spring

最新推荐文章于 2024-04-24 03:54:06 发布

huajieli

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spring

前言

目前spring被广泛应用无论工作还是面试准备都必不可少

一、Spring是什么

Java Spring框架是什么？它有哪些好处？
Spring 是另一个主流的 Java Web 开发框架，该框架是一个轻量级的应用框架，具有很高的凝聚力和吸引力。Spring 框架因其强大的功能以及卓越的性能而受到众多开发人员的喜爱。

Spring 是分层的 Java SE/EE full-stack 轻量级开源框架，以 IoC（Inverse of Control，控制反转）和 AOP（Aspect Oriented Programming，面向切面编程）为内核，使用基本的 JavaBean 完成以前只可能由 EJB 完成的工作，取代了 EJB 臃肿和低效的开发模式。

在实际开发中，通常服务器端采用三层体系架构，分别为表现层（web）、业务逻辑层（service）、持久层（dao）。

Spring 对每一层都提供了技术支持，在表现层提供了与 Struts2 框架的整合，在业务逻辑层可以管理事务和记录日志等，在持久层可以整合 Hibernate 和 JdbcTemplate 等技术。

从设计上看，Spring 框架给予了 Java 程序员更高的自由度，对业界的常见问题也提供了良好的解决方案，因此，在开源社区受到了广泛的欢迎，并且被大部分公司作为 Java 项目开发的首选框架。

Spring 具有简单、可测试和松耦合等特点，不仅可以用于服务器端的开发，也可以应用于任何 Java 应用的开发中。Spring 框架的主要优点具体如下。
1）方便解耦，简化开发
Spring 就是一个大工厂，可以将所有对象的创建和依赖关系的维护交给 Spring 管理。
2）方便集成各种优秀框架
Spring 不排斥各种优秀的开源框架，其内部提供了对各种优秀框架（如 Struts2、Hibernate、MyBatis 等）的直接支持。
3）降低 Java EE API 的使用难度
Spring 对 Java EE 开发中非常难用的一些 API（JDBC、JavaMail、远程调用等）都提供了封装，使这些 API 应用的难度大大降低。
4）方便程序的测试
Spring 支持 JUnit4，可以通过注解方便地测试 Spring 程序。
5）AOP 编程的支持
Spring 提供面向切面编程，可以方便地实现对程序进行权限拦截和运行监控等功能。
6）声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理，而无须手动编程。

二、Spring体系结构

Spring 框架采用分层架构，根据不同的功能被划分成了多个模块，这些模块大体可分为 Data Access/Integration、Web、AOP、Aspects、Messaging、Instrumentation、Core Container 和 Test，如下图所示
在这里插入图片描述
图中包含了 Spring 框架的所有模块，这些模块可以满足一切企业级应用开发的需求，在开发过程中可以根据需求有选择性地使用所需要的模块。下面分别对这些模块的作用进行简单介绍。

Data Access/Integration（数据访问／集成）
数据访问/集成层包括 JDBC、ORM、OXM、JMS 和 Transactions 模块，具体介绍如下。
JDBC 模块：提供了一个 JDBC 的抽象层，大幅度减少了在开发过程中对数据库操作的编码。
ORM 模块：对流行的对象关系映射 API，包括 JPA、JDO、Hibernate 和 iBatis 提供了的集成层。
OXM 模块：提供了一个支持对象/XML 映射的抽象层实现，如 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream。
JMS 模块：指 Java 消息服务，包含的功能为生产和消费的信息。
Transactions 事务模块：支持编程和声明式事务管理实现特殊接口类，并为所有的 POJO。
Web 模块
Spring 的 Web 层包括 Web、Servlet、Struts 和 Portlet 组件，具体介绍如下。
Web 模块：提供了基本的 Web 开发集成特性，例如多文件上传功能、使用的 Servlet 监听器的 IoC 容器初始化以及 Web 应用上下文。
Servlet模块：包括 Spring 模型—视图—控制器（MVC）实现 Web 应用程序。
Struts 模块：包含支持类内的 Spring 应用程序，集成了经典的 Struts Web 层。
Portlet 模块：提供了在 Portlet 环境中使用 MV C实现，类似 Web-Servlet 模块的功能。
Core Container（核心容器）
Spring 的核心容器是其他模块建立的基础，由 Beans 模块、Core 核心模块、Context 上下文模块和 Expression Language 表达式语言模块组成，具体介绍如下。
Beans 模块：提供了 BeanFactory，是工厂模式的经典实现，Spring 将管理对象称为 Bean。
Core 核心模块：提供了 Spring 框架的基本组成部分，包括 IoC 和 DI 功能。
Context 上下文模块：建立在核心和 Beans 模块的基础之上，它是访问定义和配置任何对象的媒介。ApplicationContext 接口是上下文模块的焦点。
Expression Language 模块：是运行时查询和操作对象图的强大的表达式语言。
其他模块
Spring的其他模块还有 AOP、Aspects、Instrumentation 以及 Test 模块，具体介绍如下。
AOP 模块：提供了面向切面编程实现，允许定义方法拦截器和切入点，将代码按照功能进行分离，以降低耦合性。
Aspects 模块：提供与 AspectJ 的集成，是一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP）框架。
Instrumentation 模块：提供了类工具的支持和类加载器的实现，可以在特定的应用服务器中使用。
Test 模块：支持 Spring 组件，使用 JUnit 或 TestNG 框架的测试。

三、Spring目录结构和基础JAR包介绍

目前 Spring 框架的最新版本是 5.3.1，本教程是基于 Spring 的稳定版本 3.2.13 进行讲解的。读者可以通过网址 https://repo.spring.io/simple/libs-release-local/org/springframework/spring/ 下载名称为 springframework-3.2.13.RELEASE-dist.zip 的压缩包。在浏览器的地址栏中输入此下载地址后，浏览器的访问结果如下图所示。
在这里插入图片描述

四、Spring IoC容器：BeanFactory和ApplicationContext

在教程前面介绍 Spring 框架时，已经提到过 Spring 的 IoC（控制反转）思想，本节来详细介绍一下 Spring 的 Ioc 容器。

IoC 是指在程序开发中，实例的创建不再由调用者管理，而是由 Spring 容器创建。Spring 容器会负责控制程序之间的关系，而不是由程序代码直接控制，因此，控制权由程序代码转移到了 Spring 容器中，控制权发生了反转，这就是 Spring 的 IoC 思想。

Spring 提供了两种 IoC 容器，分别为 BeanFactory 和 ApplicationContext，接下来将针对这两种 IoC 容器进行详细讲解。
BeanFactory
BeanFactory 是基础类型的 IoC 容器，它由 org.springframework.beans.facytory.BeanFactory 接口定义，并提供了完整的 IoC 服务支持。简单来说，BeanFactory 就是一个管理 Bean 的工厂，它主要负责初始化各种 Bean，并调用它们的生命周期方法。

BeanFactory 接口有多个实现类，最常见的是 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory，它是根据 XML 配置文件中的定义装配 Bean 的。

创建 BeanFactory 实例时，需要提供 Spring 所管理容器的详细配置信息，这些信息通常采用 XML 文件形式管理。其加载配置信息的代码具体如下所示：

BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(new FileSystemResource("D://applicationContext.xml"));

ApplicationContext
ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口，也被称为应用上下文。该接口的全路径为 org.springframework.context.ApplicationContext，它不仅提供了 BeanFactory 的所有功能，还添加了对 i18n（国际化）、资源访问、事件传播等方面的良好支持。

ApplicationContext 接口有两个常用的实现类，具体如下。
1）ClassPathXmlApplicationContext
该类从类路径 ClassPath 中寻找指定的 XML 配置文件，找到并装载完成 ApplicationContext 的实例化工作，具体如下所示。

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation);

在上述代码中，configLocation 参数用于指定 Spring 配置文件的名称和位置，如 applicationContext.xml。
2）FileSystemXmlApplicationContext
该类从指定的文件系统路径中寻找指定的 XML 配置文件，找到并装载完成 ApplicationContext 的实例化工作，具体如下所示。

ApplicationContext applicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext(String configLocation);

它与 ClassPathXmlApplicationContext 的区别是：在读取 Spring 的配置文件时，FileSystemXmlApplicationContext 不再从类路径中读取配置文件，而是通过参数指定配置文件的位置，它可以获取类路径之外的资源，如“F：/workspaces/applicationContext.xml”。

在使用 Spring 框架时，可以通过实例化其中任何一个类创建 Spring 的 ApplicationContext 容器。

通常在 Java 项目中，会采用通过 ClassPathXmlApplicationContext 类实例化 ApplicationContext 容器的方式，而在 Web 项目中，ApplicationContext 容器的实例化工作会交由 Web 服务器完成。Web 服务器实例化 ApplicationContext 容器通常使用基于 ContextLoaderListener 实现的方式，它只需要在 web.xml 中添加如下代码：

<!--指定Spring配置文件的位置，有多个配置文件时，以逗号分隔-->
<context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <!--spring将加载spring目录下的applicationContext.xml文件-->
    <param-value>
        classpath:spring/applicationContext.xml
    </param-value>
</context-param>
<!--指定以ContextLoaderListener方式启动Spring容器-->
<listener>
    <listener-class>
        org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
    </listener-class>
</listener>

需要注意的是，BeanFactory 和 ApplicationContext 都是通过 XML 配置文件加载 Bean 的。

二者的主要区别在于，如果 Bean 的某一个属性没有注入，则使用 BeanFacotry 加载后，在第一次调用 getBean() 方法时会抛出异常，而 ApplicationContext 则在初始化时自检，这样有利于检查所依赖的属性是否注入。

因此，在实际开发中，通常都选择使用 ApplicationContext，而只有在系统资源较少时，才考虑使用 BeanFactory。本教程中使用的就是 ApplicationContext。

data = pd.read_csv(
    'https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1283/adult.data.csv')
print(data.head())

五、第一个Spring程序

通过《Spring IoC容器》的学习，读者对 Spring 的 IoC 容器已经有了一个初步的了解。下面通过具体的案例演示 IoC 容器的使用。

创建项目
在 Eclipse 中创建 Web 项目 springDemo01，将 Spring 框架所需的 JAR 包复制到项目的 lib 目录中，并将添加到类路径下，添加后的项目如图
创建 PersonDao 接口
在项目的 src 目录下创建一个名为 com.mengma.ioc 的包，然后在该包中创建一个名为 PersonDao 的接口，并在接口中添加一个 add() 方法，如下所示。

package com.mengma.ioc;
public interface PersonDao {
    public void add();
}

创建接口实现类 PersonDaoImpl
在 com.mengma.ioc 包下创建 PersonDao 的实现类 PersonDaoImpl，编辑后如下所示。

package com.mengma.ioc;
public class PersonDaoImpl implements PersonDao {
    @Override
    public void add() {
        System.out.println("save()执行了...");
    }
}

上述代码中，PersonDaoImpl 类实现了 PersonDao 接口中的 add() 方法，并且在方法调用时会执行输出语句。
4. 创建 Spring 配置文件
在 src 目录下创建 Spring 的核心配置文件 applicationContext.xml，编辑后如下所示。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd">
    <!-- 由 Spring容器创建该类的实例对象 -->
    <bean id="personDao" class="com.mengma.ioc.PersonDaoImpl" />
</beans>

上述代码中，第 2～5 行代码是 Spring 的约束配置，第 7 行代码表示在 Spring 容器中创建一个 id 为 personDao 的 bean 实例，其中 id 表示文件中的唯一标识符，class 属性表示指定需要实例化 Bean 的实全限定类名（包名+类名）。

需要注意的是，Spring 的配置文件名称是可以自定义的，通常情况下，都会将配置文件命名为 applicationContext.xml（或 bean.xml）。
5. 编写测试类
在 com.mengma.ioc 包下创建测试类 FirstTest，并在该类中添加一个名为 test1() 的方法，编辑后如下所示。

package com.mengma.ioc;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class FirstTest {
    @Test
    public void testl() {
        // 定义Spring配置文件的路径
        String xmlPath = "applicationContext.xml";
        // 初始化Spring容器，加载配置文件
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(
                xmlPath);
        // 通过容器获取personDao实例
        PersonDao personDao = (PersonDao) applicationContext
                .getBean("personDao");
        // 调用 personDao 的 add ()方法
        personDao.add();
    }
}

上述代码中，首先定义了 Spring 配置文件的路径，然后创建 Spring 容器，接下来通过 Spring 容器获取了 personDao 实例，最后调用实例的 save() 方法。
6. 运行项目并查看结果
使用 JUnit 测试运行 test1() 方法，运行成功后，控制台的输出结果如图所示。
在这里插入图片描述