一、Spring简介

Spring是一个开源框架,最早由Rod Johnson创建,并在《Expert Oneon-One:J2EE Design and Development》这本著作中进行了介绍。Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性,即简化Java开发。

Spring可以做很多事情,它为企业级开发提供给了丰富的功能,但是这些功能的底层都依赖于它的两个核心特性,也就是依赖注入(dependency injection,DI)和面向切面编程(aspect-oriented programming,AOP)。

为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略:

基于POJO的轻量级和最小侵入性编程;
通过依赖注入和面向接口实现松耦合;
基于切面和惯例进行声明式编程;
通过切面和模板减少样板式代码;

二、Spring特点

很多框架通过强迫应用继承它们的类或实现它们的接口从而导致应用与框架绑死。一个典型的例子是EJB 2时代的无状态会话bean。早期的EJB是一个很容易想到的例子,不过这种侵入式的编程方式在早期版本的Struts、WebWork、Tapestry以及无数其他的Java规范和框架中都能看到。

Spring竭力避免因自身的API而弄乱你的应用代码。Spring不会强迫你实现Spring规范的接口或继承Spring规范的类,相反,在基于Spring构建的应用中,它的类通常没有任何痕迹表明你使用了Spring。最坏的场景是,一个类或许会使用Spring注解,但它依旧是POJO。

Spring的非侵入编程模型意味着这个类在Spring应用和非Spring应用中都可以发挥同样的作用。

三、依赖注入

耦合具有两面性(two-headed beast)。
一方面,紧密耦合的代码难以测试、难以复用、难以理解,并且典型地表现出“打地鼠”式的bug特性(修复一个bug,将会出现一个或者更多新的bug)。
另一方面,一定程度的耦合又是必须的——完全没有耦合的代码什么也做不了。为了完成有实际意义的功能,不同的类必须以适当的方式进行交互。总而言之,耦合是必须的,但应当被小心谨慎地管理。

通过DI,对象的依赖关系将由系统中负责协调各对象的第三方组件在创建对象的时候进行设定。对象无需自行创建或管理它们的依赖关系,如下图所示,依赖关系将被自动注入到需要它们的对象当中去。

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依赖注入会将所依赖的关系自动交给目标对象,而不是让对象自己去获取依赖。

创建应用组件之间协作的行为通常称为装配(wiring)。Spring有多种装配bean的方式,采用XML是很常见的一种装配方式。如果XML配置不符合你的喜好的话,Spring还支持使用Java来描述配置。
Spring通过应用上下文(Application Context)装载bean的定义并把它们组装起来。Spring应用上下文全权负责对象的创建和组装。Spring自带了多种应用上下文的实现,它们之间主要的区别仅仅在于如何加载配置。

四、面向切面编程

DI能够让相互协作的软件组件保持松散耦合,而面向切面编程(aspect-oriented programming,AOP)允许你把遍布应用各处的功能分离出来形成可重用的组件。
面向切面编程往往被定义为促使软件系统实现关注点的分离一项技术。系统由许多不同的组件组成,每一个组件各负责一块特定功能。除了实现自身核心的功能之外,这些组件还经常承担着额外的职责。诸如日志、事务管理和安全这样的系统服务经常融入到自身具有核心业务逻辑的组件中去,这些系统服务通常被称为横切关注点,因为它们会跨越系统的多个组件。
如果将这些关注点分散到多个组件中去,你的代码将会带来双重的复杂性。

实现系统关注点功能的代码将会重复出现在多个组件中。这意味着如果你要改变这些关注点的逻辑,必须修改各个模块中的相关实现。即使你把这些关注点抽象为一个独立的模块,其他模块只是调用它的方法,但方法的调用还是会重复出现在各个模块中。
组件会因为那些与自身核心业务无关的代码而变得混乱。一个向地址簿增加地址条目的方法应该只关注如何添加地址,而不应该关注它是不是安全的或者是否需要支持事务。

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关注点的调用散布到各个模块

在整个系统内,关注点(例如日志和安全)的调用经常散布到各个模块中,而这些关注点并不是模块的核心业务。

AOP能够使这些服务模块化,并以声明的方式将它们应用到它们需要影响的组件中去。所造成的结果就是这些组件会具有更高的内聚性并且会更加关注自身的业务,完全不需要了解涉及系统服务所带来复杂性。总之,AOP能够确保POJO的简单性。
如下图所示,我们可以把切面想象为覆盖在很多组件之上的一个外壳。应用是由那些实现各自业务功能的模块组成的。借助AOP,可以使用各种功能层去包裹核心业务层。这些层以声明的方式灵活地应用到系统中,你的核心应用甚至根本不知道它们的存在。这是一个非常强大的理念,可以将安全、事务和日志关注点与核心业务逻辑相分
离。

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关注点覆盖所影响的组件

使用模板消除样板式代码
你是否写过这样的代码,当编写的时候总会感觉以前曾经这么写过?我的朋友,这不是似曾相识。这是样板式的代码(boilerplate code)。通常为了实现通用的和简单的任务,你不得不一遍遍地重复编写这样的代码。
遗憾的是,它们中的很多是因为使用Java API而导致的样板式代码。样板式代码的一个常见范例是使用JDBC访问数据库查询数据。
Spring旨在通过模板封装来消除样板式代码。
容纳你的Bean
在基于Spring的应用中,你的应用对象生存于Spring容器(container)中。Spring容器负责创建对象,装配它们,配置它们并管理它们的整个生命周期,从生存到死亡(在这里,可能就是new到finalize())。
容器是Spring框架的核心。Spring容器使用DI管理构成应用的组件,它会创建相互协作的组件之间的关联。毫无疑问,这些对象更简单干净,更易于理解,更易于重用并且更易于进行单元测试。
Spring容器并不是只有一个。Spring自带了多个容器实现,可以归为两种不同的类型。bean工厂(由org.springframework. beans.factory.eanFactory接口定义)是最简单的容器,提供基本的DI支持。应用上下文
(由org.springframework.context.ApplicationContext接口定义)基于BeanFactory构建,并提供应用框架级别的服务,例如从属性文件解析文本信息以及发布应用事件给感兴趣的事件监听者。
虽然我们可以在bean工厂和应用上下文之间任选一种,但bean工厂对大多数应用来说往往太低级了,因此,应用上下文要比bean工厂更受欢迎。我们会把精力集中在应用上下文的使用上,不再浪费时间讨论bean工厂。
bean的生命周期
在传统的Java应用中,bean的生命周期很简单。使用Java关键字new进行bean实例化,然后该bean就可以使用了。一旦该bean不再被使用,则由Java自动进行垃圾回收。相比之下,Spring容器中的bean的生命周期就显得相对复杂多了。正确理解Spring bean的生命周期非常重要,因为你或许要利用Spring提供的扩展点来自定义bean的创建过程。下图展示了bean装载到Spring应用上下文中的一个典型的生命周期过程。

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Spring bean的生命周期

bean在Spring容器中从创建到销毁经历了若干阶段,每一阶段都可以针对Spring如何管理bean进行个性化定制。

正如你所见,在bean准备就绪之前,bean工厂执行了若干启动步骤。
我们对图1.5进行详细描述:
1.Spring对bean进行实例化;
2.Spring将值和bean的引用注入到bean对应的属性中;
3.如果bean实现了BeanNameAware接口,Spring将bean的ID传递给setBean-Name()方法;
4.如果bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调用setBeanFactory()方法,将BeanFactory容器实例传入;
5.如果bean实现了ApplicationContextAware接口,Spring将调用setApplicationContext()方法,将bean所在的应用上下文的引用传入进来;
6.如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessBeforeInitialization()方法;
7.如果bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它们的after-PropertiesSet()方法。类似地,如果bean使用initmethod声明了初始化方法,该方法也会被调用;
8.如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessAfterInitialization()方法;
9.此时,bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,它们将一直驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁;
10.如果bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destroy()接口方法。同样,如果bean使用destroy-method声明了销毁方法,该方法也会被调用。
现在你已经了解了如何创建和加载一个Spring容器。但是一个空的容器并没有太大的价值,在你把东西放进去之前,它里面什么都没有。为了从Spring的DI中受益,我们必须将应用对象装配进Spring容器中。
Spring模块

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Spring模块组成

小结
现在,你应该对Spring的功能特性有了一个清晰的认识。Spring致力于简化企业级Java开发,促进代码的松散耦合。成功的关键在于依赖注入和AOP。
在本章,我们先体验了Spring的DI。DI是组装应用对象的一种方式,借助这种方式对象无需知道依赖来自何处或者依赖的实现方式。不同于自己获取依赖对象,对象会在运行期赋予它们所依赖的对象。依赖对象通常会通过接口调用所注入的对象,这样的话就能确保低耦合。
除了DI,我们还简单介绍了Spring对AOP的支持。AOP可以帮助应用将散落在各处的逻辑汇集于一处——切面。当Spring装配bean的时候,这些切面能够在运行期编织起来,这样就能非常有效地赋予bean新的行为。
依赖注入和AOP是Spring框架最核心的部分,因此只有理解了如何应用Spring最关键的功能,你才有能力使用Spring框架的其他功能。

参考:

作者:JourWon
链接:https://www.jianshu.com/p/1643033ec26d