Spring框架详解

Spring是分层的JavaSE/EE full-stack(一站式) 轻量级开源框架,Spring框架是一个分层架构,由7 个定义良好的模块组成。Spring模块构建在核心容器之上,核心容器定义了创建、配置和管理bean的方式。

框架分层

SUN提供的EE的三层结构:web层、业务层、数据访问层(持久层/集成层)

web层:Spring MVC   Struts2/Spring MVC是web层基于MVC设计模式框架

持久层:JDBC Template    Hibernate是持久层的一个ORM的框架

业务层:Spring的Bean管理

运行原理

Spring是一种通过JavaBean配置应用程序的方法。我们不需要通过new关键词创建对象,而是在配置文件中配置JavaBean。当对象与对象之间有依赖关系的时候,我们也只需要在配置文件中把依赖关系体现出来,这些被配置的Bean将会纳入Spring管理,放置于Spring容器中。我们只需要写很少量的代码便可得到Spring容器,并且从Spring容器中得到配置的JavaBean。这种解决依赖性的方法即控制反转 (IOC,即Inversion of Control)或者依赖注入(Dependency Injection),从技术上来说,即使用某种容器组织相互依赖的对象。除了IOC之外,Spring还可以将分散在系统的公共代码统一组织起来,在运行的时候加入到系统中,这就是AOP(面向切面编程)。

框架模块

Spring框架模块

核心容器

核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory,它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 (IOC) 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

Spring 上下文

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,例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

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。

Spring DAO

JDBC DAO 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抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理,并且极大地降低了需要编写的异常代码数量(例如打开和关闭连接)。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。

Spring ORM

Spring 框架插入了若干个 ORM 框架,从而提供了 ORM 的对象关系工具,其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。

Spring Web 模块

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 Jakarta Struts 的集成。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。

Spring MVC 框架

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、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

框架核心

控制反转

当我们调用一个方法或者类时,不再有我们主动去创建这个类的对象,控制权交给别人(spring)。

依赖注入

spring主动创建被调用类的对象,然后把这个对象注入到我们自己的类中,使得我们可以使用它。

不创建对象,但是描述创建它们的方式。在代码中不直接与对象和服务连接,但在配置文件中描述哪一个组件需要哪一项服务,Spring框架中是IOC容器负责将这些联系在一起。

框架架构图

Spring 框架的总体架构图

Spring 框架中的核心组件只有三个:Core、Context 和 Beans。它们构建起了整个 Spring 的骨骼架构。

Spring就是面向Bean的编程(BOP,Bean Oriented Programming),Bean 在 Spring 中才是真正的主角。
Bean 在 Spring 中作用就像 Object 对 OOP 的意义一样,没有对象的概念就像没有面向对象编程,Spring 中没有 Bean 也就没有 Spring 存在的意义。就像一次演出舞台都准备好了但是却没有演员一样。为什么要 Bean 这种角色 Bean 或者为何在 Spring 如此重要,这由 Spring 框架的设计目标决定,Spring 为何如此流行,我们用 Spring 的原因是什么,想想你会发现原来 Spring 解决了一个非常关键的问题他可以让你把对象之间的依赖关系转而用配置文件来管理,也就是他的依赖注入机制。而这个注入关系在一个叫 Ioc 容器中管理,那 Ioc 容器中有又是什么就是被 Bean 包裹的对象。Spring 正是通过把对象包装在 Bean 中而达到对这些对象管理以及一些列额外操作的目的。

如果Bean比作一场演出中的演员的话,那 Context 就是这场演出的舞台背景,而 Core 应该就是演出的道具了。只有他们在一起才能具备能演出一场好戏的最基本的条件。当然有最基本的条件还不能使这场演出脱颖而出,还要他表演的节目足够的精彩,这些节目就是 Spring 能提供的特色功能了。

Bean 包装的是 Object,而 Object 必然有数据,如何给这些数据提供生存环境就是 Context 要解决的问题,对 Context 来说他就是要发现每个 Bean 之间的关系,为它们建立这种关系并且要维护好这种关系。所以 Context 就是一个 Bean 关系的集合,这个关系集合又叫 Ioc 容器,一旦建立起这个 Ioc 容器后 Spring 就可以为你工作了。那 Core 组件又有什么用武之地呢?其实Core 就是发现、建立和维护每个 Bean 之间的关系所需要的一些列的工具,从这个角度看来,Core 这个组件叫 Util 更能让你理解。

Sring Core,Bean,Context 三个组件关系

Spring AOP

AOP是面向方面的编程 ,是一种编程技术,它允许程序员对横切关注点或横切典型的职责分界线的行为(例如日志和事务管理)进行模块化。AOP 的核心构造是方面,它将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。

AOP 和 IOC 是补充性的技术,它们都运用模块化方式解决企业应用程序开发中的复杂问题。在典型的面向对象开发方式中,可能要将日志记录语句放在所有方法和 Java 类中才能实现日志功能。在 AOP 方式中,可以反过来将日志服务模块化,并以声明的方式将它们应用到需要日志的组件上。当然,优势就是 Java 类不需要知道日志服务的存在,也不需要考虑相关的代码。所以,用 Spring AOP 编写的应用程序代码是松散耦合的。
AOP 的功能完全集成到了 Spring 事务管理、日志和其他各种特性的上下文中。

框架优点

1. 方便解耦,简化开发

Spring就是一个大工厂,可以将所有对象创建和依赖关系维护,交给Spring管理

2. 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

3. 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

4. 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

5. 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:Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等)的直接支持

6. 降低JavaEE API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