spring技术内幕——深入解析spring架构与设计原理

本文涉及的产品
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
云解析 DNS,旗舰版 1个月
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
简介: 序员与平庸的程序员之间的区别,是在于认为自己的代码重要还是数据结构更加重要。平庸的程序员眼里只有代码,优秀的程序员则关注数据结构及之前的关系。”

序员与平庸的程序员之间的区别,是在于认为自己的代码重要还是数据结构更加重要。平庸的程序员眼里只有代码,优秀的程序员则关注数据结构及之前的关系。”

1、spring的设计理念

spring提供了一个轻量级的开发框架,抽象了实际开发中的很多共性问题;在javaee的开发中,支持pojo和使用javabean的开发方式,使应用面向接口开发、充分支持OO;

通过spring的ioc容器,将复杂的对象耦合关系变成了一个文本化、外部化的工作,通过一个或几个xml文件来方便的对应用对象的耦合关系进行维护、修改和浏览,极大地简化了应用开发;

通过ioc容器的依赖反转,将依赖关系从java对象中解放出来,交给了ioc容器完成,对象之间的关系进行了解耦,对象——对象之间的关系转化成了对象——IOC容器——对象的关系;

IOC容器和AOP模块是spring最为基础的底层抽象,IOC来管理bean对象,aop以动态和非侵入的方式增强服务功能。

2、spring的整体架构

springioc、spring aop、springmvc、springjdbc/orm、spring事务处理、spring的远端调用、spring应用;其中aop以纵向切面的方式贯穿在整个架构中;

Spring 中两个数据结构最核心:① BeanDefinition,用于表示 Bean 的定义;② BeanFactory,用于表示整个 IoC 容器。

3、spring framework的核心:IOC容器的实现

ioc容器概述

面向对象系统:对象封装了数据和对数据的处理,对象的依赖关系主要体现在对数据和方法的依赖上。这种依赖关系可以通过把对象的依赖注入交给框架或者IOC容器来完成

依赖注入:依赖对象获得被反转了,由自身主动地获取反转到交给ioc容器来注入、获取。新建对象、对象的引用赋值等操作交由容器来统一完成。从而将散落在不同代码中的功能相同的部分集中成了容器的一部分,成了面向对象基础设施的一部分。

对面向对象系统中的对象分为2类:数据对象、处理数据的对象。后者不经常变化,很少涉及数据和状态共享的问题,是系统中基础的部分。同时这些对象间依赖关系也很稳定,这些特性非常适合由ioc容器来进行管理

IOC容器的设计与实现:

BeanFactory和ApplicationContext:

我们通常说的ioc容器实际上指的是一些功能各异的容器产品,各有特点

beanfactory:容器的基本功能;applicationcontext:应用上下文,作为容器的高级形态而存在,增加了很多面向框架的特性和适配。

beandefinition:抽象了对bean的定义,管理各种对象,是依赖翻转模式中管理的对象依赖关系的数据抽象,是容器发挥作用的主要数据类型。计算机中,所有的功能都是建立在通过数据对现实进行抽象的基础上的。

IOC容器的接口设计关系:

1、从接口
BeanFactory---HierarchicalBeanFactory---ConfigurableBeanFactory,是一条主要的BeanFactory设计路径。

2、第二条接口设计主线是以ApplicationContext应用上下文接口为核心的接口设计,从
BeanFactory---ListableBeanFactory---ApplicationContext---WebApplicationContext(ConfigurableApplicationContext)。

3、具体的IoC容器都是在以上的接口体系下实现的,比如
DefaultListableBeanFactory,实现了ConfigurableBeanFactory,从而成为一个简单IoC容器的实现。其他的如XmlBeanFactory,都是在DefaultListableBeanFactory的基础上做扩展,ApplicationContext也是如此。

4、BeanFactory是IoC容器最基本的接口,提供的是最基本的IoC容器的功能,比如getBean、containsBean等,其他高级IoC容器接口再在此基础功能上进行扩展。

5、BeanFactory是一个对象工厂,管理Spring中所有的Bean,而FactoryBean是一个特殊的Bean。

IOC容器的创建步骤:

(1)创建IoC配置文件的抽象资源,包含了BeanDefinition的定义信息;

(2)创建一个BeanFactory;

(3)创建一个载入BeanDefinition的读取器;

(4)从定义好的资源位置读入配置信息。

核心属性(Spring 循环依赖):

Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256):Bean 名称到单例 Bean 的映射,用于存放完全初始化好的 Bean。可以理解成,这就是所谓的容器。这是一级缓存。

Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16):Bean “未成熟”单例 Bean 的映射。该 Bean 对象只是被创建出来,但是还没有注入依赖。在容器解决循环依赖时,用于存储中间状态。这是二级缓存。

Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16):Bean 名称到 Bean 的 ObjectFactory 对象的映射,存放 Bean 工厂对象。在容器解决循环依赖时,用于存储中间状态。这是三级缓存。

Bean 的获取过程就类似计算机缓存的作用过程:先从一级获取,失败再从二级、三级里面获取。
org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, boolean) 方法

实际中最长使用的是ApplicationContext这个高级形态的IOC容器。他除了具备基本的beanfactory的功能,还集成了很多附加功能:

支持信息源,可以实现国际化。(实现MessageSource接口)

访问资源。(实现ResourcePatternResolver接口,这个后面要讲)

支持应用事件。(实现ApplicationEventPublisher接口)

在ApplicationContext中提供的附加服务

IOC容器初始化:

refresh()方法标志着ioc容器的正式启动。具体包括beandefinition的resources定位、载入和注册三个过程:

IOC容器的初始化分为三个过程实现:

第一个过程是Resource资源定位。这个Resouce指的是BeanDefinition的资源定位。这个过程就是容器找数据的过程,就像水桶装水需要先找到水一样。

第二个过程是BeanDefinition的载入过程。这个载入过程是把用户定义好的Bean表示成Ioc容器内部的数据结构,而这个容器内部的数据结构就是BeanDefition。

第三个过程是向IOC容器注册这些BeanDefinition的过程,这个过程就是将前面的BeanDefition保存到HashMap中的过程。

Spring容器创建之后,会调用它的refresh方法,refresh的时候会做很多事情:比如完成配置类的解析、各种BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor的注册、国际化配置的初始化、web内置容器的构造等等。

本文就是愿天堂没有BUG给大家分享的内容,大家有收获的话可以分享下,想学习更多的话可以到微信公众号里找我,我等你哦。

相关文章
|
1月前
|
Kubernetes Cloud Native 微服务
探索云原生技术:容器化与微服务架构的融合之旅
本文将带领读者深入了解云原生技术的核心概念,特别是容器化和微服务架构如何相辅相成,共同构建现代软件系统。我们将通过实际代码示例,探讨如何在云平台上部署和管理微服务,以及如何使用容器编排工具来自动化这一过程。文章旨在为开发者和技术决策者提供实用的指导,帮助他们在云原生时代中更好地设计、部署和维护应用。
|
1月前
|
监控 安全 API
使用PaliGemma2构建多模态目标检测系统:从架构设计到性能优化的技术实践指南
本文详细介绍了PaliGemma2模型的微调流程及其在目标检测任务中的应用。PaliGemma2通过整合SigLIP-So400m视觉编码器与Gemma 2系列语言模型,实现了多模态数据的高效处理。文章涵盖了开发环境构建、数据集预处理、模型初始化与配置、数据加载系统实现、模型微调、推理与评估系统以及性能分析与优化策略等内容。特别强调了计算资源优化、训练过程监控和自动化优化流程的重要性,为机器学习工程师和研究人员提供了系统化的技术方案。
172 77
使用PaliGemma2构建多模态目标检测系统:从架构设计到性能优化的技术实践指南
|
1月前
|
Java 开发者 微服务
从单体到微服务:如何借助 Spring Cloud 实现架构转型
**Spring Cloud** 是一套基于 Spring 框架的**微服务架构解决方案**,它提供了一系列的工具和组件,帮助开发者快速构建分布式系统,尤其是微服务架构。
227 69
从单体到微服务:如何借助 Spring Cloud 实现架构转型
|
13天前
|
搜索推荐 NoSQL Java
微服务架构设计与实践:用Spring Cloud实现抖音的推荐系统
本文基于Spring Cloud实现了一个简化的抖音推荐系统,涵盖用户行为管理、视频资源管理、个性化推荐和实时数据处理四大核心功能。通过Eureka进行服务注册与发现,使用Feign实现服务间调用,并借助Redis缓存用户画像,Kafka传递用户行为数据。文章详细介绍了项目搭建、服务创建及配置过程,包括用户服务、视频服务、推荐服务和数据处理服务的开发步骤。最后,通过业务测试验证了系统的功能,并引入Resilience4j实现服务降级,确保系统在部分服务故障时仍能正常运行。此示例旨在帮助读者理解微服务架构的设计思路与实践方法。
63 16
|
29天前
|
设计模式 XML Java
【23种设计模式·全精解析 | 自定义Spring框架篇】Spring核心源码分析+自定义Spring的IOC功能,依赖注入功能
本文详细介绍了Spring框架的核心功能,并通过手写自定义Spring框架的方式,深入理解了Spring的IOC(控制反转)和DI(依赖注入)功能,并且学会实际运用设计模式到真实开发中。
【23种设计模式·全精解析 | 自定义Spring框架篇】Spring核心源码分析+自定义Spring的IOC功能,依赖注入功能
|
15天前
|
监控 JavaScript 数据可视化
建筑施工一体化信息管理平台源码,支持微服务架构,采用Java、Spring Cloud、Vue等技术开发。
智慧工地云平台是专为建筑施工领域打造的一体化信息管理平台,利用大数据、云计算、物联网等技术,实现施工区域各系统数据汇总与可视化管理。平台涵盖人员、设备、物料、环境等关键因素的实时监控与数据分析,提供远程指挥、决策支持等功能,提升工作效率,促进产业信息化发展。系统由PC端、APP移动端及项目、监管、数据屏三大平台组成,支持微服务架构,采用Java、Spring Cloud、Vue等技术开发。
|
1月前
|
运维 Cloud Native 持续交付
云原生技术深度探索:重塑现代IT架构的无形之力####
本文深入剖析了云原生技术的核心概念、关键技术组件及其对现代IT架构变革的深远影响。通过实例解析,揭示云原生如何促进企业实现敏捷开发、弹性伸缩与成本优化,为数字化转型提供强有力的技术支撑。不同于传统综述,本摘要直接聚焦于云原生技术的价值本质,旨在为读者构建一个宏观且具体的技术蓝图。 ####
|
1月前
|
负载均衡 Java 开发者
深入探索Spring Cloud与Spring Boot:构建微服务架构的实践经验
深入探索Spring Cloud与Spring Boot:构建微服务架构的实践经验
176 5
|
2月前
|
Cloud Native 持续交付 云计算
云原生技术在现代IT架构中的转型力量####
本文深入剖析了云原生技术的精髓,探讨其在现代IT架构转型中的关键作用与实践路径。通过具体案例分析,展示了云原生如何赋能企业实现更高效的资源利用、更快的迭代速度以及更强的系统稳定性,为读者提供了一套可借鉴的实施框架与策略。 ####
33 0
|
1月前
|
弹性计算 API 持续交付
后端服务架构的微服务化转型
本文旨在探讨后端服务从单体架构向微服务架构转型的过程,分析微服务架构的优势和面临的挑战。文章首先介绍单体架构的局限性,然后详细阐述微服务架构的核心概念及其在现代软件开发中的应用。通过对比两种架构,指出微服务化转型的必要性和实施策略。最后,讨论了微服务架构实施过程中可能遇到的问题及解决方案。

推荐镜像

更多