Spring知识点详解

1、Spring 概述

1.1、Spring 的概念和特点

Spring 是一个轻量级的控制反转（IoC）和面向切面（AOP）的开源容器框架，它是由 Rod Johnson（音乐学博士）所创建，其核心就是为了解决企业应用开发的复杂性。

Spring 是一款目前主流的 Java EE 轻量级开源框架，是 Java 世界最为成功的框架之一，自 2004 年 4 月，Spring 1.0 版本正式发布以来，Spring 已经步入到了第 5 个大版本，也就是我们常说的 Spring 5。本教程使用版本为 Spring 5.3.22。

Spring 自诞生以来备受青睐，一直被广大开发人员作为 Java 企业级应用程序开发的首选。时至今日，Spring 俨然成为了 Java EE 代名词，成为了构建 Java EE 应用的事实标准。

Spring 框架不局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 框架还是一个超级粘合平台，除了自己提供功能外，还提供粘合其他技术和框架的能力。

Spring 致力于提供一个以统一的、高效的方式构造整个应用，并且可以将单层框架以最佳的组合揉和在一起建立一个连贯的体系。例如，通过 Spring 框架，整合 MyBatis 、SpringMVC等，也就是传说中的大杂烩。其主要具有以下特点：

• 方便解耦，简化开发：管理所有对象的创建和依赖的关系维护。

• AOP编程的支持：方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。

• 声明式事务的支持：通过配置完成对事务的管理，而无需手动编程。

• 方便程序的测试：Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序。

• 方便集成各种优秀框架：内部提供了对各种优秀框架的直接支持。

• 降低JavaEE API的使用难度：封装JavaEE开发中非常难用的一些API（JDBC、JavaMail、远程调用等）。

1.2、Spring 的狭义和广义

在不同的语境中，Spring 所代表的含义是不同的。下面我们就分别从“广义”和“狭义”两个角度，对 Spring 进行介绍。

广义上的 Spring 泛指以 Spring Framework 为核心的 Spring 技术栈。

经过十多年的发展，Spring 已经不再是一个单纯的应用框架，而是逐渐发展成为一个由多个不同子项目（模块）组成的成熟技术，例如 Spring Framework、Spring MVC、SpringBoot、Spring Cloud、Spring Data、Spring Security 等，其中 Spring Framework 是其他子项目的基础。

这些子项目涵盖了从企业级应用开发到云计算等各方面的内容，能够帮助开发人员解决软件发展过程中不断产生的各种实际问题，给开发人员带来了更好的开发体验，子项目主要有以下几种：

• Spring Data：Spring 提供的数据访问模块，对 JDBC 和 ORM 提供了很好的支持。通过它，开发人员可以使用一种相对统一的方式，来访问位于不同类型数据库中的数据。

• Spring Batch：款专门针对企业级系统中的日常批处理任务的轻量级框架，能够帮助开发人员方便的开发出健壮、高效的批处理应用程序。

• Spring Security：前身为 Acegi，是 Spring 中较成熟的子模块之一。它是一款可以定制化的身份验证和访问控制框架。

• Spring Mobile：是对 Spring MVC 的扩展，用来简化移动端 Web 应用的开发。

• Spring Boot：是 Spring 团队提供的全新框架，它为 Spring 以及第三方库一些开箱即用的配置，可以简化 Spring 应用的搭建及开发过程。

• Spring Cloud：一款基于 Spring Boot 实现的微服务框架。它并不是某一门技术，而是一系列微服务解决方案或框架的有序集合。它将市面上成熟的、经过验证的微服务框架整合起来，并通过 Spring Boot 的思想进行再封装，屏蔽调其中复杂的配置和实现原理，最终为开发人员提供了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。

狭义的 Spring 特指 Spring Framework，通常我们将它称为 Spring 框架。

Spring 框架是一个分层的、面向切面的 Java 应用程序的一站式轻量级解决方案，它是 Spring 技术栈的核心和基础，是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的。

• IOC：Inverse of Control 的简写，译为“控制反转”，指把创建对象过程交给 Spring 进行管理。

• AOP：Aspect Oriented Programming 的简写，译为“面向切面编程”。

AOP 用来封装多个类的公共行为，将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑封装起来，减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度。另外，AOP 还解决一些系统层面上的问题，比如日志、事务、权限等。

Spring 是一种基于 Bean 的编程技术，它深刻地改变着 Java 开发世界。Spring 使用简单、基本的 Java Bean 来完成以前只有 EJB 才能完成的工作，使得很多复杂的代码变得优雅和简洁，避免了 EJB 臃肿、低效的开发模式，极大的方便项目的后期维护、升级和扩展。

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

Spring 致力于 Java EE 应用各层的解决方案，对每一层都提供了技术支持，例如表现成提供了对 Spring MVC、Struts2 等框架的整合；在业务逻辑层提供了管理事务和记录日志的功能；在持久层还可以整合 MyBatis、Hibernate 和 JdbcTemplate 等技术，对数据库进行访问。

这充分地体现了 Spring 是一个全面的解决方案，对于那些已经有较好解决方案的领域，Spring 绝不做重复的事情。

1.3、Spring 的体系结构

Spring 框架基本涵盖了企业级应用开发的各个方面，它包含了 20 多个不同的模块。下图中包含了 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。

1.3.1、Core Container（Spring 的核心容器）

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 SpEL 表达式语言模块组成，没有这些核心容器，也不可能有 AOP、Web 等上层的功能。具体介绍如下。

• spring-core模块：封装了 Spring 框架的底层部分，包括资源访问、类型转换及一些常用工具类。。

• spring-beans模块：提供了BeanFactory与Bean的装配，使Spring成为一个容器，也就是提供了框架的基本组成部分，包括控制反转（IOC）和依赖注入（DI）功能

• spring-context模块：应用上下文，建立在 Core 和 Beans 模块的基础之上，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，提供一个框架式的对象访问方式，是访问定义和配置任何对象的媒介，使Spring成为一个框架。ApplicationContext 接口是上下文模块的焦点。

• spring-context-support模块：支持整合第三方库到Spring应用程序上下文，特别是用于高速缓存（EhCache、JCache）和任务调度（CommonJ、Quartz）的支持。

• spring-expression（SpELl）模块：Spring 表达式语言全称为“Spring Expression Language”，缩写为“SpEL”，提供了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。

1.3.2、AOP、Aspects、Instrumentation 和 Messaging（中间层）

在 Core Container 之上是 AOP、Aspects 等模块，具体介绍如下：

• spring-aop模块：提供了一个符合 AOP 要求的面向切面的编程实现，允许定义方法拦截器和切入点，将代码按照功能进行分离，以便干净地解耦。提供了面向切面编程实现，提供比如日志记录、权限控制、性能统计等通用功能和业务逻辑分离的技术，并且能动态的把这些功能添加到需要的代码中，这样各司其职，降低业务逻辑和通用功能的耦合。

• spring-aspects模块：提供了与 AspectJ 的集成功能，AspectJ是 一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP） 框架。

• spring-instrument模块：提供了类工具支持和类加载器的实现，可以在特定的应用服务器中使用。

• spring-messaging模块：Spring 4.0 以后新增了消息模块，该模块提供了对消息传递体系结构和协议的支持。

1.3.3、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。

• spring-jdbc模块：提供了一个 JBDC 的样例模板，，使用这些模板能消除传统冗长的 JDBC 编码还有必须的事务控制，消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析，而且能享受到 Spring 管理事务的好处。

• spring-orm模块：提供一个对象关系映射（Object-Relational Mapping）API 框架，包括 JPA、JDO、Hibernate 和 MyBatis 等。而且还可以使用 Spring 事务管理，无需额外控制事务。

• spring-oxm模块：提供了一个支持 Object /XML 映射的抽象层实现，如 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream。将 Java 对象映射成 XML 数据，或者将XML 数据映射成 Java 对象。

• spring-jms模块：指 Java 消息服务，提供一套 “消息生产者、消息消费者”模板用于更加简单的使用 JMS，JMS 用于用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

• spring-tx模块：事务模块，支持用于实现特殊接口和所有POJO类的编程和声明式事务管理。

1.3.4、Web 模块

Spring 的 Web 层包括 Web、Servlet、WebSocket 和 Portlet 组件，具体介绍如下。

• spring-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。

• spring-webmvc模块：提供了一个 Spring MVC Web 框架实现。Spring MVC 框架提供了基于注解的请求资源注入、更简单的数据绑定、数据验证等及一套非常易用的 JSP 标签，完全无缝与 Spring 其他技术协作。

• spring-websocket模块：提供了简单的接口，用户只要实现响应的接口就可以快速的搭建 WebSocket Server，从而实现双向通讯。

• spring-portlet模块：提供了在 Portlet 环境中使用 MVC 实现，类似 Web-Servlet 模块的功能。