

Spring Security 提供了多种身份认证机制,如表单登录、OAuth2 和 JWT。

授权(Authorization)

Spring Security 提供了基于角色的访问控制(RBAC)和基于属性的访问控制(ABAC)。

表单登录与注销

Spring Security 提供了表单登录和注销功能。

OAuth2 协议支持

Spring Security 支持 OAuth2 协议,允许用户使用第三方服务进行身份认证。

JWT(JSON Web Token)

Spring Security 支持使用 JWT 进行身份认证和授权。

方法级安全(@PreAuthorize)

Spring Security 提供了 @PreAuthorize 注解来定义方法级安全。

CSRF 防护

Spring Security 提供了 CSRF 防护功能,以防止跨站请求伪造攻击。

Spring 设计模式应用

Spring 框架本身就是一个设计模式的集合,它使用了工厂模式(BeanFactory)、单例模式(Bean 作用域)、代理模式(AOP 动态代理)、模板方法(JdbcTemplate、RestTemplate)和观察者模式(ApplicationEvent)等设计模式。

工厂模式(BeanFactory)

Spring 使用工厂模式来创建和配置 Bean。

单例模式(Bean 作用域)

Spring 支持单例作用域,确保每个 Bean 实例在容器中只有一个实例。

代理模式(AOP 动态代理)

Spring AOP 使用代理模式来实现面向切面编程。

模板方法(JdbcTemplate、RestTemplate)

Spring 提供了模板方法模式,如 JdbcTemplateRestTemplate,以简化数据库和 HTTP 编程。

观察者模式(ApplicationEvent)

Spring 使用观察者模式来实现事件驱动编程。

其他关键模块

Spring 框架还包括其他关键模块,如 Spring Messaging、Spring Integration、Spring Batch、Spring Session 和 Spring Cache。

Spring Messaging(JMS 集成)

Spring Messaging 提供了 JMS 集成的功能。

Spring Integration(企业集成模式)

Spring Integration 提供了企业集成模式,允许将不同的系统集成在一起。

Spring Batch(批处理)

Spring Batch 提供了批处理功能,允许批量处理大量数据。

Spring Session(分布式会话管理)

Spring Session 提供了分布式会话管理功能。

Spring Cache(缓存抽象:@Cacheable)

Spring Cache 提供了缓存抽象,允许将缓存逻辑添加到应用程序中。

通过以上对 Spring 框架各个方面的深入探讨,我们可以看到 Spring 框架的强大和灵活性。它不仅提供了丰富的功能,还支持多种配置方式,使得开发者可以轻松地构建和维护复杂的应用程序。

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。

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
RocketMQRocketMQ详解
KafkaKafka详解
RabbitMQRabbitMQ详解
MongoDBMongoDB详解
ElasticSearchElasticSearch详解
ZookeeperZookeeper详解
RedisRedis详解
MySQLMySQL详解
JVMJVM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
RocketMQDLedger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

开源项目分享

项目名称链接地址
高并发红包雨项目https://gitee.com/java_wxid/red-packet-rain
微服务技术集成demo项目https://gitee.com/java_wxid/java_wxid

管理经验

【公司管理与研发流程优化】针对研发流程、需求管理、沟通协作、文档建设、绩效考核等问题的综合解决方案:https://download.youkuaiyun.com/download/java_wxid/91148718

希望各位读者朋友能够多多支持!

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!

🔔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~

评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值