1、Spring简介

Spring 官网

Spring 5.2.0 官方文档

GitHub - spring-projects/spring-framework: Spring Framework

spring-webmvc

1.1、优点

  • Spring是一个开源的免费的框架
  • Spring是一个轻量级的、非入侵式的框架
  • 控制反转(IOC),面向切面编程(AOP)
  • 支持事物的处理,对框架整合的支持

总结一句话:Spring就是一个轻量级的控制反转(IOC)和面向切面编程(AOP)的框架

1.2、组成

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核心容器(Spring Core)

核心容器提供Spring框架的基本功能。Spring以bean的方式组织和管理Java应用中的各个组件及其关系。Spring使用BeanFactory来产生和管理Bean,它是工厂模式的实现。BeanFactory使用控制反转(IoC)模式将应用的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

应用上下文(Spring Context)

Spring上下文是一个配置文件,向Spring框架提供上下文信息。Spring上下文包括企业服务,如JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

Spring面向切面编程(Spring AOP)

通过配置管理特性,Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring框架中。所以,可以很容易地使 Spring框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP,不用依赖 EJB 组件,就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

JDBC和DAO模块(Spring DAO)

JDBC、DAO的抽象层提供了有意义的异常层次结构,可用该结构来管理异常处理,和不同数据库供应商所抛出的错误信息。异常层次结构简化了错误处理,并且极大的降低了需要编写的代码数量,比如打开和关闭链接。

对象实体映射(Spring ORM)

Spring框架插入了若干个ORM框架,从而提供了ORM对象的关系工具,其中包括了Hibernate、JDO和 IBatis SQL Map等,所有这些都遵从Spring的通用事物和DAO异常层次结构。

Web模块(Spring Web)

Web上下文模块建立在应用程序上下文模块之上,为基于web的应用程序提供了上下文。所以Spring框架支持与Struts集成,web模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。

MVC模块(Spring Web MVC)

MVC框架是一个全功能的构建Web应用程序的MVC实现。通过策略接口,MVC框架变成为高度可配置的。MVC容纳了大量视图技术,其中包括JSP、POI等,模型来有JavaBean来构成,存放于m当中,而视图是一个街口,负责实现模型,控制器表示逻辑代码,由c的事情。Spring框架的功能可以用在任何J2EE服务器当中,大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring的核心要点就是支持不绑定到特定J2EE服务的可重用业务和数据的访问的对象,毫无疑问这样的对象可以在不同的J2EE环境,独立应用程序和测试环境之间重用。

1.3、拓展

现代化的Java开发,说白就是基于 Spring 的开发

  • Spring Boot

    • 一个快速开发的脚手架
    • 基于Spring Boot可以快速的开发单个微服务
    • 约定大于配置
  • Spring Cloud

    • Spring Cloud 是基于Spring Boot 实现的

2、IOC 容器

2.1 IOC 理论推导

案例一:

  1. UserDao 接口
  1. UserDaoImpl 实现类
  1. UserService 业务接口
  1. UserServicelmpl 业务实现类
  1. MyTest 用户层

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使用 Set 接口,避免了根据用户的需求去修改原代码,而是由用户决定需要调用哪个接口。之前,程序是主动创建对象,控制权在程序猿手上;使用 set注入后,程序不再具有主动性,而是变成了被动的接收对象

这种 “控制反转” 的思想,从本质上解决了程序猿管理对象的创建的问题,系统的耦合性大大降低,从而更专注于业务的实现上!

2.2 IOC 本质

控制反转IoC(Inversion of Control),是一种设计思想,DI(依赖注入)是实现IoC的一种方法,也有人认为DI只是IoC的另一种说法。没有IoC的程序中 , 我们使用面向对象编程 , 对象的创建与对象间的依赖关系完全硬编码在程序中,对象的创建由程序自己控制,控制反转后将对象的创建转移给第三方,个人认为所谓控制反转就是:获得依赖对象的方式反转了。

IoC是Spring框架的核心内容,使用多种方式完美的实现了IoC,可以使用XML配置,也可以使用注解,新版本的Spring也可以零配置实现IoC。

Spring容器在初始化时先读取配置文件,根据配置文件或元数据创建与组织对象存入容器中,程序使用时再从Ioc容器中取出需要的对象。

采用XML方式配置Bean的时候,Bean的定义信息是和实现分离的,而采用注解的方式可以把两者合为一体,Bean的定义信息直接以注解的形式定义在实现类中,从而达到了零配置的目的。

控制反转是一种通过描述(XML或注解)并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器,其实现方法是依赖注入(Dependency Injection,DI)。

2.3 HelloSpring

案例二

  • hello 对象是由Spring创建的
  • hello 对象的属性是由Spring容器设置的

这个过程就叫控制反转:

  • 控制 : 谁来控制对象的创建 , 传统应用程序的对象是由程序本身控制创建的 , 使用Spring后 , 对象是由Spring来创建的
  • 反转 : 程序本身不创建对象 , 而变成被动的接收对象 .

依赖注入 : 就是利用set方法来进行注入的.

IOC是一种编程思想,由主动的编程变成被动的接收

可以通过newClassPathXmlApplicationContext去浏览一下底层源码 .

案例一修改

新增 beans.xml

修改 MyTest.java

现在呢,案例一想实现了不需要程序猿或者用户改动代码实现不同的操作,只需要在xml配置文件中修改,即可达到目的。

所谓的IoC,一句话搞定 : 对象由Spring 来创建 , 管理 , 装配 !

2.4 IOC 创建对象方式

2.4.1 无参构造

img在调用show方法之前,User对象已经通过无参构造初始化了

2.4.2 有参构造

第一种:下标赋值

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第二种:通过类型创建,不建议使用

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第三种:直接通过参数名设置

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2.5 Spring 配置

  • 别名

alias 设置别名 , 为bean设置别名 , 可以设置多个别名

  • Bean的配置
  • import

团队的合作通过import来实现 .

2.6 依赖注入

  • 依赖注入(Dependency Injection,DI)。
  • 依赖 : 指Bean对象的创建依赖于容器,Bean对象的依赖资源
  • 注入 : 指Bean对象所依赖的资源 , 由容器来设置和装配

2.6.1 构造器注入

https://www.yuque.com/taohuayuanpang/kfw7zl/rpagg11nwkzm2qh2#Xjgzu

2.6.2 Set 方式注入【重点】

案例三

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2 .6.3 拓展方式注入

p命名和c命名注入

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  • P命名空间注入 : 需要在头文件中加入约束文件

需要导入 junit 包

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  • c 命名空间注入 : 需要在头文件中加入约束文件,同时加上有参构造器

有参和无参构造器

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2.7 Bean 作用域

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几种作用域中,request、session作用域仅在基于web的应用中使用(不必关心你所采用的是什么web应用框架),只能用在基于web的Spring ApplicationContext环境。

The Singleton Scope (单例模式)

在Spring loC容器中仅存在一个Bean实例,Bean以单例方式存在,默认值

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当一个bean的作用域为Singleton,那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的bean实例,并且所有对bean的请求,只要id与该bean定义相匹配,则只会返回bean的同一实例。Singleton是单例类型,就是在创建起容器时就同时自动创建了一个bean的对象,不管你是否使用,他都存在了,每次获取到的对象都是同一个对象。注意,Singleton作用域是Spring中的缺省作用域。要在XML中将bean定义成singleton,可以这样配置:

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The Prototype Scope(原型模式)

每次从容器中调用Bean时,都返回一个新的实例,即每次调用getBean()时,相当于执行newXxxBean()

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当一个bean的作用域为Prototype,表示一个bean定义对应多个对象实例。Prototype作用域的bean会导致在每次对该bean请求(将其注入到另一个bean中,或者以程序的方式调用容器的getBean()方法)时都会创建一个新的bean实例。Prototype是原型类型,它在我们创建容器的时候并没有实例化,而是当我们获取bean的时候才会去创建一个对象,而且我们每次获取到的对象都不是同一个对象。根据经验,对有状态的bean应该使用prototype作用域,而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。在XML中将bean定义成prototype,可以这样配置:

request、session、application 这些只能在 web 开发中使用到

2.8 Bean 的自动装配

  • 自动装配是使用spring满足bean依赖的一种方法
  • spring会在应用上下文中为某个bean寻找其依赖的bean。

Spring中bean有三种装配方式:

  1. 在xml中显式配置;
  2. 在java中显式配置;
  3. 隐式的bean发现机制和自动装配。

Spring的自动装配的两个操作:

  1. 组件扫描(component scanning):spring会自动发现应用上下文中所创建的bean;
  2. 自动装配(autowiring):spring自动满足bean之间的依赖,也就是我们说的IoC/DI;

组件扫描和自动装配组合发挥巨大威力,使得显示的配置降低到最少。

推荐不使用自动装配xml配置 , 而使用注解

2.8.1 byName 自动装配

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byName 强调对象 set 方法对应的beanid唯一

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2.8.2 byType 自动装配

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byType 只允许有一个对象属性,例如:

当有多个对象类型时,会直接报错

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小结:

  • byName

    • 需要保证所有bean的id唯一,并且这个bean需要和自动注入的属性的set方法的值一致
    • 当一个bean节点带有 autowire byName的属性时
      1. 将查找其类中所有的set方法名,例如setCat,获得将set去掉并且首字母小写的字符串,即cat
      2. 去spring容器中寻找是否有此字符串名称id的对象
      3. 如果有,就取出注入;如果没有,就报空指针异常
  • byType

    • 需要保证所有bean的class唯一,并且这个bean需要和自动注入的属性的类型一致
    • 如果不一致,会报异常:NoUniqueBeanDefinitionException

2.8.3 使用注解实现自动装配

jdk 1.5支持注解,Spring 2.5 支持注解

使用注解须知:

  • 导入约束:context
  • 配置注解的支持:context:annotation-config

@Autowired

  • 属性上使用
  • set方式上使用
  • 使用Autowired我们可以不用编写Set方法了,前提是你这个自动装配的属性在IOC(Spring)容器中存在,且符合名字

@Autowired(required=false) 说明:false,对象可以为null;true,对象必须存对象,不能为null。

//如果允许对象为null,设置required = false,默认为true

@Autowired(required = false)

private Cat cat;

测试:

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不使用set方法

@Qualifier

  • 当存在多个类型的Bean时,加入@Qualifier 可以根据byName的方式自动装配
  • @Qualifier不能单独使用

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@Resource

  • @Resource如有指定的name属性,先按该属性进行byName方式查找装配;
  • 其次再进行默认的byName方式进行装配;
  • 如果以上都不成功,则按byType的方式自动装配。
  • 都不成功,则报异常。

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2.9 使用注解开发

在spring4之后,想要使用注解形式,必须得要引入aop的包

img 使用注解须知:

  • 导入约束:context
  • 配置注解的支持:context:annotation-config

2.9.1 Bean 实现

@Component

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2.9.2 属性注解

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2.9.3 衍生注解

@Component三个衍生注解

为了更好的进行分层,Spring可以使用其它三个注解,功能一样,都是将某个类注册到Spring中,装配Bean

  • @Controller:web层
  • @Service:service层
  • @Repository:dao层

2.9.4 自动装配注解

@Autowired :通过类型、名字自动装配

@Qualifier :如果 @Autowired 不能唯一自动装配上属性,则通过 @Qualifier(value=“xxx”)

@Resource : 通过名字、类型自动装配

2.9.5 作用域

@scope

  • singleton:默认的,Spring会采用单例模式创建这个对象。关闭工厂 ,所有的对象都会销毁。
  • prototype:多例模式。关闭工厂 ,所有的对象不会销毁。内部的垃圾回收机制会回收

2.9.6 小结

XML与注解比较

  • XML可以适用任何场景 ,结构清晰,维护方便
  • 注解不是自己提供的类使用不了,开发简单方便

xml与注解整合开发 :推荐最佳实践

  • xml管理Bean
  • 注解完成属性注入
  • 使用过程中, 必须让注解生效,就需要开启注解的支持

2.10 使用Java的方式进行配置

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JavaConfig 是 Spring 的一个子项目,在 Spring4 之后,他成了一个核心

3、代理模式

代理模式即 SpringAOP 的底层

代理模式分为静态代理和动态代理

原型:

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3.1 静态代理

角色分析:

  • 抽象角色 : 一般会使用接口或者抽象类来解决
  • 真实角色 :被代理角色
  • 代理角色 :代理真实角色,
  • 客户 :访问代理对象的人

代理模式的好处:

  • 可以使真实角色的操作更加纯粹,不用关注一些公共的业务
  • 公共也交给代理角色,实现了业务的分工
  • 公共业务发生扩展的时候,方便集中管理

缺点:

  • 一个真实角色就会产生一个代理角色,代码量翻倍,开发效率会变低

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另一例:

在不改变原来的代码的情况下,实现了对原有功能的增强,这是AOP中最核心的思想

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3.2 动态代理

  • 动态代理和静态代理角色一样

  • 动态代理的代理类是动态生成的,不是我们直接写好的

  • 动态代理分为俩大类:基于接口的动态代理,基于类的动态代理

    • 基于接口–JDK 动态代理
    • 基于类–cglib
    • java 字节码实现:javasist

了解俩个类:

  • Proxy:代理
  • InvocationHandler:调用处理程序

动态代理的好处

静态代理有的它都有,静态代理没有的,它也有!

  • 可以使得我们的真实角色更加纯粹 . 不再去关注一些公共的事情 .
  • 公共的业务由代理来完成 . 实现了业务的分工 ,
  • 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便 .
  • 一个动态代理 , 一般代理某一类业务
  • 一个动态代理可以代理多个类,代理的是接口!

案例一

案例二:

4、AOP

4.1 AOP 简介

4.1.1 什么是 AOP

AOP(Aspect Oriented Programming)意为:面向切面编程,通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续,是软件开发中的一个热点,也是Spring框架中的一个重要内容,是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高程序的可重用性,同时提高了开发的效率。

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4.1.2 Aop在Spring中的作用

提供声明式事务;允许用户自定义切面

以下名词简单了解:

  • 横切关注点:跨越应用程序多个模块的方法或功能。即是,与我们业务逻辑无关的,但是我们需要关注的部分,就是横切关注点。如日志 , 安全 , 缓存 , 事务等等 ….
  • 切面(ASPECT):横切关注点 被模块化 的特殊对象。即,它是一个类。
  • 通知(Advice):切面必须要完成的工作。即,它是类中的一个方法。
  • 目标(Target):被通知对象。
  • 代理(Proxy):向目标对象应用通知之后创建的对象。
  • 切入点(PointCut):切面通知 执行的 “地点”的定义。
  • 连接点(JointPoint):与切入点匹配的执行点。

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SpringAOP中,通过Advice定义横切逻辑,Spring中支持5种类型的Advice:

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即 Aop 在 不改变原有代码的情况下 , 去增加新的功能

4.1.3 使用Spring实现Aop

【重点】使用AOP织入,需要导入一个依赖包!

首先编写我们的业务接口和实现类

第一种方式: 通过 Spring API 实现

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第二种方式:自定义类来实现Aop

目标业务类不变依旧是userServiceImpl

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第三种方式: 使用注解实现

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5、整合 Mybatis(暂时跳过)

5.1.1 导入相关 jar 包

(版本可以根据最新版调整)

6、声明式事务

6.1 回顾事务

事务是逻辑上的一组操作,要么都执行,要么都不执行

  • 把一组业务当成一个业务来做,要么都成功,要么都失败。
  • 事务在项目开发过程非常重要,涉及到数据的一致性的问题,不容马虎!
  • 事务管理是企业级应用程序开发中必备技术,用来确保数据的完整性和一致性。

事务 ACID 原则

  1. 原子性(atomicity)
    • 事务是原子性操作,由一系列动作组成,事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用
  1. 一致性(consistency)
    • 一旦所有事务动作完成,事务就要被提交。数据和资源处于一种满足业务规则的一致性状态中
  1. 隔离性(isolation)
    • 可能多个事务会同时处理相同的数据,因此每个事务都应该与其他事务隔离开来,防止数据损坏
  1. 持久性(durability)
    • 事务一旦完成,无论系统发生什么错误,结果都不会受到影响。通常情况下,事务的结果被写到持久化存储器中

A、I、D 是手段,C 是目的!

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6.2 Spring中的事务管理

6.2.1 Spring 支持的俩种事务管理方式

编程式事务管理

在代码中手动控制事务的开启、提交和回滚,灵活但耦合业务代码和事务逻辑

使用TransactionTemplate 进行编程式事务管理的示例代码如下:

使用 TransactionManager 进行编程式事务管理的示例代码如下:

声明式事务管理

使用@Transactional注解或 XML 配置, Spring AOP 自动管理事务

spring 7种事务传播行为**:**

  • propagation_requierd:如果当前没有事务,就新建一个事务,如果已存在一个事务中,加入到这个事务中,这是最常见的选择。
  • propagation_supports:支持当前事务,如果没有当前事务,就以非事务方法执行。
  • propagation_mandatory:使用当前事务,如果没有当前事务,就抛出异常。
  • propagation_required_new:新建事务,如果当前存在事务,把当前事务挂起。
  • propagation_not_supported:以非事务方式执行操作,如果当前存在事务,就把当前事务挂起。
  • propagation_never:以非事务方式执行操作,如果当前事务存在则抛出异常。
  • propagation_nested:如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务,则执行与propagation_required类似的操作

Spring 默认的事务传播行为是 PROPAGATION_REQUIRED,它适合于绝大多数的情况。

使用Spring管理事务,注意头文件的约束导入 : tx