一、什么是Spring
1.javaWeb框架发展史
1、Servlet+JSP+JavaBean(跳转页面、业务逻辑判断、数据库查询)
2、MVC三层架构(M Model =pojo(User)V-view(USP)C-(controller-servlet))
(
web -跳转页面
service -业务逻辑判断 new UserService0;
dao -数据库查询 new UserDao();
)
3、使用EJB进行应用的开发,但是EJB是重量级框架(在使用的时候,过多的接口和依赖,侵入性强),在使用上比较麻烦 UserService imp extends
4、Struts1/Struts2+Hibernate+Spring
Spring
(
web-跳转页面 Struts
service-业务逻辑判断
dao-数据库查询Hibernate
)--------SSH
5、SpringMVC+Mybatis+Spring
(
web-跳转页面 SpringMVC(出现BUG,使用毕竟麻烦)
service-业务逻辑判断
dao-数据库查询 myBatis
)-------SSM
6、SpringBoot开发,约定大于配置SSM搭建架构需要大量XML配置文件
7、mvvm架构
Model(模型):负责处理应用程序的数据逻辑,比如数据库读写等数据源的操作。
View(视图):负责显示数据(即模型层的数据)并且接收用户操作界面的界面。
ViewModel(视图模型):作为Model和View之间的桥梁,从Model层获取数据后,处理并返回给View层显示。ViewModel 还负责处理View层的用户界面操作,将相关事件转发到Model层。
2.Spring框架简介
Spring框架英文全称Spring framework,是由Spring团队研发的模块化、轻量级开源框架。其主要目的 是为了简化项目开发。在项目开发中,可以说没有刻意使用Spring,却处处有着Spring存在,用官网对Spring框架的介绍:Spring框架核心功能包含依赖注入、事务管理、Web应用、数据访问、消息发送等等。
Spring框架的设计理念基于以下核心原则:
轻量级设计:
轻量级设计是Spring框架的首要原则之一。通过采用轻量级的设计,Spring能够在应用程序开发中提供高效、简单的解决方案。相比于其他重型框架,Spring注重简洁性,使得开发者能够更专注于业务逻辑的实现,而不必被繁琐的框架细节所困扰。
非侵入性的设计:
Spring框架强调非侵入性,这意味着开发者不需要修改已有的Java类来适应框架,从而保持了代码的整洁性和可维护性。非侵入性设计的优势在于,开发者可以更灵活地选择使用和配置框架的功能,而不会影响到已有的代码结构。
3.Spring loC/Dl 详解
3.1、IoC/DI简介
因为loC/Dl是 Spring Framework的基础。Spring Framework 其他所有功能都是在loC/DI 基础上 研发的。
loc: Inversion of Control控制反转
Dl:DependencyInjection 依赖注入
控制(对象创建权利)被反转:
之前:由程序员控制对象创建
UserService(new UserDao())-------->UserDao ;强耦合,再小的代码变更都会引起BUG的可能性之后:依赖Spring注入(DI)
Spring(newUserService(); new UserDao();)如果需要用到Spring管理的对象,需要依赖Spring注入(DI)
下图是没有使用IoC/DI前和使用了之后的对比图
3.2、IoC/DI的优缺点
优点:
- 解耦合:降低组件之间的依赖,使代码更易于理解和维护。
- 提高灵活性:便于在运行时替换依赖,增加系统的灵活性。
- 易于测试:支持单元测试,可以轻松注入模拟对象。
- 代码重用:相同的组件可以在不同的上下文中重用。
- 提高可读性:依赖关系明确,代码意图清晰。
缺点:
- 学习曲线:需要时间理解和掌握IoC和DI的概念。
- 配置复杂性:在复杂系统中,容器的配置可能变得复杂。
- 性能开销:可能引入一些性能开销,尤其是在应用程序启动时。
- 过度依赖框架:可能使得代码过于依赖特定的框架,降低可移植性。
- 引入复杂性:在一些简单应用中,可能会引入不必要的复杂性。
3.3、IoC/DI在项目中的应用场景
Java EE企业应用开发 :
IoC和DI是解耦组件之间复杂关系的利器。Spring IoC模块就是IoC模式的一种实现,通过依赖注入和AOP切面增强了为JavaBean这样的POJO对象赋予事务管理、生命周期管理等基本功能。
EJB模式 :
在EJB模式中,应用开发人员需要编写EJB组件,满足EJB容器的规范,才能运行在EJB容器中。Spring通过IoC提供了一个基本的JavaBean容器,管理依赖关系,降低了应用开发对传统J2EE技术规范的依赖。
Web应用程序 :
在Web应用程序中,控制器(Controller)和视图(View)之间的依赖关系可以通过DI来管理。这样可以降低代码的耦合度,提高可维护性和可扩展性。
服务层 :
在服务层中,服务类之间也可以通过DI来传递依赖对象。这种方式使得组件可以独立于其他组件进行开发和测试,提高了开发效率和代码质量。
数据访问层 :
在数据访问层中,DAO(Data Access Object)对象也可以通过DI来注入数据库连接信息。这种方式简化了代码的配置,使得依赖关系管理更加灵活和可维护。
二、基于Springboot快速启动Spring
点击下一步就可以创建一个SpringBoot项目并且Springboot项目我们也可以从下面图片看到SpringBoot中是依赖了Spring的。
三、SpringIoc核心容器
1.什么是Bean
1.1 Bean的简述
Bean 是由Spring容器创建并管理的对象实例。Spring通过依赖注入(DI)和控制反转(IoC)机制管理这些对象的生命周期和依赖关系。
1.2 如何配置Bean
- <bean class="">
- @Component 写在类上面
- @Service
- @Repository
- @Configuration
- ...
- @Bean
- 写在方法上面
- 通常写在配置类里面
- @Bean方法调用另外一个@Bean方法,会从spring容器中去获取
- 可以干预bean的实例化过程的,jar包中的类如果要配置bean就需要用@Bean
- 在方法中声明的参数spring会帮我们自动注入进来
- @lmport
- @Import必须写在类上面
- 标记的类必须是一个bean否则不会起作用
- 普通类-----直接@lmport(UserService.class)普通类,把普通类注入spring
- lmportSelector-----lmportSelector -用于根据完整限定名字符串批量注入Bean
- 定义一个类实现
- ii.批量注册bean(通过实现selectlmports,返回bean的完整类路径字符串数组)
ii.@lmport(实现lmportSelector.class)
1.3 实例化Bean
1.3.1 使用默认构造函数:
这是最常见的方式,Spring容器会调用Bean类的默认无参构造函数来创建实例。
java
@Component
public class MyBean {
public MyBean() {
// 构造函数逻辑
}
}
1.3.2使用实例工厂方法实例化--@Bean
可以自由的选择构造函数进行实例化
1.3.3 使用工厂类:
通过实现BeanFactory
接口或使用FactoryBean
接口来创建Bean实例。这种方式提供了更高的灵活性,允许你控制Bean的创建和初始化过程。
java
public class MyBeanFactory implements FactoryBean<MyBean> {
public MyBean getObject() throws Exception {
return new MyBean();
}
public Class<MyBean> getObjectType() {
return MyBean.class;
}
}
2.依赖注入
2.1 @Autowired
注解
要实现自动装配一定要用@Autowired
- @Bean 方法的参数默认会自动装配
- Bean的有参构造函数默认会自动装配(前提只能有一个有参构造函数)
@Autowired特性
@Autowired可以写在构造函数、方法、字段、参数
- 构造函数
- 如果bean只有一个有参构造函数,是省略@Autowired,会自动注入构造函数的参数。
- 如果有多个有参构造函数,并且没有无参构造函数:会报错, 解决:使用@Autowired指定某一个构造函数
- 构造函数上指定的@Autowired(required=false);会失效
2.参数:如果想设置构造函数上面的参数为不是必须注入:单独去设置
@Autowired(required = false)
@Autowired(value = "specificBean")
2.2 @Inject和@Resource
@Inject和@Resource
都是由JDK官方提供的。
Idea为什么不建议在字段上面使用@autowired
- 通过@Autowired注入私有字段不建议字段private,建议通过构造函数或者方法来进行自动注入
- @autowired受框架的限制
@Inject
不能设置required=false属性
java
<dependency>
<groupId>jakarta.inject</groupId>
<artifactId>jakarta.inject-api</artifactId>
<version>2.0.1</version>
</dependency>
@Resource
会先根据名字找,再根据类型找
2.3 @Value
接受前端请求参数---pojo , 把数据库查询到的数据---pojo
user{ name ,age ..}
- 直接值(基本类型,String等)
java
@Value("ltx")
private String name;
@Value("18")
private Integer age;
2.对外部属性(SpringBoot配置文件)文件的引用
java
@Component
public class MovieRecommender {
private final String catalog;
public MovieRecommender(@Value("${catalog.name}") String catalog) {
this.catalog = catalog;
}
}
3.默认值
java
@Component
public class MovieRecommender {
private final String catalog;
public MovieRecommender(@Value("${catalog.name:defaultCatalog}") String catalog) {
this.catalog = catalog;
}
}
3.自动注入顺序
3.1 @Order改变自动注入顺序
用于改变自动装配时:如果一个类型, 有多个bean, 可以List来承接装备的类型。 在List里面的bean可以通过@Order来改变。
java
@Component
//@Order(9)
class A implements I {
public A() {
System.out.println("A");
}
}
@Component
//@Order(0)
public class B implements I{
public B() {
System.out.println("B");
}
}
@SpringBootTest
public class TestOrder {
@Test
public void test(@Autowired List<I> i){
System.out.println(i);
// 输出的A 在前面B在后面
}
}
java
@Component
@Order(9)
class A implements I {
public A() {
System.out.println("A");
}
}
@Component
@Order(0)
public class B implements I{
public B() {
System.out.println("B");
}
}
@SpringBootTest
public class TestOrder {
@Test
public void test(@Autowired List<I> i){
System.out.println(i);
// 输出的B 在前面A在后面
}
}
3.2 @DependsOn改变Bean创建顺序
Bean创建: (@Componet class A --b---> 容器加载 new ApplicationContext()------>
new A(); DI ... ; )
new A () 负载数据库查询
new B()数据库连接
java
@DependsOn("d")
public class C {
public C() {
System.out.println("C");
}
}
4.懒加载bean
懒加载作用:
默认的bean会在启动的时候就会创建, 如果说某些Bean非常大, 如果在启动的时候就创建就会影响启动速度, 就可以把那些大的Bean设置成懒加载, 这样可以优化启动速度
懒加载Bean创建: (@Componet class A --b---> 容器加载 new ApplicationContext()------> )
用到的时候才会创建(new A(); DI ... ; ):
SpringBoot将所有的bean都配置为懒加载
java
spring.main.lazy-initialization=true
5.@Scope作用域
默认Bean单例(只会new 一次,不管@autowired多少次,只会创建一次)
好处: 节省内存空间(有线程安全风险)
多例Bean(只会new 一次,不管@autowired多少次,只会创建一次)
好处: 节省内存空间(有线程安全风险)
Bean 是单例的,会不会有线程安全问题?
线程安全问题: 多线程并发的情况下, 同时对同一个共享资源(Bean)进行读写,就出现线程不安全,问题:(脏读、数据串改)
会不会有线程安全问题: 会!
但是! 只要不在单例bean中声明一些共享的类成员变量(共享资源),并且不对共享资源进行读写, 也不会出现线程安全问题, 所以基本上bean就会使用默认的单例(节省内存开销)。
单例
java
@Scope("singleton")
@Component
public class SingletonBean {
// ...
}
原型
java
@Scope("prototype")
@Component
public class PrototypeBean {
// ...
}
6.循环依赖
new applicationContext(); ----> new BeanA(); ------>解析@autowired----->去容器中获取BeanB(容器容器中没有B,创建B)----> ----> new BeanB(); ------>解析@autowired----->去容器中获取BeanA(容器容器中没有A,创建A)---->循环执行......
问题的根本Bean要经过依赖注入完(解析@autowired之后)后才会放到spring容器
解决
1.在配置文件中放开循环依赖的限制
java
# 放开循环依赖的限制
#spring.main.allow-circular-references=true
2.代码设计层面:
a. 把依赖的方法, 直接写在本类中,断绝其中一方依赖关系
b. 添加一个中间类, 中间类去依赖A、B, 然后让中间类去组织他们的依赖方法。
3.延迟注入
a.添加需要依赖的构造函数参数
b.添加@Lazy注解
java
@Lazy
public BeanA(BeanB beanb) {
this.beanb = beanb;
}
@Lazy
public Bean(BeanA beana) {
this.beana = beana;
}
四、SpringAOP面相切面编程
AOP:Aspect Oriented Programming 面向切面编程 编程思想
4.1 为什么要用到AOP
所有业务功能都已经实现,但是最后我想在所有的功能里面加一个公共的功能,(记录所有的请求的用时), 利用AOP, 切面(需要增强的公共的、跟业务没有关系的公共代码)。可以在不改变原有业务代码的基础上进行了增强。
如何在Spring中创建一个所谓切面?
切面里面的代码怎么运行在业务方法(之前、之后)
4.2 AOP快速上手
第一步:引入pom.xml依赖
java
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
通过下面的图片我们可以看到AOP包中其实还有aspect,aspect是一个成熟的AOP框架
第二步:编写业务代码
java
package com.ltx.springtest.service;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class UserService {
//添加用户
public void addUser(){
System.out.println("添加用户");
}
//删除用户
public void deleteUser(){
System.out.println("删除用户");
}
//修改用户
public void updateUser(){
System.out.println("修改用户");
}
}
第三步:编写aop切面类
之前说过AOP就是面向切面编程, OK大家现在可以直观的看到切面了,我们现在就是要面向这个切面类来编程,增强业务方法,记录日志:
java
package com.ltx.springtest;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class LogAspect {
/**
* 切面环绕通知,针对UserService接口的所有方法执行进行监控。
* 使用 ProceedingJoinPoint 参数来获取方法信息并控制方法的执行。
* 该通知将在方法执行前、执行后以及发生异常时打印日志信息。
*
* @param proceedingJoinPoint AOP联盟提供的 ProceedingJoinPoint 类型的参数,用于获取方法信息和继续方法的执行。
* @return 返回方法的执行结果。
* @throws Throwable 如果方法执行过程中抛出异常,则重新抛出异常。
*/
@Around("execution(* com.ltx.springtest.service.UserService.*(..))")
public Object before(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint){
System.out.println("方法进入");
Object proceed=null;
try {
proceed = proceedingJoinPoint.proceed();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("方法异常");
throw new RuntimeException(e);
}
finally {
System.out.println("方法执行完毕");
}
System.out.println("方法返回");
return proceed;
}
}
第四步:测试
测试类
java
package com.ltx.springtest;
import com.ltx.springtest.service.UserService;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
class SpringTestApplicationTests {
@Test
void contextLoads(@Autowired UserService userService) {
userService.addUser();
}
}
结果如下所示:
所以spring可以在不改变原有业务代码的基础上进行了增强。
如何在Spring中创建一个所谓切面?
@Aspect+@Component+通知+切点
4.3 AOP详细使用
4.3.1 @EnableAspectJAutoProxy
启用AOP,没有这个注解AOP功能无法使用
@EnableAspectJAutoProxy是否一定要加?
为什么没有加AOP也起作用了?
SpringBoot其实会通过启动类自动帮我们加上@EnableAspectJAutoProxy,所以可以省略。
但是依然建议加上@EnableAspectJAutoProxy,在Spring中是要加的。
4.3.2 通知
通知分类
后置通知@After:目标方法之后执行
异常通知@AfterThrowing:目标方法出现了异常执行
返回通知@AfterReturning:目标方法返回值执行
环绕通知@Around:可以把代码增强在目标方法的任意地方,更通用
前置通知实例
java
// 前置通知
@Before("execution(* com.example.c4_aop.advice.UserServce.*(..) )")
public void before(JoinPoint joinPoint){
// 记录当前方法的方法名,参数
String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
// 参数
Object[] args = joinPoint.getArgs();
// 目标对象
Object target = joinPoint.getTarget();
System.out.println("当前执行的方法是"+target.getClass()+"."+methodName+";参数"+ Arrays.toString(args));
}
执行顺序:
正常:前置-->目标方法-->返回通知--->后置通知(finally)
异常: 前置-->目标方法-->异常通知--->后置通知(finally)
4.3.3 切点
4.3.3.1 表达式抽取
java
@Pointcut("execution( public int cn.ltx.inter.MyCalculator.*(int,int))")
public void myPoint(){}
@Before("myPoint()")
public static void start(JoinPoint joinPoint){
Object[] args = joinPoint.getArgs();
String name = joinPoint.getSignature().getName();
System.out.println(name+"方法开始执行,参数是:"+ Arrays.asList(args));
}
@AfterReturning(value = "myPoint()",returning = "result")
public static void stop(JoinPoint joinPoint,Object result){
String name = joinPoint.getSignature().getName();
System.out.println(name+"方法执行完成,结果是:"+result);
}
@AfterThrowing(value = "myPoint()",throwing = "exception")
public static void logException(JoinPoint joinPoint,Exception exception){
String name = joinPoint.getSignature().getName();
System.out.println(name+"方法出现异常:"+exception.getMessage());
}
@After("myPoint()")
private int end(JoinPoint joinPoint){
String name = joinPoint.getSignature().getName();
System.out.println(name+"方法执行结束了......");
return 0;
}
}
4.3.3.2 切点表达式
Spring AOP支持使用以下AspectJ切点标识符(PCD),用于切点表达式:
切点标识符:规定匹配的位置
- execution: 用于匹配方法执行连接点。 这是使用Spring AOP时使用的主要切点标识符。 可以匹配到方法级别 ,细粒度
- 访问修饰符:不写代表所有
- 返回值:*代表所有
- 完整限定名
- 包
- com.xs.service
- com.xs.*=com.xs.service com.xs.dao com.xs.xxx 名字任意,不代表层级任意
- com.xs..= com.xs.service.imple 层级任意
- 类
- *
- com.xs..*=com.xs.service.imple.任意包. 任意类
- 参数: 不写代表没有参数的方法, .. 代表任意参数
- 包
五、Spring声明式事务
5.1 事务是什么
一组关联的数据库操作 (转账);要么都成功,要么都失败,保证业务操作完整性的一种数据库机制。
ACID四大特性
A 原子性:原子性指的是 在一组业务操作下 要么都成功 要么都失败
在一组增删改查的业务下 要么都提交 要么都回滚
C 一致性:事务前后的数据要保证数据的一致性
在一组的查询业务下 必须要保证前后关联数据的一致性
I 隔离性:在并发情况下 事物之间要相互隔离。
D 持久性:数据一旦保存就是持久性的。
5.2 使用@Transactional
注解
Spring的@Transactional
注解是最常用的声明式事务管理方式。你可以将其添加到类或方法上,来声明事务的边界。
示例代码:
java
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
public class UserService {
// 声明类级别的事务,类中的所有方法都会应用这个事务配置
@Transactional
public void createUser(User user) {
// 创建用户的业务逻辑
}
public void updateUser(User user) {
// 更新用户的业务逻辑
}
// 声明方法级别的事务,只对这个方法生效
@Transactional(readOnly = true)
public User getUser(Long id) {
// 获取用户的业务逻辑
return user;
}
}
5.3. 事务属性
@Transactional
注解支持多个属性来定义事务的行为:
- propagation:定义事务的传播行为,默认为
Propagation.REQUIRED
。 - isolation:定义事务的隔离级别,默认为
Isolation.DEFAULT
。 - timeout:定义事务的超时时间,默认为
-1
(不超时)。 - readOnly:定义事务是否为只读,默认为
false
。 - rollbackFor:定义哪些异常会导致事务回滚,默认为
Throwable
。 - noRollbackFor:定义哪些异常不会导致事务回滚。
示例代码:
java
@Transactional(readOnly = true, propagation = Propagation.SUPPORTS, rollbackFor = Exception.class)
public User getUser(Long id)
{
// 获取用户的业务逻辑 return user;
}
5.4. 事务传播行为
事务的传播行为定义了当事务方法被另一个事务方法调用时,事务如何传播:
- Propagation.REQUIRED:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则创建一个新的事务。
- Propagation.SUPPORTS:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则以非事务方式执行。
- Propagation.MANDATORY:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则抛出异常。
- Propagation.REQUIRES_NEW:无论当前是否存在事务,都创建一个新的事务。
- Propagation.NOT_SUPPORTED:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则挂起当前事务。
- Propagation.NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
示例代码:
java
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void createUser(User user)
{
// 创建用户的业务逻辑
}
5.5. 事务隔离级别
事务的隔离级别定义了事务在执行过程中对数据的可见性:
- Isolation.DEFAULT:使用后端数据库的默认隔离级别。
- Isolation.READ_UNCOMMITTED:最低的隔离级别,允许读取未提交的数据。
- Isolation.READ_COMMITTED:保证读取的都是已提交的数据。
- Isolation.REPEATABLE_READ:保证在同一个事务中,多次读取同一数据的结果是一致的。
- Isolation.SERIALIZABLE:最高的隔离级别,完全串行执行事务。
脏读(Dirty Read):**一个事务读取到了另一个事务未提交的数据。**如果那个事务最终回滚,读取到的数据将是无效的。
不可重复读(Non-repeatable Read):在一个事务中,多次读取同一数据集合时,由于其他事务的修改,可能会得到不同的结果。这违反了事务的隔离性。
幻读(Phantom Read):一个事务在执行过程中,由于其他事务的插入或删除操作,导致读取到之前不存在的行,或者丢失了之前存在的行。
丢失更新(Lost Update):两个或多个事务同时修改同一数据,其中一个事务的修改可能会覆盖另一个事务的修改。特别是当两个事务读取同一数据,然后各自修改并提交时
死锁(Deadlock):**两个或多个事务相互等待对方持有的资源,导致无法继续执行。**这通常发生在事务试图获取多个资源的锁时。
示例代码:
java
@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
public void updateUser(User user)
{
// 更新用户的业务逻辑
}