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TUhjnbcbe - 2022/9/12 17:35:00

来源:blog.csdn.net/wuzhiwei/article/details/

Sping原理

Spring是一个轻量级Java开发框架,最早有RodJohnson创建,目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的JavaSE/JavaEEfull-stack(一站式)轻量级开源框架,为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构,因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。

Spring是一个全面的、企业应用开发一站式的解决方案,贯穿表现层、业务层、持久层。但是它仍然可以和其他的框架无缝整合。

Spring特点

轻量级:组件大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1M多的JAR文件中发布,并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式,典型案例,Spring应用中的对象不依赖于Spring特定的类

控制反转:Spring通过控制反转(IOC)技术实现解耦。一个对象依赖的其他对象会通过被动的方式传递进来,而不需要对象自己创建或者查找依赖。

面向切面:支持切面(AOP)编程,并且吧应用业务逻辑和系统服务区分开。

容器:Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器。可以配置每个bean如何被创建、销毁,bean的作用范围是单例还是每次都生成一个新的实例,以及他们是如何相互关联。

框架集合:将简单的组件配置,组合成为复杂的框架;应用对象被申明式组合;提供许多基础功能(事务管理、持久化框架继承),提供应用逻辑开发接口

Spring框架优缺点优点方便解耦,简化开发:Spring就是一个大工厂,可以将所有对象的创建和依赖关系的维护,交给Spring管理。AOP编程的支持:Spring提供面向切面编程,可以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:只需要通过配置就可以完成对事务的管理,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:Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架的直接支持(如:Struts、Hibernate、MyBatis等)。降低JavaEEAPI的使用难度:Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用等),都提供了封装,使这些API应用难度大大降低。缺点Spring依赖反射,反射影响性能使用门槛升高,入门Spring需要较长时间Spring框架中都用到了哪些设计模式

Spring框架中使用到了大量的设计模式,下面列举了比较有代表性的:

代理模式—在AOP和remoting中被用的比较多。单例模式—在spring配置文件中定义的bean默认为单例模式。模板方法—用来解决代码重复的问题。比如.RestTemplate,JmsTemplate,JpaTemplate。前端控制器—Spring提供了DispatcherServlet来对请求进行分发。视图帮助(ViewHelper)—Spring提供了一系列的JSP标签,高效宏来辅助将分散的代码整合在视图里。依赖注入—贯穿于BeanFactory/ApplicationContext接口的核心理念。工厂模式—BeanFactory用来创建对象的实例Spring核心组件

Spring总共大约有20个模块,由多个不同的文件构成。而这些组件被分别整合在核心容器(CoreContainer)、AOP(AspectOrientedProgramming)和设备支持(Instrmentation)、数据访问与集成(DataAccess/Integeration)、Web、消息(Messaging)、Test等6个模块中。以下是Spring5的模块结构图:

springcore:提供了框架的基本组成部分,包括控制反转(InversionofControl,IOC)和依赖注入(DependencyInjection,DI)功能。springbeans:提供了BeanFactory,是工厂模式的一个经典实现,Spring将管理对象称为Bean。springcontext:构建于core封装包基础上的context封装包,提供了一种框架式的对象访问方法。springjdbc:提供了一个JDBC的抽象层,消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析,用于简化JDBC。springaop:提供了面向切面的编程实现,让你可以自定义拦截器、切点等。springWeb:提供了针对Web开发的集成特性,例如文件上传,利用servletlisteners进行ioc容器初始化和针对Web的ApplicationContext。springtest:主要为测试提供支持的,支持使用JUnit或TestNG对Spring组件进行单元测试和集成测试。Spring控制反转(IOC)控制反转(IOC)概念

控制反转即IOC(InversionofControl),它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器,通过容器来实现对象组件的装配和管理。

Spring通过一个配置文件描述Bean及Bean之间的依赖关系,利用Java语言的反射功能(依赖注入DI)实例化Bean并建立Bean之间的依赖关系。Spring的IoC容器在完成这些底层工作的基础上,还提供了Bean实例缓存、生命周期管理、Bean实例代理、事件发布、资源装载等高级服务。

Spring容器高层视图

Spring启动时读取应用程序提供的Bean配置信息,并在Spring容器中生成一份相应的Bean配

置注册表,然后根据这张注册表实例化Bean,装配好Bean之间的依赖关系,为上层应用提供准

备就绪的运行环境。其中Bean缓存池为HashMap实现

IOC容器实现BeanFactory-框架基础设施

BeanFactory是Spring框架的基础设施,面向Spring本身;

ApplicationContext面向使用Spring框架的开发者,几乎所有的应用场合我们都直接使用ApplicationContext而非底层的BeanFactory。

BeanDefinitionRegistry注册表:Spring配置文件中每一个节点元素在Spring容器里都通过一个BeanDefinition对象表示,它描述了Bean的配置信息。而BeanDefinitionRegistry接口提供了向容器手工注册BeanDefinition对象的方法。BeanFactory顶层接口:位于类结构树的顶端,它最主要的方法就是getBean(StringbeanName),该方法从容器中返回特定名称的Bean,BeanFactory的功能通过其他的接口得到不断扩展:ListableBeanFactory:该接口定义了访问容器中Bean基本信息的若干方法,如查看Bean的个数、获取某一类型Bean的配置名、查看容器中是否包括某一Bean等方法;HierarchicalBeanFactory父子级:父子级联IoC容器的接口,子容器可以通过接口方法访问父容器;通过HierarchicalBeanFactory接口,Spring的IoC容器可以建立父子层级关联的容器体系,子容器可以访问父容器中的Bean,但父容器不能访问子容器的Bean。Spring使用父子容器实现了很多功能,比如在SpringMVC中,展现层Bean位于一个子容器中,而业务层和持久层的Bean位于父容器中。这样,展现层Bean就可以引用业务层和持久层的Bean,而业务层和持久层的Bean则看不到展现层的Bean。ConfigurableBeanFactory:是一个重要的接口,增强了IoC容器的可定制性,它定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法;AutowireCapableBeanFactory自动装配:定义了将容器中的Bean按某种规则(如按名字匹配、按类型匹配等)进行自动装配的方法;SingletonBeanRegistry运行期间注册单例Bean:定义了允许在运行期间向容器注册单实例Bean的方法;对于单实例(singleton)的Bean来说,BeanFactory会缓存Bean实例,所以第二次使用getBean()获取Bean时将直接从IoC容器的缓存中获取Bean实例。Spring在DefaultSingletonBeanRegistry类中提供了一个用于缓存单实例Bean的缓存器,它是一个用HashMap实现的缓存器,单实例的Bean以beanName为键保存在这个HashMap中。依赖日志框架:在初始化BeanFactory时,必须为其提供一种日志框架,比如使用Log4J,即在类路径下提供Log4J配置文件,这样启动Spring容器才不会报错。ApplicationContext面向开发应用

ApplicationContext由BeanFactory派生而来,提供了更多面向实际应用的功能。

ApplicationContext继承了HierarchicalBeanFactory和ListableBeanFactory接口,在此基础

上,还通过多个其他的接口扩展了BeanFactory的功能:

ClassPathXmlApplicationContext:默认从类路径加载配置文件FileSystemXmlApplicationContext:默认从文件系统中装载配置文件ApplicationEventPublisher:让容器拥有发布应用上下文事件的功能,包括容器启动事件、关闭事件等。MessageSource:为应用提供i18n国际化消息访问的功能;ResourcePatternResolver:所有ApplicationContext实现类都实现了类似于PathMatchingResourcePatternResolver:通过带前缀的Ant风格的资源文件路径装载Spring的配置文件。LifeCycle:该接口是Spring2.0加入的,该接口提供了start()和stop()两个方法,主要用于控制异步处理过程。在具体使用时,该接口同时被ApplicationContext实现及具体Bean实现,ApplicationContext会将start/stop的信息传递给容器中所有实现了该接口的Bean,以达到管理和控制JMX、任务调度等目的。ConfigurableApplicationContext:扩展于ApplicationContext,它新增加了两个主要的方法:refresh()和close(),让ApplicationContext具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用refresh()即可启动应用上下文,在已经启动的状态下,调用refresh()则清除缓存并重新装载配置信息,而调用close()则可关闭应用上下文。BeanFactory和ApplicationContext有什么区别?

BeanFactory和ApplicationContext是Spring的两大核心接口,都可以当做Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。

依赖关系

BeanFactory:是Spring里面最底层的接口,包含了各种Bean的定义,读取bean配置文档,管理bean的加载、实例化,控制bean的生命周期,维护bean之间的依赖关系。

ApplicationContext:接口作为BeanFactory的派生,除了提供BeanFactory所具有的功能外,还提供了更完整的框架功能:

继承MessageSource,因此支持国际化。统一的资源文件访问方式。提供在监听器中注册bean的事件。同时加载多个配置文件。载入多个(有继承关系)上下文,使得每一个上下文都专注于一个特定的层次,比如应用的web层。加载方式

BeanFactroy:采用的是延迟加载形式来注入Bean的,即只有在使用到某个Bean时(调getBean()),才对该Bean进行加载实例化。这样,我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入,BeanFacotry加载后,直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。

ApplicationContext:它是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring中存在的配置错误,这样有利于检查所依赖属性是否注入。ApplicationContext启动后预载入所有的单实例Bean,通过预载入单实例bean,确保当你需要的时候,你就不用等待,因为它们已经创建好了。

相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。

创建方式

BeanFactory通常以编程的方式被创建,ApplicationContext还能以声明的方式创建,如使用ContextLoader。

注册方式

BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用,但两者之间的区别是:BeanFactory需要手动注册,而ApplicationContext则是自动注册。

ApplicationContext通常的实现FileSystemXmlApplicationContext:此容器从一个XML文件中加载beans的定义,XMLBean配置文件的全路径名必须提供给它的构造函数。ClassPathXmlApplicationContext:此容器也从一个XML文件中加载beans的定义,这里,你需要正确设置classpath因为这个容器将在classpath里找bean配置。WebXmlApplicationContext:此容器加载一个XML文件,此文件定义了一个WEB应用的所有bean。Spring的依赖注入

其主要实现方式有两种:依赖注入和依赖查找。

依赖注入:相对于IoC而言,依赖注入(DI)更加准确地描述了IoC的设计理念。所谓依赖注入(DependencyInjection),即组件之间的依赖关系由容器在应用系统运行期来决定,也就是由容器动态地将某种依赖关系的目标对象实例注入到应用系统中的各个关联的组件之中。组件不做定位查询,只提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。

依赖注入的基本原则

应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。配置对象的工作应该由IoC容器负责,“查找资源”的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来,交给IoC容器负责。容器全权负责组件的装配,它会把符合依赖关系的对象通过属性(JavaBean中的setter)或者是构造器传递给需要的对象。

依赖注入优势

依赖注入之所以更流行是因为它是一种更可取的方式:让容器全权负责依赖查询,受管组件只需要暴露JavaBean的setter方法或者带参数的构造器或者接口,使容器可以在初始化时组装对象的依赖关系。其与依赖查找方式相比,主要优势为:

查找定位操作与应用代码完全无关不依赖于容器的API,可以很容易地在任何容器以外使用应用对象不需要特殊的接口,绝大多数对象可以做到完全不必依赖容器

依赖注入实现方式

依赖注入是时下最流行的IoC实现方式,依赖注入分为接口注入(InterfaceInjection),Setter方法注入(SetterInjection)和构造器注入(ConstructorInjection)三种方式。其中接口注入由于在灵活性和易用性比较差,现在从Spring4开始已被废弃。

构造器依赖注入:构造器依赖注入通过容器触发一个类的构造器来实现的,该类有一系列参数,每个参数代表一个对其他类的依赖Setter方法注入:Setter方法注入是容器通过调用无参构造器或无参static工厂方法实例化bean之后,调用该bean的setter方法,即实现了基于setter的依赖注入构造器依赖注入和Setter方法注入的区别

两种依赖方式都可以使用,构造器注入和Setter方法注入。最好的解决方案是用构造器参数实现强制依赖,setter方法实现可选依赖。

WebApplication体系架构

WebApplicationContext是专门为Web应用准备的,它允许从相对于Web根目录的路径中装载配置文件完成初始化工作。从WebApplicationContext中可以获得ServletContext的引用,整个Web应用上下文对象将作为属性放置到ServletContext中,以便Web应用环境可以访问Spring应用上下文。

SpringBean定义

一个SpringBean的定义包含容器必知的所有配置元数据,包括如何创建一个bean,它的生命周期详情及它的依赖。

Spring元数据配置方式XML配置文件基于注解的配置基于java的配置SpringBean作用域

Spring3中为Bean定义了5中作用域,分别为singleton(单例)、prototype(原型)、request、session和globalsession,5种作用域说明如下:

singleton:单例模式(多线程下不安全)。SpringIoC容器中只会存在一个共享的Bean实例,无论有多少个Bean引用它,始终指向同一对象。该模式在多线程下是不安全的。Singleton作用域是Spring中的缺省作用域,也可以显示的将Bean定义为singleton模式,配置为:prototype:原型模式每次使用时创建。每次通过Spring容器获取prototype定义的bean时,容器都将创建一个新的Bean实例,每个Bean实例都有自己的属性和状态,而singleton全局只有一个对象。根据经验,对有状态的bean使用prototype作用域,而对无状态的bean使用singleton作用域。Request:一次request一个实例。在一次Http请求中,容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Http请求则会产生新的Bean,而且该bean仅在当前HttpRequest内有效,当前Http请求结束,该bean实例也将会被销毁。session:在一次HttpSession中,容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Session请求则会创建新的实例,该bean实例仅在当前Session内有效。同Http请求相同,每一次session请求创建新的实例,而不同的实例之间不共享属性,且实例仅在自己的session请求内有效,请求结束,则实例将被销毁。globalSession:在一个全局的HttpSession中,容器会返回该Bean的同一个实例,仅在使用portletcontext时有效。Spring处理线程并发问题

在一般情况下,只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享,在Spring中,绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域,因为Spring对一些Bean中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理,解决线程安全问题。

ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。同步机制采用了“时间换空间”的方式,仅提供一份变量,不同的线程在访问前需要获取锁,没获得锁的线程则需要排队。而ThreadLocal采用了“空间换时间”的方式。

ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象,在编写多线程代码时,可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。

SpringBean生命周期

实例化

实例化一个Bean,也就是我们常说的new。

IOC依赖注入

按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置,也就是IOC注入。

setBeanName实现

如果这个Bean已经实现了BeanNameAware接口,会调用它实现的setBeanName(String)方法,此处传递的就是Spring配置文件中Bean的id值

BeanFactoryAware实现

如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口,会调用它实现的setBeanFactory,

setBeanFactory(BeanFactory)传递的是Spring工厂自身(可以用这个方式来获取其它Bean,只需在Spring配置文件中配置一个普通的Bean就可以)。

ApplicationContextAware实现

如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口,会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法,传入Spring上下文(同样这个方式也可以实现步骤4的内容,但比4更好,因为ApplicationContext是BeanFactory的子接口,有更多的实现方法)

postProcessBeforeInitialization接口实现-初始化预处理

如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口,将会调用postProcessBeforeInitialization(Objectobj,Strings)方法,BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改,并且由于这个是在Bean初始化结束时调用那个的方法,也可以被应用于内存或缓存技术。

init-method

如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。

postProcessAfterInitialization

如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口,将会调用postProcessAfterInitialization(Objectobj,Strings)方法。

注:以上工作完成以后就可以应用这个Bean了,那这个Bean是一个Singleton的,所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例,当然在Spring配置文件中也可以配置非Singleton。

Destroy过期自动清理阶段

当Bean不再需要时,会经过清理阶段,如果Bean实现了DisposableBean这个接口,会调用那个其实现的destroy()方法;

destroy-method自配置清理

最后,如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性,会自动调用其配置的销毁方法。bean生命周期方法

bean标签有两个重要的属性(init-method和destroy-method)。用它们你可以自己定制

初始化和注销方法。它们也有相应的注解(

PostConstruct和

PreDestroy)。

beanid=""class=""init-method="初始化方法"destroy-method="销毁方法"什么是Spring的内部bean?什么是Springinnerbeans?

在Spring框架中,当一个bean仅被用作另一个bean的属性时,它能被声明为一个内部bean。

内部bean可以用setter注入“属性”和构造方法注入“构造参数”的方式来实现,内部bean通常是匿名的,它们的Scope一般是prototype。

Spring依赖注入四种方式构造器注入

/*带参数,方便利用构造器进行注入*/publicCatDaoImpl(Stringmessage){this.message=message;}

beanid="CatDaoImpl"class="

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