很多人或许刚接触Java Spring或许接触Java Spring有些时间了,但你们真的知道Spring框架是什么吗?
Spring 是另一个主流的 Java Web 开发框架,该框架是一个轻量级的应用框架,具有很高的凝聚力和吸引力。Spring 框架因其强大的功能以及卓越的性能而受到众多开发人员的喜爱。
Spring 是分层的 Java SE/EE full-stack 轻量级开源框架,以 IoC(Inverse of Control,控制反转)和 AOP(Aspect Oriented Programming,面向切面编程)为内核,使用基本的 JavaBean 完成以前只可能由 EJB 完成的工作,取代了 EJB 臃肿和低效的开发模式。
在实际开发中,通常服务器端采用三层体系架构,分别为表现层(web)、业务逻辑层(service)、持久层(dao)。
Spring 对每一层都提供了技术支持,在表现层提供了与Struts2 框架的整合,在业务逻辑层可以管理事务和记录日志等,在持久层可以整合 Hibernate 和 JdbcTemplate 等技术。
从设计上看,Spring 框架给予了 Java 程序员更高的自由度,对业界的常见问题也提供了良好的解决方案,因此,在开源社区受到了广泛的欢迎,并且被大部分公司作为 Java 项目开发的首选框架。
Spring 具有简单、可测试和松耦合等特点,不仅可以用于服务器端的开发,也可以应用于任何 Java 应用的开发中。Spring 框架的主要优点具体如下。
1)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。
2)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(如 Struts2、Hibernate、MyBatis 等)的直接支持。
3)降低 Java EE API 的使用难度
Spring 对 Java EE 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 应用的难度大大降低。
4)方便程序的测试
Spring 支持 JUnit4,可以通过注解方便地测试 Spring 程序。
5)AOP 编程的支持
Spring 提供面向切面编程,可以方便地实现对程序进行权限拦截和运行监控等功能。
6)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,而无须手动编程。
Spring框架采用分层架构,根据不同的功能被划分成了多个模块,这些模块大体可分为 Data Access/Integration、Web、AOP、Aspects、Messaging、Instrumentation、Core Container 和 Test,如下图所示。
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. 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。
JDBC 模块:提供了一个 JDBC 的抽象层,大幅度减少了在开发过程中对数据库操作的编码。
ORM 模块:对流行的对象关系映射 API,包括 JPA、JDO、Hibernate 和 iBatis 提供了的集成层。
OXM 模块:提供了一个支持对象/XML 映射的抽象层实现,如 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream。
JMS 模块:指 Java 消息服务,包含的功能为生产和消费的信息。
Transactions 事务模块:支持编程和声明式事务管理实现特殊接口类,并为所有的 POJO。
2. Web 模块
Spring 的 Web 层包括 Web、Servlet、Struts 和 Portlet 组件,具体介绍如下。
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。
Servlet模块:包括 Spring 模型—视图—控制器(MVC)实现 Web 应用程序。
Struts 模块:包含支持类内的 Spring 应用程序,集成了经典的 Struts Web 层。
Portlet 模块:提供了在 Portlet 环境中使用 MV C实现,类似 Web-Servlet 模块的功能。
3. Core Container(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 Expression Language 表达式语言模块组成,具体介绍如下。
Beans 模块:提供了 BeanFactory,是工厂模式的经典实现,Spring 将管理对象称为 Bean。
Core 核心模块:提供了 Spring 框架的基本组成部分,包括 IoC 和 DI 功能。
Context 上下文模块:建立在核心和 Beans 模块的基础之上,它是访问定义和配置任何对象的媒介。ApplicationContext 接口是上下文模块的焦点。
Expression Language 模块:是运行时查询和操作对象图的强大的表达式语言。
4. 其他模块
Spring的其他模块还有 AOP、Aspects、Instrumentation 以及 Test 模块,具体介绍如下。
AOP 模块:提供了面向切面编程实现,允许定义方法拦截器和切入点,将代码按照功能进行分离,以降低耦合性。
Aspects 模块:提供与 AspectJ 的集成,是一个功能强大且成熟的面向切面编程(AOP)框架。
Instrumentation 模块:提供了类工具的支持和类加载器的实现,可以在特定的应用服务器中使用。
Test 模块:支持 Spring 组件,使用 JUnit 或 TestNG 框架的测试。 在教程前面介绍 Spring 框架时,已经提到过 Spring 的 IoC(控制反转)思想,本节来详细介绍一下 Spring 的 Ioc 容器。
IoC 是指在程序开发中,实例的创建不再由调用者管理,而是由 Spring 容器创建。Spring 容器会负责控制程序之间的关系,而不是由程序代码直接控制,因此,控制权由程序代码转移到了 Spring 容器中,控制权发生了反转,这就是 Spring 的 IoC 思想。Spring 提供了两种 IoC 容器,分别为 BeanFactory 和 ApplicationContext,接下来将针对这两种 IoC 容器进行详细讲解。
BeanFactory
BeanFactory 是基础类型的 IoC 容器,它由 org.springframework.beans.facytory.BeanFactory 接口定义,并提供了完整的 IoC 服务支持。简单来说,BeanFactory 就是一个管理 Bean 的工厂,它主要负责初始化各种 Bean,并调用它们的生命周期方法。BeanFactory 接口有多个实现类,最常见的是 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory,它是根据 XML 配置文件中的定义装配 Bean 的。创建 BeanFactory 实例时,需要提供 Spring 所管理容器的详细配置信息,这些信息通常采用 XML 文件形式管理。其加载配置信息的代码具体如下所示:BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(new FileSystemResource("D://applicationContext.xml"));
ApplicationContext
ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口,也被称为应用上下文。该接口的全路径为 org.springframework.context.ApplicationContext,它不仅提供了 BeanFactory 的所有功能,还添加了对 i18n(国际化)、资源访问、事件传播等方面的良好支持。ApplicationContext 接口有两个常用的实现类,具体如下。
1)ClassPathXmlApplicationContext
该类从类路径 ClassPath 中寻找指定的 XML 配置文件,找到并装载完成 ApplicationContext 的实例化工作,具体如下所示。ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation);在上述代码中,configLocation 参数用于指定 Spring 配置文件的名称和位置,如 applicationContext.xml。
2)FileSystemXmlApplicationContext
该类从指定的文件系统路径中寻找指定的 XML 配置文件,找到并装载完成 ApplicationContext 的实例化工作,具体如下所示。ApplicationContext applicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext(String configLocation);它与 ClassPathXmlApplicationContext 的区别是:在读取 Spring 的配置文件时,FileSystemXmlApplicationContext 不再从类路径中读取配置文件,而是通过参数指定配置文件的位置,它可以获取类路径之外的资源,如“F:/workspaces/applicationContext.xml”。在使用 Spring 框架时,可以通过实例化其中任何一个类创建 Spring 的 ApplicationContext 容器。通常在 Java 项目中,会采用通过 ClassPathXmlApplicationContext 类实例化 ApplicationContext 容器的方式,而在 Web 项目中,ApplicationContext 容器的实例化工作会交由 Web 服务器完成。Web 服务器实例化 ApplicationContext 容器通常使用基于 ContextLoaderListener 实现的方式,它只需要在 web.xml 中添加如下代码:
<!--指定Spring配置文件的位置,有多个配置文件时,以逗号分隔-->
<context-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<!--spring将加载spring目录下的applicationContext.xml文件-->
<param-value>
classpath:spring/applicationContext.xml
</param-value>
</context-param>
<!--指定以ContextLoaderListener方式启动Spring容器-->
<listener>
<listener-class>
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
</listener-class>
</listener>
需要注意的是,BeanFactory 和 ApplicationContext 都是通过 XML 配置文件加载 Bean 的。二者的主要区别在于,如果 Bean 的某一个属性没有注入,则使用 BeanFacotry 加载后,在第一次调用 getBean() 方法时会抛出异常,而 ApplicationContext 则在初始化时自检,这样有利于检查所依赖的属性是否注入。因此,在实际开发中,通常都选择使用 ApplicationContext,而只有在系统资源较少时,才考虑使用 BeanFactory。本教程中使用的就是 ApplicationContext。
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