【Spring】Spring框架介绍,功能模块,容器知识和有关Spring的生态圈的详细讲解

简介: 【Spring】Spring框架介绍,功能模块,容器知识和有关Spring的生态圈的详细讲解

1. Spring的框架介绍

Spring框架是一个开放源代码的J2EE应用程序框架,由Rod Johnson发起,是针对bean的生命周期进行管理的轻量级容器(lightweight container)。 Spring解决了开发者在J2EE开发中遇到的许多常见的问题,提供了功能强大IOC、AOP及Web MVC等功能。Spring可以单独应用于构筑应用程序,也可以和Struts、Webwork、Tapestry等众多Web框架组合使用,并且可以与 Swing等桌面应用程序AP组合。因此, Spring不仅仅能应用于J2EE应用程序之中,也可以应用于桌面应用程序以及小应用程序之中。Spring框架主要由七部分组成,分别是 Spring Core、 Spring AOP、 Spring ORM、 Spring DAO、Spring Context、 Spring Web和 Spring Web MVC。


Spring 的核心理念是控制反转(Inversion of Control,IoC)和依赖注入(Dependency Injection,DI)。Spring 是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的框架,其优势是分层架构。


Spring 允许开发者根据项目的实际情况决定使用哪一个组件,同时为企业级应用程序的开发提供集成的基础框架,通过使用 Spring 内置的 Java Bean 来完成以前只可能由 EJB 完成的功能,这极大地简化了项目开发的复杂性。


Spring 的用途不局限于服务器端的开发,从 Spring 实现的简单性、可测试性和松耦合的角度出发,任何 Java 应用都可以从 Spring 的设计理念中受益。


2. Spring的功能模块

Spring 是一个典型的分层架构框架,它包含一系列的功能并被分为多个功能模块,如 Core Container、Data Access/Integration、Web、AOP(Aspect Oriented Programming)、Instrumentation 和 Test 等。


Spring 的主要功能模块如下图所示:


Spring 的模块很多,七七只介绍一些重要的模块:


1.Core 模块:Spring 框架的基本组成部分,它包括控制反转及依赖注入功能。

2.Beans 模块:实现 Spring 对 Bean 的管理,包括自动装配机制等功能。

3.Context 模块:用于访问项目配置及自定义对象,ApplicationContext 接口是 Context 模块最重要的接口。

4.SpEL 模块(Spring Expression Language,表达式语言模块):提供在运行时查询和操作一个对象的表达式机制。

5.JDBC 模块:用于实现 JDBC API 的抽象层。

6.ORM 模块:对象关系数据库映射抽象层,基于该模块,Spring 框架可以方便地集成 Hibernate 和 MyBatis。

7.OXM 模块(XML消息绑定抽象层):基于该模块,使 Spring 框架能够支持 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream。

8.JMS 模块:Spring 支持 Java 消息服务的重要模块,集成了 JMS 的项目即可实现消息生产和消费的功能。

9.Transactions 模块:Spring 的事务模块,Spring 框架支持编程式和声明式的事务管理。

10.Web 模块:即 Spring MVC,提供了基于“模型-视图-控制器”的基础 Web 应用框架,可替代 Struts 2。

11.Servlet 模块:实现统一的监听器和面向 Web 应用的上下文,用以初始化 IoC 容器。

12.AOP 模块:用于 Spring 面向切面的编程实现。

13.Aspects 模块:Spring 与 AspectJ 的集成,可以使用 AspectJ 来实现面向切面编程。

14.Test 测试模块:支持 JUnit 和 TestNG 单元框架的集成,可以快速开展业务代码的单元测试。

3. Spring的7大优点

Spring 是一个在企业级开发中使用非常成熟的框架,有些开发人员甚至认为离开了 Spring 就不能很好地完成项目的开发。这种说法虽然有些夸张,但也说明它在开发中的广泛应用。


使用 Spring 能加快项目的开发速度,能使业务代码逻辑更加清晰,也能让开发人员更关注业务的开发。简单来说,在项目中使用 Spring 具有以下 7 个优点:


1.非侵入式:基于 Spring 开发的应用的对象可以不依赖于 Spring 的 API。

2.控制反转:IoC,指将对象的创建和管理交给 Spring,只需要进行对象的注入即可,不用担心对象的创建和值的设置。

3.依赖注入:DI,配置后由 Spring 给属性赋值,而不需要再手动调用 set 方法给属性赋值。

4.面向切面编程(AOP):更加简单和高效地完成日志记录、权限判定及事务处理等功能。

5.容器化:Spring 就是一个容器,用于管理应用对象的整个生命周期。

6.功能组件化:使用 Spring 框架,能快速集成第三方的组件,从而组合成一个复杂的应用,并且可以插拔式选择不同的组件。

7.一站式开发:在 Spring 的基础上可以方便地整合第三方类库到项目中。


4. Spring的容器


Spring 设计的核心是 org.springframework.beans 包,它的设计目标是与 JavaBean 组件一起使用。这个包通常不是由用户直接使用,而是由服务器将其用作其他多数功能的底层中介。下一个最高级抽象是BeanFactory接口,它是工厂设计模式的实现,允许通过名称创建和检索对象。BeanFactory 也可以管理对象之间的关系。Bean Factory 支持两个对象模型:


1.单态模型提供了具有特定名称的对象的共享实例,可以在查询时对其进行检索。Singleton是默认的也是最常用的对象模型。对于无状态服务对象很理想。

2.原型模型确保每次检索都会创建单独的对象。在每个用户都需要自己的对象时,原型模型最适合。bean 工厂的概念是 Spring 作为 IOC 容器的基础。IOC 将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。

另外提到了docker,请看七七之前创作的有关docker的博客


5. Spring的生态圈(重点)

Spring 是一个基础框架,随着它的广泛应用又衍生出了很多其他框架,它们都有各自的功能,又能与 Spring 非常方便地集成,集成后能满足项目的各种业务需求,这极大提高了项目开发的效率。


常见的框架如下:


Spring Boot:能够让开发者轻松地创建独立的基于 Spring 的生产级应用程序的框架,这也是本书的重点。

Spring Cloud:帮开发者快速构建一个分布式系统的框架。

Spring Data:为数据库的访问提供一个一致的基于 Spring 的编程模型,保留底层数据存储的框架。

Spring Cloud Data Flow:面向云计算和 Kubernetes 的基于微服务的流和数据批处理处理框架。

Spring Security:一个功能强大且高度可定制的身份验证和访问控制的安全框架。

Spring Session:在 Web 应用中管理用户会话信息的框架。

Spring AMQP:基于 Spring 框架的 AMQP 消息解决方案,该框架为消息的发送和接收提供一个模板方法。

Spring Web Service:该框架用于创建文档驱动的 Web 服务。


6. 拓展 Spring 是怎样引导配置的


Spring 是怎样引导配置的呢?

Spring支持传统的web.xml引导方式以及最新的Servlet 3+方法。


让我们看一下 web.xml方法的步骤:

Servlet容器(服务器)读取web.xml

web.xml中定义的DispatcherServlet由容器实例化

DispatcherServlet通过读取WEB-INF / {servletName} -servlet.xml来创建WebApplicationContext

最后,DispatcherServlet注册在应用程序上下文中定义的bean


SpringBoot 又是如何配置的呢?

Spring Boot应用程序的入口点是使用@SpringBootApplication注释的类:


@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}


默认情况下,Spring Boot使用嵌入式容器来运行应用程序。在这种情况下,Spring Boot使用public static void main入口点来启动嵌入式Web服务器。此外,它还负责将Servlet,Filter和ServletContextInitializer bean从应用程序上下文绑定到嵌入式servlet容器。

Spring Boot的另一个特性是它会自动扫描同一个包中的所有类或Main类的子包中的组件。


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