Spring知识梳理
使用Spring时经常忘这忘那,然后就网上找资料浪费大部分时间,甚至只记得IOC、DI、AOP,至于其他细节早就忘记了,所以看W3Cschool和B站视频重温一遍加深理解,顺便把学习过程记录下来(最后会贴上二者的地址)
1. 体系结构
Spring是模块化的,可以选择合适的模块来使用,其体系结构分为5个部分,分别为:
Core Container
核心容器:Spring最主要的模块,主要提供了IOC、DI、BeanFactory、Context等,列出的这些学习过Spring的同学应该都认识
Data Access/Integration
数据访问/集成:即有JDBC的抽象层、ORM对象关系映射API、还有事务支持(重要)等
Web
Web:基础的Web功能如Servlet、http、Web-MVC、Web-Socket等
Test
测试:支持具有Junit或TestNG框架的Spring组件测试
其他
AOP、Aspects(面向切面编程框架)等
2. IOC
2.1 引入耦合概念
耦合:即是类间或方法间的依赖关系,编译时期的依赖会导致后期维护十分困难,一处的改动导致其他依赖的地方都需改动,所以要解耦
解耦:解除程序间的依赖关系,但在实际开发中我们只能做到编译时期不依赖,运行时期才依赖即可,没有依赖关系即没有必要存在了
解决思路:使用Java的反射机制来避免new关键字(通过读取配置文件来获取对象全限定类名)、使用工厂模式
2.2 IOC容器
Spring框架的核心,主要用来存放Bean对象,其中有个底层BeanFactory接口只提供最简单的容器功能(特点延迟加载),一般不使用。常用的是其子类接口ApplicationContext接口(创建容器时立即实例化对象,继承BeanFactory接口),提供了高级功能(访问资源,解析文件信息,载入多个继承关系的上下文,拦截器等)。
ApplicationContext接口有三个实现类:ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemoXmlApplication、AnnotionalConfigApplication,从名字可以知道他们的区别,下面讲解都将围绕ApplicationContext接口。
容器为Map结构,键为id,值为Object对象。
2.2.1 Bean的创建方式
无参构造
只配了id、class标签属性(此时一定要有无参函数,添加有参构造时记得补回无参构造)
普通工厂创建
可能是别人写好的类或者jar包,我们无法修改其源码(只有字节码)来提供无参构造函数,eg:
// 这是别人的jar包是使用工厂来获取实例对象的 public class InstanceFactory { public User getUser() { return new User(); } }
<!-- 工厂类 --> <bean id="UserFactory" class="com.howl.entity.UserFactory"></bean> <!-- 指定工厂类及其生产实例对象的方法 --> <bean id="User" factory-bean="UserFactory" factory-method="getUser"></bean>
静态工厂创建
<!-- class使用静态工厂类,方法为静态方法生产实例对象 --> <bean id="User" class="com.howl.entity.UserFactory" factory-method="getUser"></bean>
2.2.2 Bean标签
该标签在applicationContext.xml中表示一个被管理的Bean对象,Spring读取xml配置文件后把内容放入Spring的Bean定义注册表,然后根据该注册表来实例化Bean对象将其放入Bean缓存池中,应用程序使用对象时从缓存池中获取
属性 | 描述 |
---|---|
class | 指定用来创建bean类 |
id | 唯一的标识符,可用 ID 或 name 属性来指定 bean 标识符 |
scope | 对象的作用域,singleton(默认)/prototype |
lazy-init | 是否懒创建 true/false |
init-method | 初始化调用的方法 |
destroy-method | x销毁调用的方法 |
autowire | 不建议使用,自动装配byType、byName、constructor |
factory-bean | 指定工厂类 |
factory-method | 指定工厂方法 |
元素 | 描述 |
constructor-arg | 构造函数注入 |
properties | 属性注入 |
元素的属性 | 描述 |
type | 按照类型注入 |
index | 按照下标注入 |
name | 按照名字注入,最常用 |
value | 给基本类型和String注入 |
ref | 给其他bean类型注入 |
元素的标签 | 描述 |
<list> | |
<Set> | |
<Map> | |
<props> |
2.2.3 使用
注意:默认使用无参构造函数的,若自己写了有参构造,记得补回无参构造
XML
<bean id="User" class="com.howl.entity.User"></bean>
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext ("applicationContext.xml"); User user = (User) ac.getBean("User"); user.getName();
注解
前提在xml配置文件中开启bean扫描
<context:component-scan base-package="com.howl.entity"></context:component-scan>
// 默认是类名首字母小写 @Component(value="User") public class User{ int id; String name; String eamil; }
2.2.4 生命周期
单例:与容器同生共死
多例: 使用时创建,GC回收时死亡
3. DI
Spring框架的核心功能之一就是通过依赖注入的方式来管理Bean之间的依赖关系,能注入的数据类型有三类:基本类型和String,其他Bean类型,集合类型。注入方式有:构造函数,set方法,注解
3.1 基于构造函数的注入
<!-- 把对象的创建交给Spring管理 --> <bean id="User" class="com.howl.entity.User"> <constructor-arg type="int" value="1"></constructor-arg> <constructor-arg index="1" value="Howl"></constructor-arg> <constructor-arg name="email" value=""></constructor-arg> <constructor-arg name="birthday" ref="brithday"></constructor-arg> </bean> <bean id="brithday" class="java.util.Date"></bean>
3.2 基于setter注入(常用)
被注入的bean一定要有setter函数才可注入,而且其不关心属性叫什么名字,只关心setter叫什么名字
<bean id="User" class="com.howl.entity.User"> <property name="id" value="1"></property> <property name="name" value="Howl"></property> <property name="email" value=""></property> <property name="birthday" ref="brithday"></property> </bean> <bean id="brithday" class="java.util.Date"></bean>
3.3 注入集合
内部有复杂标签、、、这里使用setter注入
<bean id="User" class="com.howl.entity.User"> <property name="addressList"> <list> <value>INDIA</value> <value>Pakistan</value> <value>USA</value> <ref bean="address2"/> </list> </property> <property name="addressSet"> <set> <value>INDIA</value> <ref bean="address2"/> <value>USA</value> <value>USA</value> </set> </property> <property name="addressMap"> <map> <entry key="1" value="INDIA"/> <entry key="2" value-ref="address1"/> <entry key="3" value="USA"/> </map> </property> <property name="addressProp"> <props> <prop key="one">INDIA</prop> <prop key="two">Pakistan</prop> <prop key="three">USA</prop> <prop key="four">USA</prop> </props> </property> </bean>
3.4 注解
@Autowired:自动按照类型注入(所以使用注解时setter方法不是必须的,可用在变量上,也可在方法上)。若容器中有唯一的一个bean对象类型和要注入的变量类型匹配就可以注入;若一个类型匹配都没有,则报错;若有多个类型匹配时:先匹配全部的类型,再继续匹配id是否有一致的,有则注入,没有则报错
@Qualifier:在按照类型注入基础上按id注入,给类成员变量注入时不能单独使用,给方法参数注入时可以单独使用
@Resource:上面二者的结合
注意:以上三个注入只能注入bean类型数据,不能注入基本类型和String,集合类型的注入只能通过XMl方式实现
@Value:注入基本类型和String数据
承接上面有个User类了
@Component(value = "oneUser") @Scope(value = "singleton") public class OneUser { @Autowired // 按类型注入 User user; @Value(value = "注入的String类型") String str; public void UserToString() { System.out.println(user + str); } }
3.5 配置类(在SpringBoot中经常会遇到)
配置类等同于aplicationContext.xml,一般配置类要配置的是需要参数注入的bean对象,不需要参数配置的直接在类上加@Component
/** * 该类是个配置类,作用与applicationContext.xml相等 * @Configuration表示配置类 * @ComponentScan(value = {""})内容可以传多个,表示数组 * @Bean 表示将返回值放入容器,默认方法名为id * @Import 导入其他配置类 * @EnableAspectJAutoProxy 表示开启注解 */ @Configuration @Import(OtherConfiguration.class) @EnableAspectJAutoProxy @ComponentScan(value = {"com.howl.entity"}) public class SpringConfiguration { @Bean(value = "userFactory") @Scope(value = "prototype") public UserFactory createUserFactory(){ // 这里的对象容器管理不到,即不能用@Autowired,要自己new出来 User user = new User(); // 这里是基于构造函数注入 return new UserFactory(user); } }
@Configuration public class OtherConfiguration { @Bean("user") public User createUser(){ User user = new User(); // 这里是基于setter注入 user.setId(1); user.setName("Howl"); return user; } }
4. AOP
4.1 动态代理
动态代理:基于接口(invoke)和基于子类(Enhancer的create方法),基于子类的需要第三方包cglib,这里只说明基于接口的动态代理,笔者 动态代理的博文
Object ob = Proxy.newProxyInstance(mydog.getClass().getClassLoader(), mydog.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler(){ // 参数依次为:被代理类一般不使用、使用的方法、参数的数组 // 返回值为创建的代理对象 // 该方法会拦截类的所有方法,并在每个方法内注入invoke内容 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // 只增强eat方法 if(method.getName().equals("eat")){ System.out.println("吃肉前洗手"); method.invoke(mydog, args); }else{ method.invoke(mydog, args); } return proxy; } })
4.2 AOP
相关术语:
连接点:这里指被拦截的方法(Spring只支持方法)
通知:拦截到连接点要执行的任务
切入点:拦截中要被增强的方法
织入:增强方法的过程
代理对象:增强功能后返回的对象
切面:整体的结合,什么时候,如何增强方法
xml配置
<!-- 需要额外的jar包,aspectjweaver表达式需要 --> <!-- 被切入的方法 --> <bean id="accountServiceImpl" class="com.howl.interfaces.impl.AccountServiceImpl"></bean> <!-- 通知bean也交给容器管理 --> <bean id="logger" class="com.howl.util.Logger"></bean> <!-- 配置aop --> <aop:config> <aop:pointcut id="pt1" expression="execution(* com.howl.interfaces..*(..))"/> <aop:aspect id="logAdvice" ref="logger"> <aop:before method="beforeLog" pointcut-ref="pt1"></aop:before> <aop:after-returning method="afterReturningLog" pointcut-ref="pt1"></aop:after-returning> <aop:after-throwing method="afterThrowingLog" pointcut-ref="pt1"></aop:after-throwing> <aop:after method="afterLog" pointcut="execution(* com.howl.interfaces..*(..))"></aop:after> <!-- 配置环绕通知,测试时请把上面四个注释掉,排除干扰 --> <aop:around method="aroundLog" pointcut-ref="pt1"></aop:around> </aop:aspect> </aop:config> <!-- 切入表达式 --> <!-- 访问修饰符 . 返回值 . 包名 . 包名 . 包名。。。 . 类名 . 方法名(参数列表) --> <!-- public void com.howl.Service.UserService.deleteUser() --> <!-- 访问修饰符可以省略 --> <!-- * 表示通配,可用于修饰符,返回值,包名,方法名 --> <!-- .. 标志当前包及其子包 --> <!-- ..可以表示有无参数,*表示有参数 --> <!-- * com.howl.service.*(..) --> <!-- 环绕通知是手动编码方式实现增强方法合适执行的方式,类似于invoke? -->
即环绕通知是手动配置切入方法的,且Spring框架提供了ProceedingJoinPoint,该接口有一个proceed()和getArgs()方法。此方法就明确相当于调用切入点方法和获取参数。在程序执行时,spring框架会为我们提供该接口的实现类供我们使用
// 抽取了公共的代码(日志) public class Logger { public void beforeLog(){ System.out.println("前置通知"); } public void afterReturningLog(){ System.out.println("后置通知"); } public void afterThrowingLog(){ System.out.println("异常通知"); } public void afterLog(){ System.out.println("最终通知"); } // 这里就是环绕通知 public Object aroundLog(ProceedingJoinPoint pjp){ Object rtValue = null; try { // 获取方法参数 Object[] args = pjp.getArgs(); System.out.println("前置通知"); // 调用业务层方法 rtValue = pjp.proceed(); System.out.println("后置通知"); } catch (Throwable t) { System.out.println("异常通知"); t.printStackTrace(); } finally { System.out.println("最终通知"); } return rtValue; } }
基于注解的AOP
<!-- 配置Spring创建容器时要扫描的包,主要扫描被切入的类,以及切面类 --> <context:compinent-scan base-package="com.howl.*"></context:compinent-scan> <!-- 这二者的类上要注解 @Compinent / @Service --> <!-- 开启AOP注解支持 --> <aop:aspectj:autoproxy></aop:aspectj:autoproxy>>
注意要在切面类上加上注解表示是个切面类,四个通知在注解中通知顺序是不能决定的且乱序,不建议使用,不过可用环绕通知代替 。即注解中建议使用环绕通知来代替其他四个通知
// 抽取了公共的日志 @Component(value = "logger") @Aspect public class Logger { @Pointcut("execution(* com.howl.interfaces..*(..))") private void pt1(){} @Before("pt1()") public void beforeLog(){ System.out.println("前置通知"); } @AfterReturning("pt1()") public void afterReturningLog(){ System.out.println("后置通知"); } @AfterThrowing("pt1()") public void afterThrowingLog(){ System.out.println("异常通知"); } @After("pt1()") public void afterLog(){ System.out.println("最终通知"); } @Around("pt1()") public Object aroundLog(ProceedingJoinPoint pjp){ Object rtValue = null; try { // 获取方法参数 Object[] args = pjp.getArgs(); System.out.println("前置通知"); // 调用业务层方法 rtValue = pjp.proceed(); System.out.println("后置通知"); } catch (Throwable t) { System.out.println("异常通知"); t.printStackTrace(); } finally { System.out.println("最终通知"); } return rtValue; } }
5. 事务
Spring提供了声明式事务和编程式事务,后者难于使用而选择放弃,Spring提供的事务在业务层,是基于AOP的
5.1 声明式事务
从业务代码中分离事务管理,仅仅使用注释或 XML 配置来管理事务,Spring 把事务抽象成接口 org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager ,其内容如下,重要的是其只是个接口,真正实现类是:org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager
public interface PlatformTransactionManager { // 根据定义创建或获取当前事务 TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition); void commit(TransactionStatus status); void rollback(TransactionStatus status); }
TransactionDefinition事务定义信息
public interface TransactionDefinition { int getPropagationBehavior(); int getIsolationLevel(); String getName(); int getTimeout(); boolean isReadOnly(); }
因为不熟悉所以把过程全部贴下来
5.2 xml配置
建表
CREATE TABLE `account` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `money` int(255) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8;
entity
public class Account { private int id; private int money; public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public int getMoney() { return money; } public void setMoney(int money) { this.money = money; } public Account(int id, int money) { this.id = id; this.money = money; } @Override public String toString() { return "Account{" + "id=" + id + ", money=" + money + '}'; } }
Dao层
public interface AccountDao { // 查找账户 public Account selectAccountById(int id); // 更新账户 public void updateAccountById(@Param(value = "id") int id, @Param(value = "money") int money); }
Mapper层
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd"> <mapper namespace="com.howl.dao.AccountDao"> <select id="selectAccountById" resultType="com.howl.entity.Account"> SELECT * FROM account WHERE id = #{id}; </select> <update id="updateAccountById"> UPDATE account SET money = #{money} WHERE id = #{id} </update> </mapper>
Service层
public interface AccountService { public Account selectAccountById(int id); public void transfer(int fid,int sid,int money); }
Service层Impl
public class AccountServiceImpl implements AccountService { @Autowired private AccountDao accountDao; public Account selectAccountById(int id) { return accountDao.selectAccountById(id); } // 这里只考虑事务,不关心钱额是否充足 public void transfer(int fid, int sid, int money) { Account sourceAccount = accountDao.selectAccountById(fid); Account targetAccount = accountDao.selectAccountById(sid); accountDao.updateAccountById(fid, sourceAccount.getMoney() - money); // 异常 int i = 1 / 0; accountDao.updateAccountById(sid, targetAccount.getMoney() + money); } }
applicationContext.xml配置
<!-- 配置数据源,spring自带的没有连接池功能 --> <bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource"> <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"></property> <property name="url" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/spring"></property> <property name="username" value="root"></property> <property name="password" value=""></property> </bean> <!-- 配置sqlSessionFactory工厂 --> <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean"> <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml"></property> <property name="dataSource" ref="dataSource"></property> </bean> <!-- 业务层bean --> <bean id="accountServiceImpl" class="com.howl.service.impl.AccountServiceImpl" lazy-init="true"> <property name="sqlSessionFactory" ref="sqlSessionFactory"></property> </bean> <!-- 事务管理器 --> <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"> <property name="dataSource" ref="dataSource"></property> </bean> <!-- 配置事务通知,可以理解为Logger --> <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager"> <!-- 配置事务的属性 isolation:隔离界别,默认使用数据库的 propagation:转播行为,默认REQUIRED read-only:只有查询方法才需要设置true timeout:默认-1永不超时 no-rollback-for rollback-for --> <tx:attributes> <!-- name中是选择匹配的方法 --> <tx:method name="select*" propagation="SUPPORTS" read-only="true"></tx:method> <tx:method name="*" propagation="REQUIRED" read-only="false"></tx:method> </tx:attributes> </tx:advice> <!-- 配置AOP --> <aop:config> <aop:pointcut id="pt1" expression="execution(* com.howl.service.impl.AccountServiceImpl.transfer(..))"/> <!-- 建立切入点表达式与事务通知的对应关系 --> <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pt1"></aop:advisor> </aop:config>
测试
public class UI { public static void main(String[] args) { ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); AccountService accountService = (AccountService) ac.getBean("accountServiceImpl"); Account account = accountService.selectAccountById(1); System.out.println(account); accountService.transfer(1,2,100); } }
正常或发生异常都完美运行
个人觉得重点在于配置事务管理器(而像数据源这样是日常需要)
事务管理器:管理获取的数据库连接
事务通知:根据事务管理器来配置所需要的通知(类似于前后置通知)
上面两个可以认为是合一起配一个通知,而下面的配置方法与通知的映射关系
AOP配置:用特有的<aop:advisor>
标签来说明这是一个事务,需要在哪些地方切入
5.3 注解事务
- 配置事务管理器(和xml一样必须的)
- 开启Spring事务注解支持
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"></tx:annotation-driven>
- 在需要注解的地方使用@Transaction
- 不需要AOP,是因为@Transaction注解放在了哪个类上就说明哪个类需要切入,里面所有方法都是切入点,映射关系已经存在了
在AccountServiceImpl中简化成,xml中可以选择方法匹配,注解不可,只能这样配
@Service(value = "accountServiceImpl") @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS, readOnly = true) public class AccountServiceImpl implements AccountService { // 这里为了获取Dao层 @Autowired private AccountDao accountDao; // 业务正式开始 public Account selectAccountById(int id) { return accountDao.selectAccountById(id); } // 这里只考虑事务,不关心钱额是否充足 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED,readOnly = false) public void transfer(int fid, int sid, int money) { Account sourceAccount = accountDao.selectAccountById(fid); Account targetAccount = accountDao.selectAccountById(sid); accountDao.updateAccountById(fid, sourceAccount.getMoney() - money); // 异常 // int i = 1 / 0; accountDao.updateAccountById(sid, targetAccount.getMoney() + money); } }
6. Test
应用程序的入口是main方法,而JUnit单元测试中,没有main方法也能执行,因为其内部集成了一个main方法,该方法会自动判断当前测试类哪些方法有@Test注解,有就执行。
JUnit不会知道我们是否用了Spring框架,所以在执行测试方法时,不会为我们读取Spring的配置文件来创建核心容器,所以不能使用@Autowired来注入依赖。
解决方法:
- 导入JUnit包
- 导入Spring整合JUnit的包
- 替换Running,@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
- 加入配置文件,@ContextConfiguration
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration(classes = SpringConfiguration.class) //@ContextConfiguration(locations = "classpath:applicationContext.xml") public class UITest { @Autowired UserFactory userFactory; @Test public void User(){ System.out.println(userFactory.getUser().toString()); } }
7. 注解总览
@Component @Controller @Service @Repository @Autowired @Qualifier @Resource @Value @Scope @Configuration @ComponentScan @Bean @Import @PropertySource() @RunWith @ContextConfiguration @Transactional
8. 总结
学完Spring之后感觉有什么优势呢?
IOC、DI:方便降耦
AOP:重复的功能形成组件,在需要处切入,切入出只需关心自身业务甚至不知道有组件切入,也可把切入的组件放到开发的最后才完成
声明式事务的支持
- 最小侵入性:不用继承或实现他们的类和接口,没有绑定了编程,Spring尽可能不让自身API弄乱开发者代码
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