spring 基础

最新推荐文章于 2022-03-16 23:45:32 发布

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#Spring #IOC #Bean #Eclipse #编程

本文围绕Spring展开，重点介绍了IoC模式，它是工厂模式的升华，通过XML定义生成对象，提高了灵活性和可维护性，同时也存在生成步骤复杂、效率有损耗等缺点。还给出了Spring的IoC入门实例，并讲解了资源文件的使用方式。

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（一）核心概念

一、Spring的IoC(Inversion of Control)。
这是Spring中得有特点的一部份。IoC又被翻译成“控制反转”，也不知道是谁翻译得这么别扭，感觉很深奥的词。其实，原理很简单，用一句通俗的话来说：就是用XML来定义生成的对象。IoC其实是一种设计模式，Spring只是实现了这种设计模式。

这种设计模式是怎么来的呢？是实践中逐渐形成的。

第一阶段：用普通的无模式来写Java程序。一般初学者都要经过这个阶段。
第二阶段：频繁的开始使用接口，这时，接口一般都会伴随着使用工厂模式。
第三阶段：使用IoC模式。工厂模式还不够好：（1）因为的类的生成代码写死在程序里，如果你要换一个子类，就要修改工厂方法。（2）一个接口常常意味着一个生成工厂，会多出很多工厂类。
可以把IoC模式看做是工厂模式的升华，可以把IoC看作是一个大工厂，只不过这个大工厂里要生成的对象都是在XML文件中给出定义的，然后利用Java的“反射”编程，根据XML中给出的类名生成相应的对象。从实现来看，IoC是把以前在工厂方法里写死的对象生成代码，改变为由XML文件来定义，也就是把工厂和对象生成这两者独立分隔开来，目的就是提高灵活性和可维护性。

IoC中最基本的Java技术就是“反射”编程。反射又是一个生涩的名词，通俗的说反射就是根据给出的类名（字符串）来生成对象。这种编程方式可以让对象在生成时才决定要生成哪一种对象。我在最近的一个项目也用到了反射，当时是给出一个.properties文本文件，里面写了一些全类名（包名＋类名），然后，要根据这些全类名在程序中生成它们的对象。反射的应用是很广泛的，象Hibernate、String中都是用“反射”做为最基本的技术手段。

在过去，反射编程方式相对于正常的对象生成方式要慢10几倍，这也许也是当时为什么反射技术没有普通应用开来的原因。但经SUN改良优化后，反射方式生成对象和通常对象生成方式，速度已经相差不大了（但依然有一倍以上的差距）。

所以要理解IoC，你必须先了解工厂模式和反射编程，否则对它产生的前因后果和实现原理都是无法理解透彻的。只要你理解了这一点，你自己也完全可以自己在程序中实现一个IoC框架，只不是这还要涉及到XML解析等其他知识，稍微麻烦一些。

IoC最大的好处是什么？因为把对象生成放在了XML里定义，所以当我们需要换一个实现子类将会变成很简单（一般这样的对象都是现实于某种接口的），只要修改XML就可以了，这样我们甚至可以实现对象的热插拨（有点象USB接口和SCIS硬盘了）。

IoC最大的缺点是什么？（1）生成一个对象的步骤变复杂了（其实上操作上还是挺简单的），对于不习惯这种方式的人，会觉得有些别扭和不直观。（2）对象生成因为是使用反射编程，在效率上有些损耗。但相对于IoC提高的维护性和灵活性来说，这点损耗是微不足道的，除非某对象的生成对效率要求特别高。（3）缺少IDE重构操作的支持，如果在Eclipse要对类改名，那么你还需要去XML文件里手工去改了，这似乎是所有XML方式的缺憾所在。

总的来说IoC无论原理和实现都还算是很简单的。一些人曾认为IoC没什么实际作用，这种说法是可以理解的，因为如果你在编程中很少使用接口，或很少使用工厂模式，那么你根本就没有使用IoC的强烈需要，也不会体会到IoC可贵之处。有些人也说要消除工厂模式、单例模式，但是都语焉不详、人云亦云。但如果你看到IoC模式和用上Spring，那么工厂模式和单例模式的确基本上可以不用了。但它消失了吗？没有！Spring的IoC实现本身就是一个大工厂，其中也包含了单例对象生成方式，只要用一个设置就可以让对象生成由普通方式变单一实例方式，非常之简单。

   总结：
   （1）IoC原理很简单，作用的针对性也很强，不要把它看得很玄乎。
   （2）要理解IoC，首先要了解“工厂、接口、反射”这些概念。

二、Spring的MVC

如果你已经熟悉Struts，那么不必把MVC做为重点学习内容。基本上我认为Spring MVC是一个鸡肋，它的技术上很先进，但易用性上没有Struts好。而且Struts有这么多年的基础了，Spring很难取代Struts的地位。这就是先入为主的优秀，一个项目经理选用一种框架，不能单纯的从它的技术上考虑，还有开发效率，人员配置等都是考虑因素。但做为研究性的学习，Spring的MVC部份还是蛮有价值的。

三、数据库层的模板
Spring主要是提供了一些数据库模板（模板也是一种Java设计模式），让数据部分的代码更简洁，那些try...catch都可以不见了。这个的确是个好东东。

四、AOP

AOP又称面向方面编程，它的实现原理还是用了反射：通过对某一个种类的方法名做监控来实现统一处理。比如：监控以“insert”字符串开头的方法名，在这种方法执行的前后进行某种处理（数据库事务等）。但这里我有一个疑问？不一定所有以insert开头的方法都是数据库操作，哪么当某个insert开头的方法不是数据库操作，你又对它进行了数据事务的操作，这样的错误如何防止？？？我对这方面了解不深，还是只知道一个大概。

曾看过一个程序员发出这样的感慨：框架一个接一个，学也学不完，而且有必要吗？这样一层层的加上框架，还不如直接写JSP来得直接，效率还高。我想这种困惑很多人都有吧？但如果你经过的项目渐多，就会发现，维护项目要比开发项目更艰难，代价更大。那种用JSP直接来写，层次又不清楚的开发，往往最后得到一个不可再修改的软件，一团乱麻，移一发而动全身。但软件不象电视机，做好了就不会改动了，软件是一个变化的事物，用户的需求随时会改变，这时你会体会到分层和使用框架的好处了，它们为你做了软件中很多和业务无关的工作，你可以只关注业务，并减少代码量。唯一缺点就是有一个学习的代价，框架配置上也较麻烦。

学习框架，我认为应该：第一步，了解这个框架中的一些关键概念，它的具体含义是什么。第二步，了解这个框架的精华在哪里，它能对开发起到什么样的作用，最好能对它的原理有一定的了解。第三步，用这个框架来写几个例子，实际体会一下。我现在还是刚刚大概完成了前两步，这几天会再看看Spring的文档并用Spring写几个例子，到时一起发出来。

（二）Spring中IoC的入门实例

Spring的模块化是很强的，各个功能模块都是独立的，我们可以选择的使用。这一章先从Spring的IoC开始。所谓IoC就是一个用XML来定义生成对象的模式，我们看看如果来使用的。

1、数据模型。

1、如下图所示有三个类，Human（人类）是接口，Chinese（中国人）是一个子类，American（美国人）是另外一个子类。

源代码如下：

package cn.com.chengang.spring;

public interface Human {

void eat();

void walk();

}

package cn.com.chengang.spring;

public class Chinese implements Human {

/* （非 Javadoc）

* @see cn.com.chengang.spring.Human#eat()

public void eat() {

System.out.println("中国人对吃很有一套");

}

/* （非 Javadoc）

* @see cn.com.chengang.spring.Human#walk()

public void walk() {

System.out.println("中国人行如飞");

}

package cn.com.chengang.spring;

public class American implements Human {

/* （非 Javadoc）

* @see cn.com.chengang.spring.Human#eat()

public void eat() {

System.out.println("美国人主要以面包为主");

}

/* （非 Javadoc）

* @see cn.com.chengang.spring.Human#walk()

public void walk() {

System.out.println("美国人以车代步，有四肢退化的趋势");

}

2、对以上对象采用工厂模式的用法如下

创建一个工厂类Factory，如下。这个工厂类里定义了两个字符串常量，所标识不同的人种。getHuman方法根据传入参数的字串，来判断要生成什么样的人种。

package cn.com.chengang.spring;

public class Factory {

public final static String CHINESE = "Chinese";

public final static String AMERICAN = "American";

public Human getHuman(String ethnic) {

if (ethnic.equals(CHINESE))

return new Chinese();

else if (ethnic.equals(AMERICAN))

return new American();

else

throw new IllegalArgumentException("参数(人种)错误");

}

下面是一个测试的程序，使用工厂方法来得到了不同的“人种对象”，并执行相应的方法。

package cn.com.chengang.spring;

public class ClientTest {

public static void main(String[] args) {

Human human = null;

human = new Factory().getHuman(Factory.CHINESE);

human.eat();

human.walk();

human = new Factory().getHuman(Factory.AMERICAN);

human.eat();

human.walk();

}

控制台的打印结果如下：

3、采用Spring的IoC的用法如下：

1、在项目根目录下创建一个bean.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">

<beans>

</beans>

bean.xml的位置如下图，注意不要看花眼把它看成是lib目录下的了，它是在myspring目录下的。

2、修改ClientTest程序如下：

package cn.com.chengang.spring;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;

public class ClientTest {

public final static String CHINESE = "Chinese";

public final static String AMERICAN = "American";

public static void main(String[] args) {

// Human human = null;

// human = new Factory().getHuman(Factory.CHINESE);

// human.eat();

// human.walk();

// human = new Factory().getHuman(Factory.AMERICAN);

// human.eat();

// human.walk();

ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");

Human human = null;

human = (Human) ctx.getBean(CHINESE);

human.eat();

human.walk();

human = (Human) ctx.getBean(AMERICAN);

human.eat();

human.walk();

}

从这个程序可以看到，ctx就相当于原来的Factory工厂，原来的Factory就可以删除掉了。然后又把Factory里的两个常量移到了ClientTest类里，整个程序结构基本一样。

再回头看原来的bean.xml文件的这一句

id就是ctx.getBean的参数值，一个字符串。class就是一个类（包名＋类名）。然后在ClientTest类里获得Chinese对象就是这么一句

human = (Human) ctx.getBean(CHINESE);

因为getBean方法返回的是Object类型，所以前面要加一个类型转换。

4、总结

（1）也许有人说，IoC和工厂模式不是一样的作用吗，用IoC好象还麻烦一点。

举个例子，如果用户需求发生变化，要把Chinese类修改一下。那么前一种工厂模式，就要更改Factory类的方法，并且重新编译布署。而IoC只需要将class属性改变一下，并且由于IoC利用了Java反射机制，这些对象是动态生成的，这时我们就可以热插拨Chinese对象（不必把原程序停止下来重新编译布署）

（2）也许有人说，即然IoC这么好，那么我把系统所有对象都用IoC方式来生成。

注意，IoC的灵活性是有代价的：设置步骤麻烦、生成对象的方式不直观、反射比正常生成对象在效率上慢一点。因此使用IoC要看有没有必要，我认为比较通用的判断方式是：用到工厂模式的地方都可以考虑用IoC模式。

（3）在上面的IoC的方式里，还有一些可以变化的地方。比如，bean.xml不一定要放在项目录下，也可以放在其他地方，比如cn.com.chengang.spring包里。不过在使用时也要变化一下，如下所示：

new FileSystemXmlApplicationContext("src/cn/com/chengang/spring/bean.xml");

另外，bean.xml也可以改成其他名字。这样我们在系统中就可以分门别类的设置不同的bean.xml。

（4）关于IoC的低侵入性。

什么是低侵入性？如果你用过Struts或EJB就会发现，要继承一些接口或类，才能利用它们的框架开发。这样，系统就被绑定在Struts、EJB上了，对系统的可移植性产生不利的影响。如果代码中很少涉及某一个框架的代码，那么这个框架就可以称做是一个低侵入性的框架。

Spring的侵入性很低，Humen.java、Chinese.java等几个类都不必继承什么接口或类。但在ClientTest里还是有一些Spring的影子：FileSystemXmlApplicationContext类和ctx.getBean方式等。

现在，低侵入性似乎也成了判定一个框架的实现技术好坏的标准之一。

（5）关于bean.xml的用法

bean.xml的用法还有很多，其中内容是相当丰富的。假设Chinese类里有一个humenName属性（姓名），那么原的bean.xml修改如下。此后生成Chinese对象时，“陈刚”这个值将自动设置到Chinese类的humenName属性中。而且由于singleton为true这时生成Chinese对象将采用单例模式，系统仅存在一个Chinese对象实例。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">

<beans>

</property>

</bean>

</beans>

（三）IoC中的国际化（CVS版本：V002）

3.1 前言

标题准确来说应该是“使用Spring中的IoC功能来实现我们所开发项目系统的国际化”，国际化不是针对IoC的，而是针对你开发的整个系统。

如果你使用过Eclipse的国际化，或者用过Eclipse的“外部化字符串”向导（Eclipse主菜单：源代码－＞外部化字符串），那么对Spring提供的国际化功能应该是非常容易理解，两者基本一样，或者说各种Java程序的国际化方式都基本一样。

先谈谈Eclipse国际化的两个组成部分：*.properties的资源文件、获取资源文件内容的Message类。

而Spring则和Eclipse的处理类似：资源文件两者是一样的，不同语言的翻译放在不同的资源文件里，连起名规则都一样；Eclipse的Message类要自己写（代码通用，复制以前项目的即可，或用Eclipse的向导生成一个也行），Spring则已经有写好的Message类，我们在IoC的xml文件里注册一下即可使用（也可以实现Spring的MessageSource接口，自己来写一个Message类，代码并不复杂，不过这没什么必要，用Spring提供的就行了）。

无论是Eclipse的Message类，还是Spring的自带的Message类，或是我们自己写一个Message类，都是使用JDK的java.util.ResourceBundle类来实现*.properties文件的读取。

下面用实例来体会一下，先给出本章完成之后的项目结构的截图：

3.2 简单实例

假设我们有如下程序，程序的作用是打印出一个字符串

package cn.com.chengang.spring;

public class MessageTest {

public static void main(String[] args) {

String str = "ChenGang";

System.out.println(str);

}

现在，我们要让这个程序能够根据使用者的语言情况输出不同的字符，比如：对英文使用者输出“ChenGang”，对中文使用者输出“陈刚”，对台湾使用输出“陳剛”等等。这个需求的实现方法如下：

1、创建一系列的资源文件

在cn.com.chengang.spring包下创建以下文件：

（1）messages.properties（默认：英文），内容仅一句，如下

chengang=Giles

“chengang”是键值，Giles是要输出的英文字符串

（2）messages_zh_CN.properties（简体中文）

chengang=\u9648\u521A

“\u9648\u521A”是UNICODE码，对应的中文是“陈刚”

（3）messages_ zh_TW.properties（繁体中文）

chengang=\u9673\u525B

“\u9673\u525B”对应的中文是“陳剛”

附注：由于中文是要转换成UNICODE码，在编辑和阅读上有诸多不便，如果是用Eclipse做IDE，则有一个编辑资源文件的插件jinto，下载网址是http://www.guh-software.de/，用它打开的资源文件如下图所示，可以看到三个资源在一个界面反映了出来。

如果你不用Eclipse，而是用Editplugs＋JDK的方式来编程（现在还有这样的原始人吗？），你也可以用JDK自带的native2ascii.exe程序来将中文字串转成UNICODE码。Ant中还提供了一个相应的任务：<native2ascii encoding="GBK" src="${src}" dest="${build}"/>，其中GBK是一个中国的字符集。

2、修改bean.xml

将Spring自带的org.springframework.context.support.ResourceBundleMessageSource类注册到bean.xml中，这个类的作用是获取资源文件的内容，注册到IoC的bean.xml文件中是为了自动获得此类的对象（Spring做了一些简化编程的处理）。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">

<beans>

<list>

<value>cn.com.chengang.spring.messages</value>

</list>

</property>

</bean>

</beans>

代码说明：

l id="messageSource" 的设置是不变的、必须的。

l ResourceBundleMessageSource是Spring的一个Message类。这里还有一个选择，用ReloadableResourceBundleMessageSource类，此类可以提供不用重启即可重新加载资源文件的特性（前者对资源文件只加载一次）。对于那种有热修改资源文件的需求，后者比较合适，只是后者在效率上有可能有损耗，因为至少要多一些检查资源文件是否改变的代码（这只是我的猜测，我没有仔佃去读这段的源码）。

l “basenames”是不变的、必须的。它是ResourceBundleMessageSource的一个属性，在源代码中的定义是“private String[] basenames;”，可见它是一个字符串数组。

l “cn.com.chengang.spring.messages”是把资源文件的位置传入到basenames属性中。注意：三个资源文件只需要将共同的主名（红色字体）传入：messages.properties、messages_zh_CN.properties、messages_zh_TW.properties。

3、使用。修改MessageTest类，如下

package cn.com.chengang.spring;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;

public class MessageTest {

public static void main(String[] args) {

ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");

String str = ctx.getMessage("chengang", null, null);

System.out.println(str);

}

代码说明：

（1）main方法里

l 第一句取得bean.xml文件的配置信息。

l 第二句从资源文件里得到键值chengang对应的字符串。

l 第三句将字符串打印出来，结果是打印的是“陈刚”，说明读取的是messages_zh_CN.properties资源文件。

（2）ctx.getMessage("chengang", null, null);有三个参数：

l 第一个是资源文件的键值；

l 第二个是资源文件字符串的参数，由于本字符串没有参数，所以用一个null（后面给出了一个用到字符串参数的实例）；

l           第三个是一个java.util. Locale类型的参数。参数为null，则表示根据使用者的语言环境来选择Locale，因为我用的是中文版的windows，所以在取字符串时它自动选择了messages_zh_CN.properties资源文件。
    这其中还有一个控制点在JVM，JVM会根据当前操作系统的语言环境进行相应处理，我们可以通过在JVM启动参数中追加“-Duser.language=zh_TW”来设定当前JVM语言类型，通过JVM级的设定，也可以实现自动切换所使用的资源文件类型。
    所以这里面的控制语言的方式有三种：从最低层的操作系统的Locale设定，到更上一层的JVM的Locale设定，再到程序一级的Locale设定。