java開發必看 Spring基礎知識匯總

知識 05-23

Spring框架是由於軟體開發的複雜性而創建的。Spring使用的是基本的JavaBean來完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不僅僅限於伺服器端的開發。從簡單性、可測試性和松耦合性的角度而言，絕大部分Java應用都可以從Spring中受益。

低侵入式設計，代碼的污染極低；

獨立於各種應用伺服器，基於Spring框架的應用，可以真正實現Write Once，Run Anywhere的承諾；

Spring的IoC容器降低了業務對象替換的複雜性，提高了組件之間的解耦

Spring的AOP支持允許將一些通用任務如安全、事務、日誌等進行集中式管理，從而提供了更好的復用；

Spring的ORM和DAO提供了與第三方持久層框架的良好整合，並簡化了底層的資料庫訪問；

pring的高度開放性，並不強制應用完全依賴於Spring，開發者可自由選用Spring框架的部分或全部。

java開發必看 Spring基礎知識匯總

管理Bean

程序主要是通過Spring容器來訪問容器中的Bean，ApplicationContext是Spring容器最常用的介面，該介面有如下兩個實現類：

ClassPathXmlApplicationContext: 從類載入路徑下搜索配置文件，並根據配置文件來創建Spring容器；

FileSystemXmlApplicationContext: 從文件系統的相對路徑或絕對路徑下去搜索配置文件，並根據配置文件來創建Spring容器

publicclassBeanTest }

Eclipse使用Spring

在Eclipse等IDE工具中，用戶可以自建User Library，然後把Spring的Jar包都放入其中，當然也可以將Jar包直接放在項目的/WEB-INF/lib目錄下，但是如果使用User Library，在項目發布時，需要將用戶庫所引用的Jar文件隨應用一起發布，就是將User Library所使用的Jar複製到/WEB-INF/lib目錄下，這是因為對於一個Web應用，Eclipse部署Web應用時不會將用戶庫的Jar文件複製到/WEB-INF/lib下，需要手動複製。

依賴注入

Spring框架的核心功能有兩個：

Spring容器作為超級大工廠，負責創建、管理所有的Java對象，這些Java對象被稱為Bean；

Spring容器管理容器中Bean之間的依賴關係，Spring使用一種被稱為「依賴注入」的方式來管理Bean之間的依賴關係。

使用依賴注入，不僅可以為Bean注入普通的屬性值，還可以注入其他Bean的引用。依賴注入是一種優秀的解耦方式，其可以讓Bean以配置文件組織在一起，而不是以硬編碼的方式耦合在一起。

理解依賴注入

Rod Johnson是第一個高度重視以配置文件來管理Java實例的協作關係的人，他給這種方式起了一個名字：控制反轉（Inverse of Control，IoC）。後來Martine Fowler為這種方式起了另一個名稱：依賴注入（Dependency Injection），因此不管是依賴注入，還是控制反轉，其含義完全相同。當某個Java對象（調用者）需要調用另一個Java對象（被依賴對象）的方法時，在傳統模式下通常有兩種做法：

原始做法: 調用者主動創建被依賴對象，然後再調用被依賴對象的方法；

簡單工廠模式: 調用者先找到被依賴對象的工廠，然後主動通過工廠去獲取被依賴對象，最後再調用被依賴對象的方法。

注意上面的主動二字，這必然會導致調用者與被依賴對象實現類的硬編碼耦合，非常不利於項目升級的維護。使用Spring框架之後，調用者無需主動獲取被依賴對象，調用者只要被動接受Spring容器為調用者的成員變數賦值即可，由此可見，使用Spring後，調用者獲取被依賴對象的方式由原來的主動獲取，變成了被動接受——所以Rod Johnson稱之為控制反轉。

另外從Spring容器的角度來看，Spring容器負責將被依賴對象賦值給調用者的成員變數——相當於為調用者注入它依賴的實例，因此Martine Fowler稱之為依賴注入。

設值注入

設值注入是指IoC容器通過成員變數的setter方法來注入被依賴對象。這種注入方式簡單、直觀，因而在Spring的依賴注入里大量使用。

構造注入

利用構造器來設置依賴關係的方式，被稱為構造注入。通俗來說，就是驅動Spring在底層以反射方式執行帶指定參數的構造器，當執行帶參數的構造器時，就可利用構造器參數對成員變數執行初始化——這就是構造注入的本質。

兩種注入方式的對比：

設值注入有如下優點:

與傳統的JavaBean的寫法更相似，程序開發人員更容易理解、接受。通過setter方法設定依賴關係顯得更加直觀、自然；

對於複雜的依賴關係，如果採用構造注入，會導致構造器過於臃腫，難以閱讀。Spring在創建Bean實例時，需要同時實例化其依賴的全部實例，因而導致性能下降。而使用設值注入，則能避免這些問題。

尤其在某些成員變數可選的情況下，多參數的構造器更加笨重。

構造注入優勢如下:

構造注入可以在構造器中決定依賴關係的注入順序，優先依賴的優先注入；

對於依賴關係無需變化的Bean，構造注入更有用處。因為沒有setter方法，所有的依賴關係全部在構造器內設定，無須擔心後續的代碼對依賴關係產生破壞；

依賴關係只能在構造器中設定，則只有組件的創建者才能改變組件的依賴關係，對組件的調用者而言，組件內部的依賴關係完全透明，更符合高內聚的原則。

Notes建議採用設值注入為主，構造注入為輔的注入策略。對於依賴關係無須變化的注入，盡量採用構造注入；而其他依賴關係的注入，

對於開發者來說，開發者使用Spring框架主要是做兩件事：開發Bean；配置Bean。對於Spring框架來說，它要做的就是根據配置文件來創建Bean實例，並調用Bean實例的方法完成「依賴注入」——這就是所謂IoC的本質。

當通過Spring容器創建一個Bean實例時，不僅可以完成Bean實例的實例化，還可以為Bean指定特定的作用域。Spring支持如下五種作用域：

singleton: 單例模式，在整個Spring IoC容器中，singleton作用域的Bean將只生成一個實例；

prototype: 每次通過容器的getBean方法獲取prototype作用域的Bean時，都將產生一個新的Bean實例；

request: 對於一次HTTP請求，request作用域的Bean將只生成一個實例，這意味著，在同一次HTTP請求內，程序每次請求該Bean，得到的總是同一個實例。只有在Web應用中使用Spring時，該作用域才真正有效；

對於一次HTTP會話，session作用域的Bean將只生成一個實例，這意味著，在同一次HTTP會話內，程序每次請求該Bean，得到的總是同一個實例。只有在Web應用中使用Spring時，該作用域才真正有效；

global session: 每個全局的HTTP Session對應一個Bean實例。在典型的情況下，僅在使用portlet context的時候有效，同樣只在Web應用中有效。

如果不指定Bean的作用域，Spring默認使用singleton作用域。prototype作用域的Bean的創建、銷毀代價比較大。而singleton作用域的Bean實例一旦創建成果，就可以重複使用。因此，應該盡量避免將Bean設置成prototype作用域。

Spring能自動裝配Bean與Bean之間的依賴關係，即無須使用ref顯式指定依賴Bean，而是由Spring容器檢查XML配置文件內容，根據某種規則，為調用者Bean注入被依賴的Bean。Spring自動裝配可通過元素的default-autowire屬性指定，該屬性對配置文件中所有的Bean起作用；也可通過對元素的autowire屬性指定，該屬性只對該Bean起作用。

autowire和default-autowire可以接受如下值：

no: 不使用自動裝配。Bean依賴必須通過ref元素定義。這是默認配置，在較大的部署環境中不鼓勵改變這個配置，顯式配置合作者能夠得到更清晰的依賴關係；

byName: 根據setter方法名進行自動裝配。Spring容器查找容器中全部Bean，找出其id與setter方法名去掉set前綴，並小寫首字母后同名的Bean來完成注入。如果沒有找到匹配的Bean實例，則Spring不會進行任何注入；

byType: 根據setter方法的形參類型來自動裝配。Spring容器查找容器中的全部Bean，如果正好有一個Bean類型與setter方法的形參類型匹配，就自動注入這個Bean；如果找到多個這樣的Bean，就拋出一個異常；如果沒有找到這樣的Bean，則什麼都不會發生，setter方法不會被調用；

constructor: 與byType類似，區別是用於自動匹配構造器的參數。如果容器不能恰好找到一個與構造器參數類型匹配的Bean，則會拋出一個異常；

autodetect: Spring容器根據Bean內部結構，自行決定使用constructor或byType策略。如果找到一個默認的構造函數，那麼就會應用byType策略。

當一個Bean既使用自動裝配依賴，又使用ref顯式指定依賴時，則顯式指定的依賴覆蓋自動裝配依賴；對於大型的應用，不鼓勵使用自動裝配。雖然使用自動裝配可減少配置文件的工作量，但大大將死了依賴關係的清晰性和透明性。依賴關係的裝配依賴於源文件的屬性名和屬性類型，導致Bean與Bean之間的耦合降低到代碼層次，不利於高層次解耦；

使用構造器創建Bean實例

使用構造器來創建Bean實例是最常見的情況，如果不採用構造注入，Spring底層會調用Bean類的無參數構造器來創建實例，因此要求該Bean類提供無參數的構造器。

採用默認的構造器創建Bean實例，Spring對Bean實例的所有屬性執行默認初始化，即所有的基本類型的值初始化為0或false；所有的引用類型的值初始化為null。

使用靜態工廠方法創建Bean

使用靜態工廠方法創建Bean實例時，class屬性也必須指定，但此時class屬性並不是指定Bean實例的實現類，而是靜態工廠類，Spring通過該屬性知道由哪個工廠類來創建Bean實例。

除此之外，還需要使用factory-method屬性來指定靜態工廠方法，Spring將調用靜態工廠方法返回一個Bean實例，一旦獲得了指定Bean實例，Spring後面的處理步驟與採用普通方法創建Bean實例完全一樣。如果靜態工廠方法需要參數，則使用元素指定靜態工廠方法的參數。

調用實例工廠方法創建Bean

實例工廠方法與靜態工廠方法只有一個不同：調用靜態工廠方法只需使用工廠類即可，而調用實例工廠方法則需要工廠實例。使用實例工廠方法時，配置Bean實例的元素無須class屬性，配置實例工廠方法使用factory-bean指定工廠實例。採用實例工廠方法創建Bean的元素時需要指定如下兩個屬性：

factory-bean: 該屬性的值為工廠Bean的id

factory-method: 該屬性指定實例工廠的工廠方法

若調用實例工廠方法時需要傳入參數，則使用元素確定參數值。

協調作用域不同步的Bean

當singleton作用域的Bean依賴於prototype作用域的Bean時，會產生不同步的現象，原因是因為當Spring容器初始化時，容器會預初始化容器中所有的singleton Bean，由於singleton Bean依賴於prototype Bean，因此Spring在初始化singleton Bean之前，會先創建prototypeBean——然後才創建singleton Bean，接下里將prototype Bean注入singleton Bean。解決不同步的方法有兩種：

放棄依賴注入: singleton作用域的Bean每次需要prototype作用域的Bean時，主動向容器請求新的Bean實例，即可保證每次注入的prototype Bean實例都是最新的實例；

利用方法注入: 方法注入通常使用lookup方法注入，使用lookup方法注入可以讓Spring容器重寫容器中Bean的抽象或具體方法，返回查找容器中其他Bean的結果，被查找的Bean通常是一個non-singleton Bean。Spring通過使用JDK動態代理或cglib庫修改客戶端的二進位碼，從而實現上述要求。

建議採用第二種方法，使用方法注入。為了使用lookup方法注入，大致需要如下兩步：

將調用者Bean的實現類定義為抽象類，並定義一個抽象方法來獲取被依賴的Bean2.在元素中添加子元素讓Spring為調用者Bean的實現類實現指定的抽象方法Notes；

Spring會採用運行時動態增強的方式來實現元素所指定的抽象方法，如果目標抽象類實現過介面，Spring會採用JDK動態代理來實現該抽象類，並為之實現抽象方法；如果目標抽象類沒有實現過介面，Spring會採用cglib實現該抽象類，並為之實現抽象方法。Spring4.0的spring-core-xxx.jar包中已經集成了cglib類庫。

Spring提供了兩種常用的後處理器：

Bean後處理器: 這種後處理器會對容器中Bean進行後處理，對Bean進行額外加強；

容器後處理器: 這種後處理器會對IoC容器進行後處理，用於增強容器功能。

Bean後處理器

Bean後處理器是一種特殊的Bean，這種特殊的Bean並不對外提供服務，它甚至可以無須id屬性，它主要負責對容器中的其他Bean執行後處理，例如為容器中的目標Bean生成代理等，這種Bean稱為Bean後處理器。Bean後處理器會在Bean實例創建成功之後，對Bean實例進行進一步的增強處理。Bean後處理器必須實現BeanPostProcessor介面，同時必須實現該介面的兩個方法。

容器中一旦註冊了Bean後處理器，Bean後處理器就會自動啟動，在容器中每個Bean創建時自動工作，Bean後處理器兩個方法的回調時機如下圖

注意一點，如果使用BeanFactory作為Spring容器，則必須手動註冊Bean後處理器，程序必須獲取Bean後處理器實例，然後手動註冊。

BeanPostProcessor bp = (BeanPostProcessor)beanFactory.getBean("bp");beanFactory.addBeanPostProcessor(bp);Person p = (Person)beanFactory.getBean("person");

容器後處理器

Bean後處理器負責處理容器中的所有Bean實例，而容器後處理器則負責處理容器本身。容器後處理器必須實現BeanFactoryPostProcessor介面，並實現該介面的一個方法postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)實現該方法的方法體就是對Spring容器進行的處理，這種處理可以對Spring容器進行自定義擴展，當然也可以對Spring容器不進行任何處理。

類似於BeanPostProcessor，ApplicationContext可自動檢測到容器中的容器後處理器，並且自動註冊容器後處理器。但若使用BeanFactory作為Spring容器，則必須手動調用該容器後處理器來處理BeanFactory容器。

搜索Bean類：

Spring提供如下幾個Annotation來標註Spring Bean

@Component: 標註一個普通的Spring Bean類

@Controller: 標註一個控制器組件類

@Service: 標註一個業務邏輯組件類

@Repository: 標註一個DAO組件類

在Spring配置文件中做如下配置，指定自動掃描的包

使用@Resource配置依賴

@Resource位於javax.annotation包下，是來自JavaEE規範的一個Annotation，Spring直接借鑒了該Annotation，通過使用該Annotation為目標Bean指定協作者Bean。使用@Resource與元素的ref屬性有相同的效果。@Resource不僅可以修飾setter方法，也可以直接修飾實例變數，如果使用@Resource修飾實例變數將會更加簡單，此時Spring將會直接使用JavaEE規範的Field注入，此時連setter方法都可以不要。

使用@PostConstruct和@PreDestroy定製生命周期行為

@PostConstruct和@PreDestroy同樣位於javax.annotation包下，也是來自JavaEE規範的兩個Annotation，Spring直接借鑒了它們，用於定製Spring容器中Bean的生命周期行為。它們都用於修飾方法，無須任何屬性。其中前者修飾的方法時Bean的初始化方法；而後者修飾的方法時Bean銷毀之前的方法。

Spring4.0增強的自動裝配和精確裝配

Spring提供了@Autowired註解來指定自動裝配，@Autowired可以修飾setter方法、普通方法、實例變數和構造器等。當使用@Autowired標註setter方法時，默認採用byType自動裝配策略。在這種策略下，符合自動裝配類型的候選Bean實例常常有多個，這個時候就可能引起異常，為了實現精確的自動裝配，Spring提供了@Qualifier註解，通過使用@Qualifier，允許根據Bean的id來執行自動裝配。

為什麼需要AOP？

AOP（Aspect Orient Programming）也就是面向切面編程，作為面向對象編程的一種補充，已經成為一種比較成熟的編程方式。其實AOP問世的時間並不太長，AOP和OOP互為補充，面向切面編程將程序運行過程分解成各個切面。

AOP專門用於處理系統中分布於各個模塊（不同方法）中的交叉關注點的問題，在JavaEE應用中，常常通過AOP來處理一些具有橫切性質的系統級服務，如事務管理、安全檢查、緩存、對象池管理等，AOP已經成為一種非常常用的解決方案。

使用AspectJ實現AOP

AspectJ是一個基於Java語言的AOP框架，提供了強大的AOP功能，其他很多AOP框架都借鑒或採納其中的一些思想。其主要包括兩個部分：一個部分定義了如何表達、定義AOP編程中的語法規範，通過這套語法規範，可以方便地用AOP來解決Java語言中存在的交叉關注點的問題；另一個部分是工具部分，包括編譯、調試工具等。

AOP實現可分為兩類

1.靜態AOP實現: AOP框架在編譯階段對程序進行修改，即實現對目標類的增強，生成靜態的AOP代理類，以AspectJ為代表2.動態AOP實現: AOP框架在運行階段動態生成AOP代理，以實現對目標對象的增強，以Spring AOP為代表

一般來說，靜態AOP實現具有較好的性能，但需要使用特殊的編譯器。動態AOP實現是純Java實現，因此無須特殊的編譯器，但是通常性能略差。

關於面向切面編程的一些術語

切面（Aspect）: 切面用於組織多個Advice，Advice放在切面中定義；

連接點（Joinpoint）: 程序執行過程中明確的點，如方法的調用，或者異常的拋出。在Spring AOP中，連接點總是方法的調用；

增強處理（Advice）: AOP框架在特定的切入點執行的增強處理。處理有「around」、「before」和「after」等類型；

切入點（Pointcut）: 可以插入增強處理的連接點。簡而言之，當某個連接點滿足指定要求時，該連接點將被添加增強處理，該連接點也就變成了切入點Spring的AOP支持；

Spring中的AOP代理由Spring的IoC容器負責生成、管理，其依賴關係也由IoC容器負責管理。為了在應用中使用@AspectJ支持，Spring需要添加三個庫：

aspectjweaver.jar

aspectjrt.jar

aopalliance.jar