Spring全面详解

White-Camellia2023-12-08 22:46

目录

[1. Spring 概述](#1. Spring 概述)

[1.1 Spring是什么](#1.1 Spring是什么)

[1.2 Spring的作用](#1.2 Spring的作用)

[1.3 Spring IoC是什么](#1.3 Spring IoC是什么)

[2. Spring 快速入门](#2. Spring 快速入门)

[3. Spring Bean](#3. Spring Bean)

[3.1 的实例化方式](#3.1 的实例化方式)

空参构造器

[3.2 的属性注入](#3.2 的属性注入)

全参构造器注入

setter方法注入

策略模式

[3.3 注解管理](#3.3 注解管理)

[3.4 注解方式的属性注入](#3.4 注解方式的属性注入)

1. Spring 概述

1.1 Spring是什么

Spring是个Java企业级应用JavaEE(13种规范)的开源开发框架。Spring主要用来开发Java应用，是针对构建JavaEE平台的web应用。 Spring组成：

1.2 Spring的作用

  • 降低耦合，简化开发 Spring就是一个大工厂，可以将所有对象创建和依赖关系维护，交给Spring管理。

  • AOP编程的支持 Spring提供面向切面编程，可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。

  • 声明式事务的支持 只需要通过配置就可以完成对事务的管理，而无需手动编程。

  • 方便程序的测试 Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序。

  • 方便集成各种优秀框架 Spring不排斥各种优秀的开源框架，其内部提供了对各种优秀框架（如：Struts、Hibernate、Mybatis、Quartz等）的直接支持。

  • 降低JavaEE API的使用难度

  • Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API（JDBC、JavaMail、远程调用等），都提供了封装，使这些API应用难度大大降低。

1.3 Spring IoC是什么

IoC（Inversion of Control，控制反转 ）是Spring的一个核心思想 ，实现了将类实例化的时机以及细节交给Spring来管理。

当一个对象创建时，它所依赖的属性和对象由外部传递给它，而非自己去创建所依赖的对象（比如通过new操作），

这种方式称为DI（Dependency Injection，依赖注入）。

控制反转:A所依赖的对象b，控制权交给了IOC容器，而不是自己去创建，这就是控制反转

依赖注入:IOC容器中，把A所依赖的对象b取出来，注入给A

java 复制代码 
package com.whitecamellia.entity;
​
/**
 * @author Petrel
 */
public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private City home;
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public int getAge() {
        return age;
    }
​
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
​
    public City getHome() {
        return home;
    }
​
    public void setHome(City home) {
        this.home = home;
    }
​
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", home=" + home +
                '}';
    }
}
​
package com.whitecamellia.entity;
​
/**
 * @author Petrel
 */
public class City {
    private String name;
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
}
​
package com.whitecamellia;
​
import com.whitecamellia.entity.City;
import com.whitecamellia.entity.Person;
​
/**
 * @author Petrel
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setName("张三");
        person.setAge(18);
        // 控制反转:A所依赖的对象b，控制权交给了IOC容器，而不是自己去创建，这就是控制反转
        // 依赖注入:IOC容器中，把A所依赖的对象b取出来，注入给A
        City city = new City();
        person.setHome(city);
        System.out.println(person);
    }
}

实例：Class Person中用到了Class City的对象，一般情况下，需要在Person的代码中显式的new一个City的对象。采用依赖注入技术之后，Person的代码只需要定义一个私有的City对象，不需要直接new来获得这个对象，而是通过相关的容器控制程序来将City对象在外部new出来并注入到Person类里的引用中。这样做有什么好处呢？

好处解释：假如现在有N多个类，需要用到Class City,那就需要在类里面实例化N多次，这样对于后期的维护和管理都是不方便的，如果后期需求发生改变，那更改量有大很多。

因此，也可以说在对象如何获取它的依赖对象这件事情上，控制权反转了。

因此，也可以说在a对象如何获取b的依赖对象这件事情上，控制权不是a对象说的算了。

我在A类中创建B类对象，这就是正转，ioc容器来控制A类需要的B类对象，这就是反转。

可以说依赖注入是 控制反转的一种具体体现方式

要了解控制反转，我觉得有必要先了解软件设计的一个重要思想：依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle ）。

什么是依赖倒置原则？

假设我们设计一辆汽车：先设计轮子，然后根据轮子大小设计底盘，接着根据底盘设计车身，最后根据车身设计好整个汽车。

这里就出现了一个"依赖"关系：汽车依赖车身，车身依赖底盘，底盘依赖轮子。

这样的设计看起来没问题，但是可维护性却很低。

假设设计完工之后，上司却突然说根据市场需求的变动，要我们把车子的轮子设计都改大一码。

这下我们就蛋疼了：因为我们是根据轮子的尺寸设计的底盘，轮子的尺寸一改，底盘的设计就得修改；

同样因为我们是根据底盘设计的车身，那么车身也得改，同理汽车设计也得改------整个设计几乎都得改！

我们现在换一种正常思路，我们先设计汽车的大概样子，然后根据汽车的样子设计车身，根据车身来设计底盘，最后根据底盘来设计轮

子。

这时候，依赖关系就倒置过来了：轮子依赖底盘， 底盘依赖车身， 车身依赖汽车。

这时候，上司再说要改动轮子的设计，我们就只需要改动轮子的设计，而不需要动底盘，车身，汽车的设计了。

这就是依赖倒置原则------把原本的高层建筑依赖底层建筑"倒置"过来，变成底层建筑依赖高层建筑。

高层建筑决定需要什么，底层去实现这样的需求，但是高层并不用管底层是怎么实现的。

这样就不会出现前面的"牵一发动全身"的情况。

总结：高层不应该依赖于低层(被调用者)，二者应该依赖于抽象。

控制反转（Inversion of Control） 就是依赖倒置原则的一种代码设计的思路。

具体采用的方法就是所谓的依赖注入（Dependency Injection）。

其实这些概念初次接触都会感到云里雾里的。说穿了，这几种概念的关系大概如下：

为了理解这几个概念，我们还是用上面汽车的例子，只不过这次换成代码。

我们先定义四个Class，车，车身，底盘，轮胎。然后初始化这辆车，最后跑这辆车。代码结构如下：

这样，就相当于上面第一个例子，上层建筑依赖下层建筑------每一个类的构造函数都直接调用了底层代码的构造函数。

假设我们需要改动一下轮胎（Tire）类，把它的尺寸变成动态的，而不是一直都是30。我们需要这样改：

由于我们修改了轮胎的定义，为了让整个程序正常运行，我们需要做以下改动：

由此我们可以看到，仅仅是为了修改轮胎的构造函数，这种设计却需要修改整个上层所有类的构造函数！

在软件工程中，这样的设计几乎是不可维护的。在实际工程项目中，有的类可能会是几千个类的底层，如果每次修改这个类，我们都要修改所有以它作为依赖的类，那软件的维护成本就太高了。所以我们需要进行控制反转（IoC），即上层控制下层，而不是下层控制着上层。我们用依赖注入（Dependency Injection）这种方式来实现控制反转。 所谓依赖注入，就是把底层类作为参数传入上层类，实现上层类对下层类的"控制"。 这里我们用构造方法传递的依赖注入方式重新写车类的定义：

这里我们再把轮胎尺寸变成动态的，同样为了让整个系统顺利运行，我们需要做如下修改：

看，这里我只需要修改轮胎类就行了，不用修改其他任何上层类，这显然是更容易维护的代码。

这里我们是采用的构造函数传入的方式进行的依赖注入。

还有另外两种方法：Setter传递和接口传递，核心思路都是一样的，都是为了实现控制反转。

看到这里你应该能理解什么控制反转和依赖注入了，那什么是控制反转容器(IoC Container)呢？ 其实上面的例子中，对车类进行初始化的那段代码发生的地方，就是控制反转容器。

显然你也应该观察到了，因为采用了依赖注入，在初始化的过程中就不可避免的会写大量的new，这里IoC容器就解决了这个问题。 这个容器可以自动对你的代码进行初始化，你只需要维护一个Configuration（可以是xml可以是一段代码），而不用每次初始化一辆车都要亲手去写那一大段初始化的代码。 这是引入IoC Container的第一个好处。 IoC Container的第二个好处是：我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节。在上面的例子中，

我们自己手动创建一个车instance时候，是从底层往上层new的：

这个过程中，尽管我们已经手动注入了，我们还是需要了解整个Car/Framework/Bottom/Tire类构造函数是怎么定义的，才能一步一步new/注入。

而IoC Container在进行这个工作的时候是反过来的，它先从最上层开始往下找依赖关系，到达最底层之后再往上一步一步new（有点像深度优先遍历）：

这里IoC Container可以直接隐藏具体的创建实例的细节，在我们来看它就像一个工厂：

我们就像是工厂的客户，我们只需要向工厂请求一个Car实例，然后它就给我们按照Config创建了一个Car实例。 我们完全不用管这个Car实例是怎么一步一步被创建出来。

实际项目中，有的Service Class可能是十年前写的，有几百个类作为它的底层。 假设我们新写的一个API需要实例化这个Service，我们总不可能回头去搞清楚这几百个类的构造函数吧？ IoC Container的这个特性就很完美的解决了这类问题，因为这个架构要求你在写class的时候需要写相应的Config文件， 所以你要初始化很久以前的Service类的时候，前人都已经写好了Config文件，你直接在需要用的地方注入这个Service就可以了。 这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。

2. Spring 快速入门

  1. 创建Maven项目

  2. pom引入Spring相关依赖

    XML 复制代码 
     <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.3.1</version>
  </dependency>

  3. 创建config.BeanConfig

    java 复制代码 
    // 通过配置类编写实现创建 将bean注入到spring容器中
package com.whitecamellia.config;
​
import com.whitecamellia.entity.Person;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
​
@Configuration
public class BeanConfig {
    @Bean
    public Person getPerson() {
        return new Person();
    }
}

  4. 创建Person实体

    java 复制代码 
    package com.whitecamellia.entity;
​
public class Person {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
​
    public int getId() {
        return id;
    }
​
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public int getAge() {
        return age;
    }
​
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
​
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

  5. 创建测试类

    java 复制代码 
       public static void main(String[] args) {
        //创建IOC容器
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
        // 1。 根据class获取bean;
        Person person = ac.getBean(Person.class);
        System.out.println(person);
        // 2。 根据name获取bean;
        Object getPerson = ac.getBean("getPerson");
        Person getPerson1 = (Person) getPerson;
        getPerson1.setName("jerry");
        System.out.println(getPerson1.getName());
    }

3. Spring Bean

3.1 <bean>的实例化方式

空参构造器
java 复制代码 
public class Person {
    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age
}
 public Person() {
    }
java 复制代码 
@Configuration
public class BeanConfig {
    @Bean
    public Person getPerson() {
        return new Person();
    }
}
java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
    Person person = ac.getBean(Person.class);
}

3.2 <bean>的属性注入

全参构造器注入
java 复制代码 
// 提供以一个全参构造
 public Person() {
    }
​
  public Person(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
java 复制代码 
@Configuration
public class BeanConfig {
  
    @Bean
    public Person getPerson() {
      return new Person(1, "Jerry", 20);
    }
}
java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
    Person person = ac.getBean(Person.class);
}
setter方法注入

创建Dog类

java 复制代码 
package com.whitecamellia.entity;
​
public class Dog {
    private String name;
    private int age;
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public int getAge() {
        return age;
    }
​
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
​
    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

修改person类

java 复制代码 
public class Person {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    private Dog dog;
    //getter && setter
}
java 复制代码 
@Configuration
public class BeanConfig {
    @Bean
    public Person getPerson() {
        Person person = new Person();
        person.setId(1);
        person.setName("Jerry");
        person.setAge(20);
        person.setDog(getDog());
        return person;
    }
​
    @Bean
    public Dog getDog() {
        Dog dog = new Dog();
        dog.setName("旺财");
        dog.setAge(2);
        return dog;
    }
}
java 复制代码 
  public static void main(String[] args) {
        //创建IOC容器
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
//        Dog dog = ac.getBean(Dog.class);
//        System.out.println(dog);
​
        Person person = ac.getBean(Person.class);
        System.out.println(person);
​
    }
策略模式

3.3 注解管理<bean>

Spring2.5引入使用注解去定义Bean，通过@Component来描述Spring框架中Bean。

java 复制代码 
//扫描包
@ComponentScan(basePackages = "com.whitecamellia.entity")
public class BeanConfig1 {
​
}
java 复制代码 
//@Component(value = "cat")
@Component("cat")
public class Cat {
    @Value("布丁")
    private String name;
    @Value("1")
    private int age;
    getter&&setter
}
java 复制代码 
  public static void main(String[] args) {
        //创建IOC容器
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig1.class);
        // 通过名字获取
        Object cat = ac.getBean("cat");
        Cat c = (Cat) cat;
        System.out.println(c);
        // 通过类获取
        Cat bean = ac.getBean(Cat.class);
        System.out.println(bean);
    }

3.4 注解方式的属性注入

bean引用属性

按类型注入

java 复制代码 
@Component
public class Human {
    @Value("张三")
    private String name;
    @Value("30")
    private String age;
    @Autowired   //自动装配 按类型注入 查找
    private Cat cat;
     
    getter&&setter
}
java 复制代码 
//cat类也必须是ioc容器管理的类
@Component("cat")
public class Cat {
    @Value("布丁")
    private String name;
    @Value("1")
    private int age;
    getter&&setter
}
java 复制代码 
  public static void main(String[] args) {
        //创建IOC容器
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig1.class);
        Human human = ac.getBean(Human.class);
        System.out.println(human);
    }

@Resource

这种按名称注入的方式与 下面 方式等价，不过需要注意，下面这种方式在较新版本JDK中已取消，可作为了解。

java 复制代码 
@Resource//默认找student
 @Resource(name = "student1")//，显示找id是student1  该注解是 jdk的自带注解。作为了解
 private Student student;//该类必须是ioc容器管理的类

Spring的框架中提供了与@Component注解等效的三个注解：

  • @Repository

    用于对Dao实现类进行标注，数据层/持久层

  • @Service

    用于对Service实现类进行标注，业务层

  • @Controller

    用于对Controller实现类进行标注，就是web层。

    以上三个注解是为了让标注类本身的用途清晰

  • @Component

    声明此类是一个Spring管理的类，通常用于无法用上述三者注解描述的spring管理类

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