Spring的工作原理（一）简介

Spring的工作原理

        有时候面试的时候，面试官：会用Spring么？答：会，我们公司就用的Spring。面试官：Spring怎么进行控制反转的？切面怎么实现的？切面回用于哪一些场景？用到了哪一些设计模式？答：我知道怎么配，这个没研究过呀。面试官：...

知其然的人很多，但知其所以然，才能得心应手。让我们来研究一下Spring的原理：

一、Spring能用来做什么的？

简单来说：

第一，IOC控制反转。Spring就是一个容器，用来封装JavaBean的。

第二，AOP切面。切面利用动态代理实现面向切面编程。

二、解释一下这两个功能

2.1 图解一下IOC-网上搜刮

原来我们都是这么干的：

现在利用Spring的IOC可以这么来干：

       Spring就是一个容器，用来封装JavaBean的。原来JavaBean都是自己new出来的，现在都交给Spring来进行管理。为什么需要交给Spring来管理，有什么好处么？这是因为随着业务量的增加，类也越来越多，代码之间的关联性也就是耦合性也越来越强，依赖和引用越来越多，维护起来就会相当困难。而Spring就可以充当这个中间人，你不需要关心其他对象是怎么创建的，只需要关心你自己的业务逻辑代码就可以了。你要对象，我就可以给你。这里就有了一个Spring的核心机制：IOC(Inversion of control)控制反转，就是用来干这个的。

2.2 图解一下AOP-网上搜刮

原来我们都是这么干的：

现在我们都是这么干的：

      通过Spring来统一管理JavaBean可以说大大的解耦。同样，它还有另外一个功能，就是AOP（Aspect-OrientedProgramming）面向切面编程。简单来说：就是原来的业务在进行之前或者之后，都需要进行一些公共方法的调用或者处理，而这些代码都属于非业务层面的，比如：日志，性能监控，事务。将这些重复性的非业务逻辑代码抽取出来，使用动态代理技术将这些重复性代码织入到目标对象方法中，实现和原来一样的功能。这就是面向切面编程。

三、Spring预备知识

3.1 Spring体系结构

Spring框架提供了大约20个模块，可以根据应用程序要求来使用。

第一部分：核心容器：spring-core,spring-beans,spring-context,spring-context-support和spring-expression。

• Spring-core模块：提供了框架的基本组成部分，包括控制反转（Inversion of Control，IOC）和依赖注入（Dependency Injection，DI）功能。
• Spring-beans模块：提供了BeanFactory，是工厂模式的一个经典实现，Spring将管理对象称为Bean。
• Spring-context模块：建立在Core和Beans模块的基础之上，提供一个框架式的对象访问方式，是访问定义和配置的任何对象的媒介。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。
• Spring-context-support模块：支持整合第三方库到Spring应用程序上下文，特别是用于高速缓存（EhCache、JCache）和任务调度（CommonJ、Quartz）的支持。
• Spring-expression模块：提供了强大的表达式语言去支持运行时查询和操作对象图。这是对JSP2.1规范中规定的统一表达式语言（Unified EL）的扩展。该语言支持设置和获取属性值、属性分配、方法调用、访问数组、集合和索引器的内容、逻辑和算术运算、变量命名以及从Spring的IOC容器中以名称检索对象。它还支持列表投影、选择以及常用的列表聚合。

第二部分：数据访问/集成

数据访问/集成层由JDBC、ORM、OXM、JMS和事务模块组成

• Spring-jdbc模块：提供了一个JDBC的抽象层，消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析。
• Spring-orm模块：为流行的对象关系映射（Object-Relational Mapping）API提供集成层，包括JPA和Hibernate。使用Spring-orm模块可以将这些O/R映射框架与Spring提供的所有其他功能结合使用，例如声明式事务管理功能。
• Spring-oxm模块：提供了一个支持对象/XML映射的抽象层实现，例如JAXB、Castor、JiBX和XStream。
• Spring-jms模块（Java Messaging Service）：指Java消息传递服务，包含用于生产和使用消息的功能。自Spring4.1以后，提供了与Spring-messaging模块的集成。
• Spring-tx模块（事务模块）：支持用于实现特殊接口和所有POJO（普通Java对象）类的编程和声明式事务管理。

第三部分：web层

Web层由Spring-web、Spring-webmvc、Spring-websocket和Portlet模块组成。

• Spring-web模块：提供了基本的Web开发集成功能，例如多文件上传功能、使用Servlet监听器初始化一个IOC容器以及Web应用上下文。
• Spring-webmvc模块：也称为Web-Servlet模块，包含用于web应用程序的Spring MVC和REST Web Services实现。Spring MVC框架提供了领域模型代码和Web表单之间的清晰分离，并与Spring Framework的所有其他功能集成。
• Spring-websocket模块：Spring4.0以后新增的模块，它提供了WebSocket和SocketJS的实现。
• Portlet模块：类似于Servlet模块的功能，提供了Portlet环境下的MVC实现。

四、Spring Hello World实例

让我们编写一个HelloWorld案例，进入Spring的开始....

4.1 新建一个Maven工程--目录结构如下

4.2 引入Spring相关Jar包--pom文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 
    <groupId>com.mcb.spring</groupId>
    <artifactId>Spring-HelloWorld</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
 
    <properties>
        <!--版本控制-->
        <spring-version>5.1.5.RELEASE</spring-version>
    </properties>
 
    <dependencies>
        <!--Spring相关Jar包-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>${spring-version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-beans</artifactId>
            <version>${spring-version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>${spring-version}</version>
        </dependency>
        <!--测试类Jar包-->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

4.3 编写Bean类

package com.mcb.spring.vo;
public class HelloWorld {
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void sayHello(){
        System.out.println(name+"说： Hello World");
    }
}

4.4 建立Beans.xml，将Bean类统一放在该文件中，供Spring进行管理。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="hello" class="com.mcb.spring.vo.HelloWorld">
        <property name="name" value="Sum"/>
    </bean>
</beans>

4.5 编写测试类TestSpring.java

import com.mcb.spring.vo.HelloWorld;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
 
public class TestSpring {
    @Test
    public void sayHello(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
        HelloWorld hello = (HelloWorld)context.getBean("hello");
        hello.sayHello();
    }
}

4.6 打印结果

4.7 总结

这其实就是一个IOC控制反转的过程，将自己的类（HelloWorld.java）交个Spring进行管理，需要生成自己的对象的时候，就去Spring里面获取一个。对应代码：

HelloWorld hello = (HelloWorld)context.getBean("hello");

这就达到了控制反转的目的。

接下来会详细的介绍关于IOC和Aop等方面的知识！