Spring框架简介
1、整体架构
Spring 是一个开源框架.
Spring 为简化企业级应用开发而生. 使用 Spring 可以使简单的JavaBean 实现以前只有EJB 才能实现的功能.
Spring 是一个 IOC(DI)和 AOP 容器框架.
具体描述 Spring:
轻量级:Spring 是非侵入性的 - 基于 Spring 开发的应用中的对象可以不依赖于Spring 的API
依赖注入(DI --- dependency injection、IOC)
面向切面编程(AOP --- aspect orientedprogramming)
容器: Spring 是一个容器, 因为它包含并且管理应用对象的生命周期
框架: Spring 实现了使用简单的组件配置组合成一个复杂的应用.在 Spring 中可以使用 XML 和 Java 注解组合这些对象
一站式:在 IOC 和 AOP 的基础上可以整合各种企业应用的开源框架和优秀的第三方类库(实际上 Spring 自身也提供了展现层的SpringMVC 和持久层的 SpringJDBC)
2、Spring的核心机制,依赖注入
Spring能有效地组织J2EE应用各层的对象。不管是控制层的Action对象,还是业务层的Service对象,还是持久层的DAO对象,都可在Spring的管理下有机地协调、运行。Spring将各层的对象以松耦合的方式组织在一起,Action对象无须关心Service对象的具体实现,Service对象无须关心持久层对象的具体实现,各层对象的调用完全面向接口。当系统需要重构时,代码的改写量将大大减少。
上面所说的一切都得宜于Spring的核心机制,依赖注入。依赖注入让bean与bean之间以配置文件组织在一起,而不是以硬编码的方式耦合在一起。理解依赖注入
依赖注入(Dependency Injection)和控制反转(Inversion of Control)是同一个概念。具体含义是:当某个角色(可能是一个Java实例,调用者)需要另一个角色(另一个Java实例,被调用者)的协助时,在传统的程序设计过程中,通常由调用者来创建被调用者的实例。但在Spring里,创建被调用者的工作不再由调用者来完成,因此称为控制反转;创建被调用者实例的工作通常由Spring容器来完成,然后注入调用者,因此也称为依赖注入。
不管是依赖注入,还是控制反转,都说明Spring采用动态、灵活的方式来管理各种对象。对象与对象之间的具体实现互相透明。在理解依赖注入之前,看如下这个问题在各种社会形态里如何解决:一个人(Java实例,调用者)需要一把斧子(Java实例,被调用者)。
(1)原始社会里,几乎没有社会分工。需要斧子的人(调用者)只能自己去磨一把斧子(被调用者)。对应的情形为:Java程序里的调用者自己创建被调用者。
(2)进入工业社会,工厂出现。斧子不再由普通人完成,而在工厂里被生产出来,此时需要斧子的人(调用者)找到工厂,购买斧子,无须关心斧子的制造过程。对应Java程序的简单工厂的设计模式。
(3)进入“按需分配”社会,需要斧子的人不需要找到工厂,坐在家里发出一个简单指令:需要斧子。斧子就自然出现在他面前。对应Spring的依赖注入。
第一种情况下,Java实例的调用者创建被调用的Java实例,必然要求被调用的Java类出现在调用者的代码里。无法实现二者之间的松耦合。
第二种情况下,调用者无须关心被调用者具体实现过程,只需要找到符合某种标准(接口)的实例,即可使用。此时调用的代码面向接口编程,可以让调用者和被调用者解耦,这也是工厂模式大量使用的原因。但调用者需要自己定位工厂,调用者与特定工厂耦合在一起。
第三种情况下,调用者无须自己定位工厂,程序运行到需要被调用者时,系统自动提供被调用者实例。事实上,调用者和被调用者都处于Spring的管理下,二者之间的依赖关系由Spring提供。
所谓依赖注入,是指程序运行过程中,如果需要调用另一个对象协助时,无须在代码中创建被调用者,而是依赖于外部的注入。Spring的依赖注入对调用者和被调用者几乎没有任何要求,完全支持对POJO之间依赖关系的管理。依赖注入通常有两种:
·设值注入。
·构造注入。
设值注入
设值注入是指通过setter方法传入被调用者的实例。这种注入方式简单、直观,因而在Spring的依赖注入里大量使用。看下面代码,是Person的接口
//定义Person接口 |
然后是Axe的接口
//定义Axe接口 |
Person的实现类
//Chinese实现Person接口 |
Axe的第一个实现类
//Axe的第一个实现类 StoneAxe |
下面采用Spring的配置文件将Person实例和Axe实例组织在一起。配置文件如下所示:
<!-- 下面是标准的XML文件头 --> |
<property name="axe"> |
从配置文件中,可以看到Spring管理bean的灵巧性。bean与bean之间的依赖关系放在配置文件里组织,而不是写在代码里。通过配置文件的指定,Spring能精确地为每个bean注入属性。因此,配置文件里的bean的class元素,不能仅仅是接口,而必须是真正的实现类。
Spring会自动接管每个bean定义里的property元素定义。Spring会在执行无参数的构造器后、创建默认的bean实例后,调用对应的setter方法为程序注入属性值。property定义的属性值将不再由该bean来主动创建、管理,而改为被动接收Spring的注入。
每个bean的id属性是该bean的惟一标识,程序通过id属性访问bean,bean与bean的依赖关系也通过id属性完成。
下面看主程序部分:
public class BeanTest |
程序的执行结果如下:
石斧砍柴好慢
主程序调用Person的useAxe()方法时,该方法的方法体内需要使用Axe的实例,但程序里没有任何地方将特定的Person实例和Axe实例耦合在一起。或者说,程序里没有为Person实例传入Axe的实例,Axe实例由Spring在运行期间动态注入。
Person实例不仅不需要了解Axe实例的具体实现,甚至无须了解Axe的创建过程。程序在运行到需要Axe实例的时候,Spring创建了Axe实例,然后注入给需要Axe实例的调用者。Person实例运行到需要Axe实例的地方,自然就产生了Axe实例,用来供Person实例使用。
调用者不仅无须关心被调用者的实现过程,连工厂定位都可以省略(真是按需分配啊!)。下面也给出使用Ant编译和运行该应用的简单脚本:
<?xml version="1.0"?> |
如果需要改写Axe的实现类。或者说,提供另一个实现类给Person实例使用。Person接口、Chinese类都无须改变。只需提供另一个Axe的实现,然后对配置文件进行简单的修改即可。
Axe的另一个实现如下:
//Axe的另一个实现类 SteelAxe |
然后,修改原来的Spring配置文件,在其中增加如下一行:
<!-- 定义一个steelAxe bean--> |
该行重新定义了一个Axe的实现:SteelAxe。然后修改chinese bean的配置,将原来传入stoneAxe的地方改为传入steelAxe。也就是将
<REF local="”stoneAxe”/"> |
改成
<REF local="”steelAxe”/"> |
此时再次执行程序,将得到如下结果:
钢斧砍柴真快
Person与Axe之间没有任何代码耦合关系,bean与bean之间的依赖关系由Spring管理。采用setter方法为目标bean注入属性的方式,称为设值注入。
业务对象的更换变得相当简单,对象与对象之间的依赖关系从代码里分离出来,通过配置文件动态管理。
构造注入
所谓构造注入,指通过构造函数来完成依赖关系的设定,而不是通过setter方法。对前面代码Chinese类做简单的修改,修改后的代码如下:
//Chinese实现Person接口 |
此时无须Chinese类里的setAxe方法,构造Person实例时,Spring为Person实例注入所依赖的Axe实例。构造注入的配置文件也需做简单的修改,修改后的配置文件如下:
<!-- 下面是标准的XML文件头 --> |
执行效果与使用steelAxe设值注入时的执行效果完全一样。区别在于:创建Person实例中Axe属性的时机不同——设值注入是现创建一个默认的bean实例,然后调用对应的构造方法注入依赖关系。而构造注入则在创建bean实例时,已经完成了依赖关系的。
两种注入方式的对比
Spring支持两种依赖注入方式,这两种依赖注入方式并没有好坏之分,只是适合的场景有所不同。
设值注入有如下优点:
1、 与传统的JavaBean的写法更相似,程序开发人员更加容易理解,接受。通过setter方法设定依赖关系显得更加直观、自然。
2、 对于复杂的依赖关系,如果采用构造注入,会导致构造器过于臃肿,难以阅读。Spring在创建Bean实例时,需要同时实例化其依赖的全部实例,因此导致性能下降。而设值注入,则可以避免这些问题。
3、 尤其是在某些属性可选的情况下,多参数的构造器更加笨重。
但是构造器也有如下优势:
1、 构造注入可以再构造器中决定依赖关系的注入顺序,优先依赖的优先注入。
2、 对于依赖关系无须变化的Bean,构造注入更有用处。因为没有setter方法,所有的依赖关系全部在构造器中设定,因此,无须担心后续的代码对依赖关系产生破坏。
3、 依赖关系只能在构造器中设定,则只有组件的创建者才能改变组件的依赖关系。对组件的调用者而言,组件内部的依赖关系完全透明,更加符合高内聚的原则。
通过上面的对比。所以建议用以设值注入为主,构造注入为辅的注入策略。对于依赖关系无须变化的注入,尽量采用构造注入;而其他的依赖关系,则考虑设值注入。
3:搭建 Spring 开发环境
把以下 jar 包加入到工程的classpath 下:
commons-logging-1.1.1.jar,spring-beans-4.0.0.RELEASE.jar,spring-context-4.0.0.RELEASE.jar,spring-core-4.0.0.RELEASE.jar
spring-expression-4.0.0.RELEASE.jar
Spring 的配置文件: 一个典型的 Spring 项目需要创建一个或多个 Bean 配置文件, 这些配置文件用于在 SpringIOC 容器里配置 Bean. Bean 的配置文件可以放在classpath 下,也可以放在其它目录下.
4、使用spring容器
spring有两个核心接口:BeanFactory和ApplicationContext,其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。他们都可代表Spring容器,Spring容器是生成Bean实例的工厂,并且管理容器中的Bean。
Bean是Spring管理的基本单位,在基于Spring的Java EE应用中,所有的组件都被当成Bean处理,包括数据源、hibernate的SessionFactory、事务管理器等。在Spring中,Bean的是一个非常广义的概念,任何的Java对象、Java组件都被当成Bean处理。
而且应用中的所有组件,都处于Spring的管理下,都被Spring以Bean的方式管理,Spring负责创建Bean实例,并管理他们的生命周期。Bean在Spring容器中运行,无须感受Spring容器的存在,一样可以接受Spring的依赖注入,包括Bean属性的注入,协作者的注入、依赖关系的注入等。
Spring容器负责创建Bean实例,所以需要知道每个Bean的实现类,Java程序面向接口编程,无须关心Bean实例的实现类;但是Spring容器必须能够精确知道每个Bean实例的实现类,因此Spring配置文件必须精确配置Bean实例的实现类。
让Bean获取Spring容器
在前面简单的介绍了Spring容器。在Spring中我们可以使用Spring容器中getBean()方法来获取Spring容器中的Bean实例。在这样的访问模式下,程序中总是持有Spring容器的引用。但是在实际的应用中,Spring容器通常是采用声明式方式配置产生:记开发者只要在web.xml文件中配置一个Listener,该Listener将会负责初始化Spring容器。在这种情况下,容器中Bean处于容器管理下,无须主动访问容器,只需要接受容器的注入管理即可。同时Bean实例的依赖关系通常也是由容器冬天注入,无须Bean实例主动请求。
在这种情况下,Sprig容器中Bean通常不会需要访问容器中其他的Bean—采用依赖注入,让Spring把被依赖的Bean注入到依赖的Bean中即可。
实现BeanFactoryAware接口的Bean,拥有访问的BeanFactory容器的能力,实现BeanFactoryAware接口的Bean实例将会拥有对容器的访问能力。BeanFactoryAware接口仅有如下一个方法:
SetBeanFactory(BeanFactorybeanFactory):该方法有一个参数beanFactory,该参数指向创建它的BeanFactory。
该方法将由Spring调动,当Spring调用该方法时会将Spring容器作为参数传入该方法。
上面的Chinese类实现了ApplicationContext接口,并实现了该接口提供的setApplicationContextAware()方法,这就使得该Bean实例可以直接访问到创建她的Spring容器。
将该Bean部署在Spring容器中。