課程簡(jiǎn)介本課程旨在全面系統(tǒng)地介紹Spring框架的核心概念和使用方法。從Spring的發(fā)展歷程、核心特性和體系結(jié)構(gòu)開始,深入探討Spring的IoC容器、依賴注入、AOP和事務(wù)管理等重要功能,為學(xué)習(xí)使用Spring框架奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。BabyBDRR第1章Spring概述Spring框架的誕生Spring最初由RodJohnson在2003年開發(fā),旨在簡(jiǎn)化Java企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序的開發(fā)和配置。Spring的主要優(yōu)勢(shì)Spring提供了一個(gè)簡(jiǎn)潔、靈活的編程和配置模型,幫助開發(fā)者快速構(gòu)建高質(zhì)量的應(yīng)用程序。Spring的廣泛應(yīng)用Spring已經(jīng)成為Java領(lǐng)域最流行和廣泛使用的框架之一,應(yīng)用于各種企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序。Spring生態(tài)系統(tǒng)Spring生態(tài)系統(tǒng)包括Web應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)訪問、安全性、消息etc.為Java開發(fā)提供全方位支持。Spring的優(yōu)勢(shì)1簡(jiǎn)化開發(fā)：Spring提供了一個(gè)簡(jiǎn)潔、靈活的編程和配置模型,大幅降低了企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序的開發(fā)和部署復(fù)雜度。依賴管理：Spring的IoC容器負(fù)責(zé)管理應(yīng)用程序中的對(duì)象依賴關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了松耦合和可測(cè)試性。面向切面：Spring的AOP功能支持跨多個(gè)對(duì)象的橫切關(guān)注點(diǎn),如日志、安全和事務(wù)管理等。Spring的發(fā)展歷程1誕生Spring最初由RodJohnson在2003年開發(fā),旨在簡(jiǎn)化Java企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序的開發(fā)和配置。2快速發(fā)展憑借其簡(jiǎn)潔、靈活的編程模型和強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng),Spring不斷獲得開發(fā)者的青睞,迅速成長(zhǎng)為Java領(lǐng)域最流行的框架之一。3持續(xù)創(chuàng)新Spring不斷推出新版本,增加新功能,如Web應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)訪問、安全性等,持續(xù)滿足企業(yè)級(jí)應(yīng)用的需求。Spring的核心特性依賴注入Spring提供了一個(gè)強(qiáng)大的依賴注入框架,幫助開發(fā)者管理應(yīng)用程序的對(duì)象依賴關(guān)系,實(shí)現(xiàn)松耦合和可測(cè)試性。面向切面編程Spring的AOP功能支持跨多個(gè)對(duì)象的橫切關(guān)注點(diǎn),如日志、安全和事務(wù)管理等,提高代碼的模塊化和可重用性。聲明式編程模型Spring采用了一種聲明式的編程模型,使用注解和配置文件來定義應(yīng)用程序的行為,大幅減少了代碼量。生態(tài)系統(tǒng)豐富Spring擁有一個(gè)龐大的生態(tài)系統(tǒng),涵蓋Web應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)訪問、安全性、消息隊(duì)列等眾多領(lǐng)域,為Java開發(fā)提供全方位支持。Spring的體系結(jié)構(gòu)1應(yīng)用層提供Web應(yīng)用、RPC等功能2服務(wù)層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯和事務(wù)管理3數(shù)據(jù)訪問層封裝數(shù)據(jù)訪問操作4基礎(chǔ)設(shè)施層提供依賴注入、AOP等核心功能Spring框架的體系結(jié)構(gòu)分為四個(gè)層次:應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層和基礎(chǔ)設(shè)施層。應(yīng)用層負(fù)責(zé)Web應(yīng)用和遠(yuǎn)程調(diào)用等功能;服務(wù)層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯和事務(wù)管理;數(shù)據(jù)訪問層封裝數(shù)據(jù)操作;基礎(chǔ)設(shè)施層提供依賴注入、面向切面等核心特性。各層之間松耦合,上層依賴下層,形成一個(gè)分層的、可擴(kuò)展的架構(gòu)。第2章Spring的IoC容器本章探討Spring的IoC容器,它是Spring框架的核心,負(fù)責(zé)管理應(yīng)用程序中的對(duì)象及其依賴關(guān)系。我們將深入了解IoC的概念、容器的實(shí)現(xiàn)、BeanFactory和ApplicationContext的區(qū)別,以及Bean的生命周期和作用域等。IoC的概念I(lǐng)oC（InversionofControl，控制反轉(zhuǎn)）是Spring框架的核心理念之一。它通過一個(gè)依賴注入機(jī)制，將對(duì)象的創(chuàng)建和依賴關(guān)系的管理交給容器,而不是由應(yīng)用程序自己直接控制。這種反轉(zhuǎn)使得應(yīng)用程序的代碼更加模塊化、可測(cè)試和可維護(hù)。IoC容器的實(shí)現(xiàn)SpringIoC容器是負(fù)責(zé)對(duì)象的創(chuàng)建、配置和管理的核心組件。它通過依賴注入的方式,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序?qū)ο笾g的松耦合關(guān)系。容器會(huì)自動(dòng)處理對(duì)象的生命周期和依賴關(guān)系,從而大大簡(jiǎn)化了開發(fā)人員的工作。SpringIoC容器有兩種主要實(shí)現(xiàn):BeanFactory和ApplicationContext。BeanFactory提供了基本的依賴注入功能,而ApplicationContext在此基礎(chǔ)上增加了更多企業(yè)級(jí)特性,如事件發(fā)布、資源加載等。BeanFactory和ApplicationContextBeanFactoryBeanFactory是SpringIoC容器的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)。它提供了最基本的依賴注入功能,管理Bean的創(chuàng)建和依賴關(guān)系。BeanFactory是一個(gè)輕量級(jí)的容器,更適合于小型應(yīng)用程序。ApplicationContextApplicationContext是BeanFactory的擴(kuò)展。它在基礎(chǔ)的依賴注入功能之外,還提供了事件發(fā)布、國(guó)際化支持、資源加載等更多企業(yè)級(jí)特性。ApplicationContext更適合于大型復(fù)雜的應(yīng)用程序。區(qū)別與選擇BeanFactory更加基礎(chǔ)和輕量級(jí),而ApplicationContext提供了更豐富的功能。一般情況下,推薦使用ApplicationContext,除非應(yīng)用程序?qū)π阅芎唾Y源有嚴(yán)格要求。生命周期管理兩者在Bean的生命周期管理和作用域方面也有一些差異。ApplicationContext提供了更加全面和靈活的生命周期管理能力。Bean的生命周期實(shí)例化IoC容器根據(jù)配置創(chuàng)建Bean的實(shí)例。在這一步,容器負(fù)責(zé)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)或工廠方法來初始化Bean。屬性注入容器將Bean的屬性通過Setter方法或構(gòu)造函數(shù)注入到Bean實(shí)例中,滿足Bean之間的依賴關(guān)系。初始化在屬性注入完成后,容器會(huì)調(diào)用指定的初始化方法,使Bean實(shí)例進(jìn)入就緒狀態(tài)。使用此時(shí)Bean已經(jīng)可以被應(yīng)用程序使用了。它可以一直存活直到容器關(guān)閉。銷毀當(dāng)IoC容器關(guān)閉時(shí),容器會(huì)調(diào)用Bean的銷毀方法,釋放相關(guān)資源。Bean的作用域單例(Singleton)每個(gè)SpringIoC容器只存在一個(gè)該Bean的實(shí)例,廣泛應(yīng)用于框架組件。原型(Prototype)每次請(qǐng)求都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的Bean實(shí)例,適用于無狀態(tài)的業(yè)務(wù)Bean。請(qǐng)求(Request)每個(gè)HTTP請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)Bean實(shí)例,用于Web應(yīng)用中的請(qǐng)求范圍Bean。會(huì)話(Session)每個(gè)HTTPSession創(chuàng)建一個(gè)Bean實(shí)例,用于跟蹤用戶會(huì)話狀態(tài)。第3章Spring的依賴注入本章將深入探討Spring的依賴注入機(jī)制。我們將了解依賴注入的核心概念,以及構(gòu)造器注入、Setter注入和接口注入等具體實(shí)現(xiàn)方式。同時(shí)還會(huì)介紹一些高級(jí)話題,如處理循環(huán)依賴和懶加載等。依賴注入的概念依賴注入(DependencyInjection)是Spring框架的核心思想之一。它通過一種機(jī)制將對(duì)象的創(chuàng)建和對(duì)象之間的依賴關(guān)系交給容器管理,而不是由應(yīng)用程序自己直接控制。這種控制反轉(zhuǎn)(InversionofControl)使得代碼更加模塊化、可測(cè)試和可維護(hù)。在依賴注入中,對(duì)象A需要使用對(duì)象B的功能時(shí),不會(huì)直接創(chuàng)建B,而是由容器負(fù)責(zé)將B注入到A中。這種方式可以避免對(duì)象之間的緊耦合,提高了靈活性和擴(kuò)展性。構(gòu)造器注入構(gòu)造器注入是春i春iC容器實(shí)現(xiàn)依賴注入的一種方式。容器會(huì)通過調(diào)用Bean類的構(gòu)造函數(shù),自動(dòng)完成對(duì)象實(shí)例的創(chuàng)建和屬性的賦值,從而滿足Bean之間的依賴關(guān)系。相比Setter注入,構(gòu)造器注入具有不可變性和強(qiáng)制性的特點(diǎn)。Setter注入Setter注入是SpringIoC容器實(shí)現(xiàn)依賴注入的另一種常見方式。容器會(huì)調(diào)用Bean類的Setter方法,將依賴對(duì)象注入到目標(biāo)Bean中。相比構(gòu)造器注入,Setter注入更加靈活,可以支持可選依賴和部分注入。這種方式也有利于代碼的可測(cè)試性和可擴(kuò)展性。接口注入接口注入是依賴注入的另一種方式,它通過接口依賴來解耦對(duì)象之間的關(guān)系。容器會(huì)將依賴對(duì)象注入到目標(biāo)Bean的接口屬性中,而不是直接注入具體實(shí)現(xiàn)類。這種方式可以提高代碼的靈活性和可測(cè)試性。接口注入要求目標(biāo)Bean的屬性必須聲明為接口類型,而不是具體實(shí)現(xiàn)類。容器會(huì)根據(jù)配置選擇合適的實(shí)現(xiàn)類進(jìn)行注入。這種松耦合的設(shè)計(jì)有利于代碼的擴(kuò)展和維護(hù)。注入的高級(jí)話題循環(huán)依賴（CircularDependency）：Spring容器能夠檢測(cè)并解決Bean之間的循環(huán)依賴，確保應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。懶加載（LazyLoading）：對(duì)于非立即需要使用的Bean,Spring容器可以延遲初始化,提高系統(tǒng)的性能和資源利用率。自定義作用域（CustomScope）：除了內(nèi)置的作用域,開發(fā)者也可以根據(jù)需求定義并注冊(cè)自己的Bean作用域,增強(qiáng)容器的靈活性。第4章Spring的AOPAOP（Aspect-OrientedProgramming）是Spring框架的另一大核心概念。本章將深入探討AOP的基本原理和實(shí)現(xiàn)機(jī)制,幫助您理解切面、連接點(diǎn)和通知等AOP的關(guān)鍵元素。我們還將學(xué)習(xí)如何使用AOP解決實(shí)際開發(fā)中的常見問題。AOP的概念A(yù)OP（Aspect-OrientedProgramming）是Spring框架的另一大核心概念,它通過將橫切關(guān)注點(diǎn)從主業(yè)務(wù)邏輯中分離出來,以更加模塊化和可擴(kuò)展的方式來管理應(yīng)用程序的復(fù)雜性。AOP允許開發(fā)者定義切面（Aspect）來封裝跨多個(gè)類或方法的功能,如日志記錄、性能監(jiān)控和安全檢查等。與傳統(tǒng)面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）關(guān)注如何組織代碼的繼承和組合,AOP關(guān)注如何組織影響多個(gè)類或方法的功能。通過AOP,開發(fā)者可以專注于編寫主業(yè)務(wù)邏輯,而將橫切關(guān)注點(diǎn)移到獨(dú)立的切面中,從而提高了代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。AOP的實(shí)現(xiàn)方式代理模式（ProxyPattern）SpringAOP通過動(dòng)態(tài)代理的方式實(shí)現(xiàn)切面織入。容器會(huì)為目標(biāo)Bean創(chuàng)建一個(gè)代理對(duì)象,在調(diào)用目標(biāo)方法時(shí)執(zhí)行切面邏輯。這種基于接口的動(dòng)態(tài)代理適用于簡(jiǎn)單場(chǎng)景,更復(fù)雜的情況可以使用CGLIB字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)。編譯時(shí)織入（Compile-timeWeaving）使用AspectJ編譯器可以在編譯階段將切面邏輯直接"織入"到目標(biāo)類中。這種靜態(tài)織入方式可以提高運(yùn)行時(shí)性能,但需要特殊的編譯過程,不太靈活。載入時(shí)織入（Load-timeWeaving）通過Java代理或者AspectJ的LTW機(jī)制,可以在類加載時(shí)動(dòng)態(tài)地將切面邏輯織入到目標(biāo)類中。這種方式靈活性介于動(dòng)態(tài)代理和編譯時(shí)織入之間。運(yùn)行時(shí)織入（RuntimeWeaving）Spring提供了基于JDK動(dòng)態(tài)代理和CGLIB的運(yùn)行時(shí)織入實(shí)現(xiàn),允許在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地"織入"切面邏輯。這種方式靈活性強(qiáng),但可能會(huì)影響性能。切面、連接點(diǎn)、切點(diǎn)切面（Aspect）切面是AOP的基本單元,封裝了跨多個(gè)類或方法的功能,如日志記錄、性能監(jiān)控和安全檢查等。切面包含了通知（Advice）和切點(diǎn)（Pointcut）。連接點(diǎn)（Joinpoint）連接點(diǎn)是程序執(zhí)行過程中能夠應(yīng)用通知的一個(gè)具體位置,通常對(duì)應(yīng)方法的執(zhí)行、異常的拋出等。切點(diǎn)用于選擇感興趣的連接點(diǎn)。切點(diǎn)（Pointcut）切點(diǎn)是用于定位連接點(diǎn)的表達(dá)式,描述了通知應(yīng)該被應(yīng)用的位置。SpringAOP支持多種切點(diǎn)表達(dá)式語言,如execution、within等。通知類型Before通知Before通知在目標(biāo)方法執(zhí)行之前被調(diào)用,可用于在方法執(zhí)行前執(zhí)行預(yù)處理邏輯。After通知After通知在目標(biāo)方法執(zhí)行之后被調(diào)用,可用于在方法執(zhí)行后進(jìn)行后處理。Around通知Around通知可以在目標(biāo)方法執(zhí)行前后都介入,提供對(duì)方法調(diào)用的完全控制權(quán)。Throwing通知Throwing通知在目標(biāo)方法拋出異常時(shí)被調(diào)用,用于處理異常并提供自定義的錯(cuò)誤處理邏輯。使用AOP解決問題AOP是Spring框架提供的一種強(qiáng)大的解決方案,它能夠幫助開發(fā)者從主業(yè)務(wù)邏輯中分離出橫跨多個(gè)類或方法的功能,如日志記錄、性能監(jiān)控和安全檢查等。通過在切面中封裝這些關(guān)注點(diǎn),開發(fā)者可以更加專注于編寫核心業(yè)務(wù)邏輯,從而提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。舉個(gè)例子,我們可以通過AOP實(shí)現(xiàn)一個(gè)全局的日志記錄功能。只需要定義一個(gè)切面,在其中編寫通知邏輯,然后將其應(yīng)用到目標(biāo)方法上。無需在每個(gè)需要日志記錄的地方手動(dòng)添加代碼,大大簡(jiǎn)化了開發(fā)和維護(hù)的工作。同樣的方式,我們還可以使用AOP來實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)控、安全檢查等橫切關(guān)注點(diǎn)。第5章Spring的事務(wù)管理在企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)中,事務(wù)管理是不可或缺的重要功能。本章將深入探討Spring中豐富的事務(wù)管理機(jī)制,包括事務(wù)的概念、傳播行為和隔離級(jí)別等核心知識(shí)。我們將學(xué)習(xí)如何通過編程式和聲明式兩種方式來管理事務(wù),從而確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性和一致性。事務(wù)的概念事務(wù)是一組原子性的操作,要么全部成功執(zhí)行,要么全部失敗回滾。事務(wù)具有ACID特性:原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）。事務(wù)管理確保了數(shù)據(jù)的完整性和一致性,是企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)中不可或缺的重要功能。事務(wù)的傳播行為1REQUIRED當(dāng)前事務(wù)必須被執(zhí)行2SUPPORTS如果存在事務(wù),則加入該事務(wù)3REQUIRES_NEW創(chuàng)建新的事務(wù),原有事務(wù)掛起4NOT_SUPPORTED不支持事務(wù),若有事務(wù)則掛起事務(wù)的傳播行為描述了當(dāng)一個(gè)事務(wù)方法被另一個(gè)事務(wù)方法調(diào)用時(shí),事務(wù)應(yīng)該如何傳播。Spring支持多種傳播行為,開發(fā)者可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的傳播策略,以確保數(shù)據(jù)一致性。事務(wù)的隔離級(jí)別事務(wù)的隔離級(jí)別決定了事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行時(shí)的可見性。Spring支持以下四種隔離級(jí)別:讀未提交（ReadUncommitted）事務(wù)可以讀取未被提交的數(shù)據(jù),可能會(huì)出現(xiàn)臟讀。讀已提交（ReadCommitted）事務(wù)只能讀取已被提交的數(shù)據(jù),可防止臟讀但可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀。可重復(fù)讀（RepeatableRead）事務(wù)在整個(gè)過程中看到的數(shù)據(jù)是一致的,可防止不可重復(fù)讀但可能出現(xiàn)幻讀。串行化（Serializable）事務(wù)嚴(yán)格按順序執(zhí)行,可防止所有并發(fā)問題但性能較差。編程式事務(wù)管理編程式事務(wù)管理允許開發(fā)者直接使用底層的事務(wù)API來控制事務(wù)的行為。這種方式提供了最大的靈活性,可以精細(xì)地管理事務(wù)的各個(gè)方面,如傳播行為和隔離級(jí)別等