深入理解Spring(一):初识Spring

一. Spring介绍

       Spring是一个开源框架,Spring是于2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架,由Rod Johnson 在其著作Expert One-On-One J2EE Development and Design中阐述的部分理念和原型衍生而来。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构,分层架构允许使用者选择使用哪一个组件,同时为 J2EE 应用程序开发提供集成的框架。Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而,Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益。

Spring的核心是控制反转(IoC)和面向切面(AOP)。简单来说,Spring是一个分层的JavaSE/EE full-stack(一站式) 轻量级开源框架。


二. Sping起源

Rod Johnson在2002年编著的《Expert one on one J2EE design and development》一书中,对Java EE 系统框架臃肿、低效、脱离现实的种种现状提出了质疑,并积极寻求探索革新Spring Logo之道。以此书为指导思想,他编写了interface21框架,这是一个力图冲破J2EE传统开发的困境,从实际需求出发,着眼于轻便、灵巧,易于开发、测试和部署的轻量级开发框架。Spring框架即以interface21框架为基础,经过重新设计,并不断丰富其内涵,于2004年3月24日,发布了1.0正式版。同年他又推出了一部堪称经典的力作《Expert one-on-one J2EE Development without EJB》,该书在Java世界掀起了轩然大波,不断改变着Java开发者程序设计和开发的思考方式。在该书中,作者根据自己多年丰富的实践经验,对EJB的各种笨重臃肿的结构进行了逐一的分析和否定,并分别以简洁实用的方式替换之。至此一战功成,Rod Johnson成为一个改变Java世界的大师级人物。

三.   Spring 框架结构

四.  Spring特点

1.简化开发,方便解耦

Spring的最大一个特点就是轻量,他可以简化我们的开发,让我们更有精力去关心我们的业务代码,不需要过多的关注配置。那么Spring是如何去控制对象的呢?

通过Spring提供的IoC容器,我们可以将对象之间的依赖关系交由Spring进行控制,避免硬编码所造成的过度程序耦合。有了Spring,用户不必再为单实例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码,可以更专注于上层的应用。

看来,这个IOC(控制反转)是Spring比较核心的东西,接下来让我们去研究一下这个IOC到底做了什么?

IOC:

1.1 .IOC是什么?

Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

  ●谁控制谁,控制什么:传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对 象的创建;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。

  ●为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

  用图例说明一下,传统程序设计如图1-1,都是主动去创建相关对象然后再组合起来:

图1-1 传统应用程序示意图

举个简单的例子,我们是如何找女朋友的?常见的情况是,我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的mm,然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号、ip号、iq号………,想办法认识她们,投其所好送其所要,然后嘿嘿……这个过程是复杂深奥的,我们必须自己设计和面对每个环节。传统的程序开发也是如此,在一个对象中,如果要使用另外的对象,就必须得到它(自己new一个,或者从JNDI中查询一个),使用完之后还要将对象销毁(比如Connection等),对象始终会和其他的接口或类藕合起来。

那么IoC是如何做的呢?有点像通过婚介找女朋友,在我和女朋友之间引入了一个第三者:婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料,我可以向婚介提出一个列表,告诉它我想找个什么样的女朋友,比如长得像李嘉欣,身材像林熙雷,唱歌像周杰伦,速度像卡洛斯,技术像齐达内之类的,然后婚介就会按照我们的要求,提供一个mm,我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了,如果婚介给我们的人选不符合要求,我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控制,而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。Spring所倡导的开发方式就是如此,所有的类都会在spring容器中登记,告诉spring你是个什么东西,你需要什么东西,然后spring会在系统运行到适当的时候,把你要的东西主动给你,同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由 spring来控制,也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象,而是spring。对于某个具体的对象而言,以前是它控制其他对象,现在是所有对象都被spring控制,所以这叫控制反转。

DI:IoC的一个重点是在系统运行中,动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI(Dependency Injection,依赖注入)来实现的。比如对象A需要操作数据库,以前我们总是要在A中自己编写代码来获得一个Connection对象,有了 spring我们就只需要告诉spring,A中需要一个Connection,至于这个Connection怎么构造,何时构造,A不需要知道。在系统运行时,spring会在适当的时候制造一个Connection,然后像打针一样,注射到A当中,这样就完成了对各个对象之间关系的控制。A需要依赖 Connection才能正常运行,而这个Connection是由spring注入到A中的,依赖注入的名字就这么来的。那么DI是如何实现的呢? Java 1.3之后一个重要特征是反射(reflection),它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性,spring就是通过反射来实现注入的。

IoC(控制反转:Inverse of Control)是Spring容器的内核,AOP、声明式事务等功能在此基础上开花结果。但是IoC这个重要的概念却比较晦涩隐讳,不容易让人望文生义,这不能不说是一大遗憾。不过IoC确实包括很多内涵,它涉及代码解耦、设计模式、代码优化等问题的考量

2.AOP的支持

通过Spring提供的AOP功能,方便进行面向切面的编程。

AOP

AOP(Aspect Oriented Programming),即面向切面编程,可以说是OOP(Object Oriented Programming,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承、多态等概念来建立一种对象层次结构,用于模拟公共行为的一个集合。不过OOP允许开发者定义纵向的关系,但并不适合定义横向的关系,例如日志功能。日志代码往往横向地散布在所有对象层次中,而与它对应的对象的核心功能毫无关系对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也都是如此,这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross cutting),在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。

AOP技术恰恰相反,它利用一种称为"横切"的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其命名为"Aspect",即切面。所谓"切面",简单说就是那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块之间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。

使用"横切"技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处基本相似,比如权限认证、日志、事物。AOP的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。

这里举例我项目中数据权限的实现,是通过aop的思想实现的。

在这里,我们截取了dao层的以ByDataAuth为结尾的方法,然后在该方法的参数中注入一个属性为权限sql,然后传入mapper中去时,在分页查询的方法condition中加入权限sql,就达到了数据权限的作用。

3.声明式事务的支持

spring支持编程式事务管理声明式事务管理两种方式。

编程式事务管理使用TransactionTemplate或者直接使用底层的PlatformTransactionManager。对于编程式事务管理,spring推荐使用TransactionTemplate。

声明式事务管理建立在AOP之上的。其本质是对方法前后进行拦截,然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务,在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。声明式事务最大的优点就是不需要通过编程的方式管理事务,这样就不需要在业务逻辑代码中掺杂事务管理的代码,只需在配置文件中做相关的事务规则声明(或通过基于@Transactional注解的方式),便可以将事务规则应用到业务逻辑中。

显然声明式事务管理要优于编程式事务管理,这正是spring倡导的非侵入式的开发方式。声明式事务管理使业务代码不受污染,一个普通的POJO对象,只要加上注解就可以获得完全的事务支持。和编程式事务相比,声明式事务唯一不足地方是,后者的最细粒度只能作用到方法级别,无法做到像编程式事务那样可以作用到代码块级别。但是即便有这样的需求,也存在很多变通的方法,比如,可以将需要进行事务管理的代码块独立为方法等等。

声明式事务管理也有两种常用的方式,一种是基于tx和aop名字空间的xml配置文件,另一种就是基于@Transactional注解。显然基于注解的方式更简单易用,更清爽。

    在我们的mybatis项目中,事务一般是基于数据库配置的

  

<bean id="mybatisdDtaSource" parent="parentDataSource">
<!-- Connection Info -->
<property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}" />
<property name="url" value="${jdbc.url}" />
<property name="username" value="${jdbc.username}" />
<property name="password" value="${jdbc.password}" />
<property name="defaultCatalog" value="${jdbc.catalog}" />
</bean> <!-- 事务配置 -->
<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="mybatisdDtaSource"></property>
</bean>
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" />

4、方便程序的测试

  可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作,在Spring里,测试不再是昂贵的操作,而是随手可做的事情。例如:Spring对Junit4支持,可以通过注解方便的测试Spring程序。

5、方便集成各种优秀框架

  Spring不排斥各种优秀的开源框架,相反,Spring可以降低各种框架的使用难度,Spring提供了对各种优秀框架(如Struts,Hibernate、Hessian、Quartz)等的直接支持。

6、降低Java EE API的使用难度

  Spring对很多难用的Java EE API(如JDBC,JavaMail,远程调用等)提供了一个薄薄的封装层,通过Spring的简易封装,这些Java EE API的使用难度大为降低。

4、Spring 优点

  Spring能有效地组织你的中间层对象,无论你是否选择使用了EJB。如果你仅仅使用了Struts或其他的包含了J2EE特有APIs的framework,你会发现Spring关注了遗留下的问题。Spring能消除在许多工程上对Singleton的过多使用。根据我的经验,这是一个主要的问题,它减少了系统的可测试性和面向对象特性。

  Spring能消除使用各种各样格式的属性定制文件的需要,在整个应用和工程中,可通过一种一致的方法来进行配置。曾经感到迷惑,一个特定类要查找迷幻般的属性关键字或系统属性,为此不得不读Javadoc乃至源编码吗?有了Spring,你可很简单地看到类的JavaBean属性。

  Spring能通过接口而不是类,促进好的编程习惯,减少编程代价到几乎为零。

  Spring被设计为让使用它创建的应用尽可能少的依赖于他的APIs。在Spring应用中的大多数业务对象没有依赖于Spring。所以使用Spring构建的应用程序易于单元测试。

  Spring能使EJB的使用成为一个实现选择,而不是应用架构的必然选择。你能选择用POJOs或local EJBs来实现业务接口,却不会影响调用代码。

  Spring帮助你解决许多问题而无需使用EJB。Spring能提供一种EJB的替换物,它们适于许多web应用。例如,Spring能使用AOP提供声明性事务而不通过使用EJB容器,如果你仅仅需要与单个的数据库打交道,甚至不需要JTA实现。

  Spring为数据存取提供了一致的框架,不论是使用JDBC或O/R mapping产品(如Hibernate)。

  总结:

  1.低侵入式设计,代码污染极低

  2.独立于各种应用服务器,基于Spring框架的应用,可以真正实现Write Once,Run Anywhere的承诺

  3.Spring的DI机制降低了业务对象替换的复杂性,提高了组件之间的解耦

  4.Spring的AOP支持允许将一些通用任务如安全、事务、日志等进行集中式管理,从而提供了更好的复用

  5.Spring的ORM和DAO提供了与第三方持久层框架的良好整合,并简化了底层的数据库访问

  6.Spring并不强制应用完全依赖于Spring,开发者可自由选用Spring框架的部分或全部

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