Spring

概述

Spring 是一个开源的轻量级 Java SE/Java EE开发应用框架
其目的是用于简化企业级应用程序开发

  • Spring 是一个容器
  • 通过反转控制( IoC )和依赖注入( DI )来实现高内聚、低耦合的应用
  • 整合很多第三方框架
  • 提供面向切面编程( AOP )的能力
  • 对数据库事务的管理尤其方便

优点

Spring 容器

  • Spring 容器是非侵入式的(不需要依赖任何 Spring 特定类).
  • 完全采用 POJOs 进行开发,使应用程序更容易测试、更容易管理
  • 不需要依赖任何应用服务器,可以部署在任何环境( Java SE 或 Java EE )

AOP

面向切面编程:从另一个角度来考虑程序结构以完善面向对象编程( OOP )
即可以通过在编译期间、装载期间或运行期间实现在不修改源代码的情况下给程序动态添加功能的一种技术。

Web 层支持

Spring 本身提供一套非常强大的 MVC 框架,而且可以非常容易的与第三方 MVC 框架集成,比如 Struts JSF等。

数据库支持

JDBC 抽象及 ORM (对象关系映射)框架支持:

  • Spring 使 JDBC 更加容易使用;提供 DAO(数据访问对象)支持
  • 非常方便集成第三方 ORM 框架,比如 Hibernate JPA 等
  • 并且完全支持 Spring 事务和使用 Spring 提供的一致的异常体系

简化各种技术集成

提供对 Java Mail 、任务调度、 JMX 、 JMS 、 JNDI 、 EJB 、动态语言、远程访问、 Web Service 等的集成。


核心容器

  • Core 模块:封装了框架依赖的最底层部分,包括资源访问、类型转换及一些常用工具类。
  • Beans 模块:提供了框架的基础部分,包括控制反转和依赖注入。
    其中 BeanFactory 是容器核心,本质是“工厂设计模式”的实现
    无需编程实现“单例设计模式”,单例完全由容器控制,提倡面向接口编程
    所有应用程序对象及对象间关系由框架管理
    所有这些依赖关系都由 BeanFactory 来维护
  • Context 模块
    以 Core 和 Beans 为基础,集成 Beans 模块功能并添加资源绑定、数据验证、国际化、 Java EE 支持、容器生命周期、事件传播等;
    核心接口是 ApplicationContext 。
  • EL 模块
    提供强大的表达式语言支持,支持访问和修改属性值,方法调用
    支持访问及修改数组、容器和索引器,命名变量,支持算数和逻辑运算
    支持从 Spring 容器获取 Bean, 它也支持列表投影、选择和一般的列表聚合等

IoC 容器

  • IoC 容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖
  • 应用程序无需直接在代码中 new 相关的对象,应用程序由 IoC 容器进行组装
  • Spring IoC 容器通过读取配置文件中的配置元数据,通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配

Spring 配置元数据

Spring IoC 容器完全由实际编写的配置元数据的格式解耦。有下面三个重要的方法把配置元数据提供给 Spring 容器:

  • 基于 XML 的配置文件
  • 基于注解的配置
  • 基于 Java 的配置

DI依赖注入

即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中

Spring IoC容器注入依赖资源主要有以下两种基本实现方式:

  • 构造器注入:通过配置构造器参数实现,构造器参数就是依赖
    包括实例工厂方法参数注入依赖,但静态工厂方法参数不允许注入依赖;
    构造器注入可以根据参数索引注入、参数类型注入或Spring3支持的参数名注入
  • setter注入:通过setter方法进行注入依赖;
    是通过在通过构造器、静态工厂或实例工厂实例好Bean后,通过调用Bean类的setter方法进行注入依赖
    setter注入方式只有一种根据setter名字进行注入
    setter注入的方法名要遵循“JavaBean getter/setter 方法命名约定”

除了测试程序的代码外,也就是程序入口,所有代码都没有出现Spring任何组件,而且所有我们写的代码没有实现框架拥有的接口,因而能非常容易的替换掉Spring—非入侵。

客户端代码完全面向接口编程,无需知道实现类,可以通过修改配置文件来更换接口实现,客户端代码不需要任何修改—低耦合。

自动装配

  • @Autowired注解
    使用byType进行装配
    可以在属性中使用 @Autowired 注释来除去 setter 方法
    可以在 setter 方法中使用 @Autowired 注释来除去元素
  • @Qualifier注解
    使用byName进行装配
  • @Required
    应用于 bean 属性的 setter 方法,
    它表明受影响的 bean 属性在配置时必须放在 XML 配置文件中
  • 自动检测配置
<context:component-scan base-package="">

base-package属性指定要自动检测扫描的包

内容概要:本文详细介绍了扫描单分子定位显微镜(scanSMLM)技术及其在三维超分辨体积成像中的应用。scanSMLM通过电调透镜(ETL)实现快速轴向扫描,结合4f检测系统将不同焦平面的荧光信号聚焦到固定成像面,从而实现快速、大视场的三维超分辨成像。文章不仅涵盖了系统硬件的设计与实现,还提供了详细的软件代码实现,包括ETL控制、3D样本模拟、体积扫描、单分子定位、3D重建分子聚类分析等功能。此外,文章还比较了循环扫描与常规扫描模式,展示了前者在光漂白效应上的优势,并通过荧光珠校准、肌动蛋白丝、线粒体网络流感A病毒血凝素(HA)蛋白聚类的三维成像实验,验证了系统的性能应用潜力。最后,文章深入探讨了HA蛋白聚类与病毒感染的关系,模拟了24小时内HA聚类的动态变化,提供了从分子到细胞尺度的多尺度分析能力。 适合人群:具备生物学、物理学或工程学背景,对超分辨显微成像技术感兴趣的科研人员,尤其是从事细胞生物学、病毒学或光学成像研究的科学家技术人员。 使用场景及目标:①理解掌握scanSMLM技术的工作原理及其在三维超分辨成像中的应用;②学习如何通过Python代码实现完整的scanSMLM系统,包括硬件控制、图像采集、3D重建数据分析;③应用于单分子水平研究细胞内结构动态过程,如病毒入侵机制、蛋白质聚类等。 其他说明:本文提供的代码不仅实现了scanSMLM系统的完整工作流程,还涵盖了多种超分辨成像技术的模拟比较,如STED、GSDIM等。此外,文章还强调了系统在硬件改动小、成像速度快等方面的优势,为研究人员提供了从理论到实践的全面指导。
内容概要:本文详细介绍了基于Seggiani提出的渣层计算模型,针对Prenflo气流床气化炉中炉渣的积累流动进行了模拟。模型不仅集成了三维代码以提供气化炉内部的温度浓度分布,还探讨了操作条件变化对炉渣行为的影响。文章通过Python代码实现了模型的核心功能,包括炉渣粘度模型、流动速率计算、厚度更新、与三维模型的集成以及可视化展示。此外,还扩展了模型以考虑炉渣组成对特性的影响,并引入了Bingham流体模型,更精确地描述了含未溶解颗粒的熔渣流动。最后,通过实例展示了氧气-蒸汽流量增加2%时的动态响应,分析了温度、流动特性渣层分布的变化。 适合人群:从事煤气化技术研究的专业人士、化工过程模拟工程师、以及对工业气化炉操作优化感兴趣的科研人员。 使用场景及目标:①评估不同操作条件下气化炉内炉渣的行为变化;②预测并优化气化炉的操作参数(如温度、氧煤比等),以防止炉渣堵塞;③为工业气化炉的设计操作提供理论支持技术指导。 其他说明:该模型的实现基于理论公式经验数据,为确保模型准确性,实际应用中需要根据具体气化炉的数据进行参数校准。模型还考虑了多个物理场的耦合,包括质量、动量能量守恒方程,能够模拟不同操作条件下的渣层演变。此外,提供了稳态求解器动态模拟工具,可用于扰动测试工业应用案例分析。
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