深入Spring-1-简介与入门-new.ppt

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1、Spring简介,,简介,与Hibernate、Struts一样，Spring也是一个开源项目，它的作者是Rod Johnson，官方网站是http:/www.springframework.org/。 Spring的基础思想来源于Rod Johnson的一本著名的j2ee书籍：Expert One-on-One J2EE Design and Development 。在这本书中，Rod Johnson列举EJB的种种问题，并提出了相应的解决办法。 从那时起，人们对于EJB的狂热追捧才算结束，转而进入更理性的时代。,简介,Rod Johnson是悉尼大学博士，猜猜他的专业是什么？ Rod J

2、ohnson在开发出Spring之前，主要从事项目开发咨询与培训工作。在Spring被广泛认可之后，创办了interface21公司，致力于Spring咨询与培训. Rod Johnson还是JDO2.0和Servlet2.4专家组成员。,简介,Spring核心技术包括两个方面，一是控制反转（Inversion of Control, IoC），另一个是面向方面编程（Aspect Oriented Programming, AOP）。 Spring囊括了十分丰富的内容，包括表述层、数据层，它提供了许多原来只有EJB才能提供的功能（如宣称式的事务管理），但Spring又无须运行在EJB容器上。

3、无论Spring涉足到哪一个领域，使用的都是简单的JavaBean，一般无须再实现复杂的接口。,Spring框架结构,Spring框架结构,Core 封装包是框架的最基础部分，提供IoC和依赖注入特性。这里的基础概念是BeanFactory，它提供对Factory模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要，并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置。 Dao提供了JDBC的抽象层，它可消除冗长的JDBC编码和解析数据库厂商特有的错误代码。 并且，JDBC 封装包还提供了一种比编程性更好的声明性事务管理方法，不仅仅是实现了特定接口，而且对所有的POJOs（plain old Java ob

4、jects）都适用。 ORM 封装包提供了常用的“对象/关系”映射APIs的集成层。 其中包括JPA、JDO、Hibernate和 iBatis 。利用ORM封装包，可以混合使用所有Spring提供的特性进行“对象/关系”映射，如前边提到的简单声明性事务管理。,Spring框架结构,Spring的 AOP 封装包提供了符合 AOP Alliance规范的面向方面的编程（aspect-oriented programming）实现，让你可以定义，例如方法拦截器（method-interceptors）和切点（pointcuts），从逻辑上讲，从而减弱代码的功能耦合，清晰的被分离开。而且，利用so

5、urce-level的元数据功能，还可以将各种行为信息合并到你的代码中，这有点象.Net的attribute的概念。,Spring框架结构,Spring中的 Web 包提供了基础的针对Web开发的集成特性，例如多方文件上传，利用Servlet listeners进行IoC容器初始化和针对Web的application context。当与WebWork或Struts一起使用Spring时，这个包使Spring可与其他框架结合。 Spring中的 MVC 封装包提供了Web应用的Model-View-Controller（MVC）实现。Spring的MVC框架并不是仅仅提供一种传统的实现，它提供

6、了一种 清晰的 分离模型，在领域模型代码和web form之间。并且，还可以借助Spring框架的其他特性。,准备工作,下载SpringFramework的最新版本，并解压缩到指定目录。 在IDE中新建一个项目，并将Spring.jar将其相关类库加入项目。 Spring采用Apache common_logging，并结合Apache log4j作为日志输出组件。为了在调试过程中能观察到Spring的日志输出，在CLASSPATH中新建log4j.properties配置文件，内容如下： log4j.rootLogger=DEBUG, stdout log4j.appender.stdout

7、=org.apache.log4j.ConsoleAppender log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%c1 - %m%n,概述,Spring Framework中目前最引人注目的，也就是名为控制反转（IOC Inverse Of Control）或者依赖注入（DI Dependence Injection）的设计思想，这的确是相当优秀的设计理念，但是，光一个单纯的设计模式并不能使得Spring如此成功，而Sprin

8、g最成功的地方也并不仅仅在于采用了IOC/DI的设计,Spring涵盖了应用系统开发所涉及的大多数技术范畴，包括MVC、ORM以及Remote Interface等，这些技术往往贯穿了大多数应用系统的开发过程。Spring从开发者的角度对这些技术内容进行了进一步的封装和抽象，使得应用开发更为简便。,概述,Spring并非一个强制性框架，它提供了很多独立的组件可供选择。在一些项目中，就仅引用了Spring的ORM模板机制对数据存取层进行处理，并取得了相当理想的效果。评定一个框架是否优良的条件固然有很多种，但是笔者始终认为，对于应用系统开发而言，我们面临着来自诸多方面的压力，此时，最能提高生产力的

9、技术，也就是最有价值的技术。很高兴，Spring让笔者找到了这样的感觉。,Spring 基础语义,何谓控制反转（IoC = Inversion of Control），何谓依赖注入（DI = Dependency Injection）？ IoC，用白话来讲，就是由容器控制程序之间的关系，而非传统实现中，由程序代码直接操控。这也就是所谓“控制反转”的概念所在：控制权由应用代码中转到了外部容器，控制权的转移，是所谓反转。相对IoC 而言，“依赖注入”的确更加准确的描述了这种古老而又时兴的设计理念。从名字上理解，所谓依赖注入，即组件之间的依赖关系由容器在运行期决定，形象的来说，即由容器动态的将某种依

10、赖关系注入到组件之中。,Spring 基础语义,依赖注入实例： 为什么称之为“古老而又时兴”的设计理念？至于“时兴”自然不必多费唇舌，看看国内外大小论坛上当红的讨论主题便知。至于“古老”，相信大家对下面图片中的设备不会陌生：,Spring 基础语义,这就是大家主要工作装备，IBM T40笔记本电脑一台、USB硬盘和U盘各一只。想必大家在日常工作中也有类似的一套行头。这与依赖注入有什么关系？ 图中三个设备都有一个共同点，都支持USB 接口。当我们需要将数据复制到外围存储设备时，可以根据情况，选择是保存在U盘还是USB硬盘，下面的操作大家也都轻车熟路，无非接通USB接口，然后在资源浏览器中将选定的

11、文件拖放到指定的盘符。这样的操作在过去几年中每天都在我们身边发生，而这也正是所谓依赖注入的一个典型案例，上面称之为“古老”想必也不为过分。 再看上例中，笔记本电脑与外围存储设备通过预先指定的一个接口（USB）相连，对于笔记本而言，只是将用户指,Spring 基础语义,定的数据发送到USB接口，而这些数据何去何从，则由当前接入的USB设备决定。在USB设备加载之前，笔记本不可能预料用户将在USB接口上接入何种设备，只有USB设备接入之后，这种设备之间的依赖关系才开始形成。 对应上面关于依赖注入机制的描述，在运行时（系统开机，USB 设备加载）由容器（运行在笔记本中的Windows操作系统）将依赖

12、关系（笔记本依赖USB设备进行数据存取）注入到组件中（Windows文件访问组件）。 这就是依赖注入模式在现实世界中的一个版本。 依赖注入的目标并非为软件系统带来更多的功能，而是为了提升组件重用的概率，并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。,Spring 基础语义,依赖注入的几种实现类型： Type1接口注入： public class ClassA private InterfaceB clzB; public doSomething() Ojbect obj =Class.forName(Config.BImplementation).newInstance(); clzB = (Inter

13、faceB)obj; clzB.doIt() ,Spring 基础语义,Type2设值注入 在各种类型的依赖注入模式中，设值注入模式在实际开发中得到了最广泛的应用（其中很大一部分得 力于Spring框架的影响）。在笔者看来，基于设置模式的依赖注入机制更加直观、也更加自然。Quick Start中的示例，就是典型的设置注入，即通过类的setter方法完成依赖关系的设置。,Spring 基础语义,Type3构造子注入 构造子注入，即通过构造函数完成依赖关系的设定，如： public class DIByConstructor private final DataSource dataSource;

14、 private final String message; public DIByConstructor(DataSource ds, String msg) this.dataSource = ds; this.message = msg; ,Spring 基础语义,几种依赖注入模式的对比总结: 接口注入模式因为历史较为悠久，在很多容器中都已经得到应用。但由于其在灵活性、易用性上不如其他两种注入模式，因而在IOC的专题世界内并不被看好。Type2和Type3型的依赖注入实现则是目前主流的IOC实现模式。这两种实现方式各有特点，也各具优势.,Spring 基础语义,Type2 设值注入的优势

15、 1 对于习惯了传统JavaBean开发的程序员而言，通过setter方法设定依赖关系显得更加直观，更加自然。 2 如果依赖关系（或继承关系）较为复杂，那么Type3模式的构造函数也会相当庞大（我们需要在构造函数中设定所有依赖关系），此时Type2模式往往更为简洁。 3 对于某些第三方类库而言，可能要求我们的组件必须提供一个默认的构造函数（如Struts中的Action），此时Type3类型的依赖注入机制就体现出其局限性，难以完成我们期望的功能。,Spring 基础语义,Type3 构造子注入的优势： 1 “在构造期即创建一个完整、合法的对象”，对于这条Java设计原则，Type3无疑是最好的

16、响应者。 2 避免了繁琐的setter方法的编写，所有依赖关系均在构造函数中设定，依赖关系集中呈现，更加易读。 3 由于没有setter方法，依赖关系在构造时由容器一次性设定，因此组件在被创建之后即处于相对“不变”的稳定状态，无需担心上层代码在调用过程中执行setter方法对组件依赖关系产生破坏，特别是对于Singleton模式的组件而言，这可能对整个系统产生重大的影响。 4 同样，由于关联关系仅在构造函数中表达，只有组件创建者需要关心组件内部的依赖关系。对调用者而言，组件中的依赖关系处于黑盒之中。对上层屏蔽不必要的信息，也为系统的层次清晰性提供了保证。,Spring 基础语义,5 通过构造子

17、注入，意味着我们可以在构造函数中决定依赖关系的注入顺序，对于一个大量依赖外部服务的组件而言，依赖关系的获得顺序可能非常重要，比如某个依赖关系注入的先决条件是组件的DataSource及相关资源已经被设定。 可见，Type3和Type2模式各有千秋，而Spring、PicoContainer都对Type3和Type2类型的依赖注入机制提供了良好支持。这也就为我们提供了更多的选择余地。理论上，以Type3类型为主，辅之以Type2类型机制作为补充，可以达到最好的依赖注入效果，不过对于基于Spring Framework开发的应用而言，Type2使用更加广泛。,Spring Bean封装机制,概述：

18、 Spring 从核心而言，是一个DI 容器，其设计哲学是提供一种无侵入式的高扩展性框架。即无需代码中涉及Spring专有类，即可将其纳入Spring容器进行管理。 作为对比，EJB则是一种高度侵入性的框架规范，它制定了众多的接口和编码规范，要求实现者必须遵从。侵入性的后果就是，一旦系统基于侵入性框架设计开发，那么之后任何脱离这个框架的企图都将付出极大的代价。 为了避免这种情况，实现无侵入性的目标。Spring 大量引入了Java 的Reflection机制，通过动态调用的方式避免硬编码方式的约束，并在此基础上建立了其核心组件BeanFactory，以此作为其依赖注入机制的实现基础。,Spri

19、ng Bean封装机制,概述： org.springframework.beans包中包括了这些核心组件的实现类，核心中的核心为BeanWrapper和BeanFactory类。这两个类从技术角度而言并不复杂，但对于Spring 框架而言，却是关键所在，如果有时间，建议对其源码进行研读，必有所获。,Spring Bean封装机制,Bean Wrapper BeanWrapper提供了设置和获取属性值（单个的或者是批量的），获取属性描述信息、查询只读或者可写属性等功能。不仅如此，BeanWrapper还支持嵌套属性，你可以不受嵌套深度限制对子属性的值进行设置。看看如何通过Spring BeanW

20、rapper操作一个JavaBean： Object obj = Class.forName(“net.xiaxin.beans.User“). newInstance(); BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(obj); bw.setPropertyValue(“name“, “Erica“); System.out.println(“Username=“+ bw.getPropertyValue(“name“); 通过这样的方式设定Java Bean属性实在繁琐，但它却提供了一个通用的属性设定机制，而这样的机制，也正是Spring依赖注入机制所依赖的基

21、础。,Spring Bean封装机制,Bean Wrapper 通过BeanWrapper，我们可以无需在编码时就指定JavaBean的实现类和属性值，通过在配置文件加以设定，就可以在运行期动态创建对象并设定其属性（依赖关系）。 上面的代码中，我们仅仅指定了需要设置的属性名“name”，运行期，BeanWrapper将根据JavaBean规范，动态调用对象的“setName”方法进行属性设定。属性名可包含层次，如对于属性名“address.zipcode”，BeanWrapper会调用“getAddress().setZipcode”方法。,Spring Bean封装机制,Bean Facto

22、ry Bean Factory顾名思义，负责创建并维护Bean实例。 Bean Factory负责根据配置文件创建Bean实例，可以配置的项目有： 1 Bean属性值及依赖关系（对其他Bean的引用） 2 Bean创建模式（是否Singleton模式，即是否只针对指定类维持全局唯一的实例） 3 Bean初始化和销毁方法 4 Bean的依赖关系,Spring Bean封装机制,Bean Factory 下面是一个较为完整的Bean配置示例： Spring Bean Configuration Sample ,Spring Bean封装机制, HeLLo java:comp/env/jdbc/sa

23、mple ,Spring Bean封装机制,Bean Factory id Java Bean在BeanFactory中的唯一标识，代码中通过BeanFactory获取JavaBean实例时需以此作为索引名称。 class Java Bean 类名 singleton 指定此Java Bean是否采用单例（Singleton）模式，如果设为“true”，则在BeanFactory作用范围内，只维护此Java Bean的一个实例，代码通过BeanFactory获得此Java Bean实例的引用。反之，如果设为“false”，则通过BeanFactory获取此Java Bean实例时，BeanFa

24、ctory每次都将创建一个新的实例返回。,Spring Bean封装机制, init-method 初始化方法，此方法将在BeanFactory创建JavaBean实例之后，在向应用层返回引用之前执行。一般用于一些资源的初始化工作。 destroy-method 销毁方法。此方法将在BeanFactory销毁的时候执行，一般用于资源释放。 depends-on Bean依赖关系。一般情况下无需设定。Spring会根据情况组织各个依赖关系的构建工作（这里示例中的depends-on属性非必须）。只有某些特殊情况下，如JavaBean中的某些静态变量需要进行初始化（这是一种BadSmell，应该在

25、设计上应该避免）。通过depends-on指定其依赖关系可保证在此Bean加载之前，首先对depends-on所指定的资源进行加载。,Spring Bean封装机制, 通过节点可指定属性值。BeanFactory将自动根据Java Bean对应的属性类型加以匹配。 下面的”desc”属性提供了一个null值的设定示例。注意代表一个空字符串，如果需要将属性值设定为null，必须使用节点。 指定了属性对BeanFactory中其他Bean的引用关系。示例 中，TheAction的dataSource属性引用了id为cataSource的Bean。BeanFactory将在运行期创建dataSour

26、ce bean实例，并将其引用传入TheAction Bean的dataSource属性。,Spring Bean封装机制,下面的代码演示了如何通过BeanFactory获取Bean实例： InputStream is = new FileInputStream(“bean.xml“); XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(is); Action action = (Action) factory.getBean(“TheAction“); 此时我们获得的Action实例，由BeanFactory进行加 载，并根据配置文件进行了初始化和属性设

27、定。 联合上面关于BeanWrapper的内容，我们可以看到，BeanWrapper实现了针对单个Bean的属性设定操作。而BeanFactory则是针对多个Bean的管理容器，根据给定的配置文件，BeanFactory从中读取类名、属性名/值，然后通过Reflection机制进行Bean加载和属性设定。,Spring Bean封装机制,ApplicationContext BeanFactory提供了针对Java Bean的管理功能，而ApplicationContext提供了一个更为框架化的实现（从上面的示例中可以看出，BeanFactory的使用方式更加类似一个API，而非Framewo

28、rk style）。 ApplicationContext覆盖了BeanFactory的所有功能，并提供了更多的特性。此外，ApplicationContext为与现有应用框架相整合，提供了更为开放式的实现（如对于Web应用，我们可以在web.xml中对ApplicationContext进行配置）。相对BeanFactory而言，ApplicationContext提供了以下扩展功能：,Spring Bean封装机制,ApplicationContext 1 国际化支持 我们可以在Beans.xml文件中，对程序中的语言信息（如提示信息）进行定义，将程序中的提示信息抽取到配置文件中加以定义，

29、为我们进行应用的各语言版本转换提供了极大的灵活性。 2 资源访问 支持对文件和URL的访问。 3 事件传播 事件传播特性为系统中状态改变时的检测提供了良好支持 4 多实例加载 可以在同一个应用中加载多个Context实例。,Spring Bean封装机制,ApplicationContext 1) 国际化支持 国际化支持在实际开发中可能是最常用的特性。对于一个需要支持不同语言环境的应用而言， 我们所采取的最常用的策略一般是通过一个独立的资源文件（如一个properties文件）完成所有语言信息（如界面上的提示信息）的配置，Spring对这种传统的方式进行了封装，并提供了更加强大的功能，如信息的

30、自动装配以及热部署功能（配置文件修改后自动读取，而无需重新启动应用程序），下面是一个典型的示例：,Spring Bean封装机制, Spring Quick Start messages ,Spring Bean封装机制,这里声明了一个名为messageSource的Bean（注意对于Message定义，Bean ID必须为messageSource，这是目前Spring的编码规约），对应类为ResourceBundleMessageSource，目前Spring中提供了两个MessageSource接口的实现，即 ResourceBundleMessageSource和ReloadableR

31、esourceBundleMessageSource，后者提供了无需重启即可重新加载配置信息的特性。在配置节点中，我们指定了一个配置名“messages”。Spring会自动在CLASSPATH根路径中按照如下顺序搜寻配置文件并进行加载（以Locale为zh_CN为例）:,Spring Bean封装机制,messages_zh_CN.properties messages_zh.properties messages.properties messages_zh_CN.class messages_zh.class messages.class 示例中包含了两个配置文件，内容如下： messa

32、ges_zh_CN.properties： userinfo=当前登录用户: 0 登录时间:1 messages_en_US.properties： userinfo=Current Login user: 0 Login time:1,Spring Bean封装机制,我们可以通过下面的语句进行测试： ApplicationContext ctx=new FileSystemXmlApplicationContext(“bean.xml“); Object arg = new Object“Erica“, Calendar.getInstance().getTime() ; /以系统默认Loc

33、ale加载信息(对于中文WinXP而言，默认为zh_CN) String msg = ctx.getMessage(“userinfo“, arg); System.out.println(“Message is = “+msg);,Spring Bean封装机制,2) 资源访问 ApplicationContext.getResource方法提供了对资源文件访问支持，如：Resource rs = ctx.getResource(“classpath:config.properties“); File file = rs.getFile(); 上例从CLASSPATH根路径中查找config

34、.properties文件并获取其文件句柄。 getResource方法的参数为一个资源访问地址，如： file:C:/config.properties /config.properties classpath:config.properties 注意getResource返回的Resource并不一定实际存在，可以通过Resource.exists()方法对其进行判断。,Spring Bean封装机制,3) 事件传播 ApplicationContext基于Observer模式（java.util包中有对应实现），提供了针对Bean的事件传播功能。通过Application. publis

35、hEvent方法，我们可以将事件通知系统内所有的ApplicationListener。 事件传播的一个典型应用是，当Bean中的操作发生异常（如数据库连接失败），则通过事件传播机制通知异常监听器进行处理。,Spring Bean封装机制,Web Context 上面的示例中，ApplicationContext均通过编码加载。对于Web应用，Spring提供了可配置的ApplicationContext加载机制。 加载器目前有两种选择：ContextLoaderListener和ContextLoaderServlet。这两者在功能上完全等同，只是一个是基于Servlet2.3版本中新引入的

36、Listener接口实现，而另一个基于Servlet接口实现。开发中可根据目标Web容器的实际情况进行选择。配置非常简单，在web.xml中增加： org.springframework.web.context. ContextLoaderListener ,Spring Bean封装机制,或： context org.springframework.web.context. ContextLoaderServlet 1 通过以上配置，Web容器会自动加载/WEB-INF/applicationContext.xml初始化 ApplicationContext实例，如果需要指定配置文件位置，可

37、通过context-param加以指定：,Spring Bean封装机制, contextConfigLocation /WEB-INF/myApplicationContext.xml 配置完成之后，即可通过 WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext方法在Web应用中获取ApplicationContext引用。,AOP,AOP是OOP的延续，是Aspect Oriented Programming的缩写，意思是面向方面编程。面向切面编程（AOP）提供另外一种角度来思考程序结构，通过这种方式弥补了面向对象编程（OOP）的不足。 除

38、了类（classes）以外，AOP提供了 切面。切面对关注点进行模块化，例如横切多个类型和对象的事务管理。 （这些关注点术语通常称作 横切（crosscutting） 关注点。） Spring的一个关键的组件就是 AOP框架。 尽管如此，Spring IoC容器并不依赖于AOP，这意味着你可以自由选择是否使用AOP，AOP提供强大的中间件解决方案，这使得Spring IoC容器更加完善。,AOP,Spring中所使用的AOP： 提供声明式企业服务，特别是为了替代EJB声明式服务。 最重要的服务是 声明性事务管理（declarative transaction management） ， 这个服

39、务建立在Spring的抽象事务管理（transaction abstraction）之上。 允许用户实现自定义的切面，用AOP来完善OOP的使用。这样你可以把Spring AOP看作是对Spring的一种增强，它使得Spring可以不需要EJB就能提供声明式事务管理； 或者也可以使用Spring AOP框架的全部功能来实现自定义的切面。,AOP,举例：假设有在一个应用系统中，有一个共享的数据必须被并发同时访问，首先，将这个数据封装在数据对象中，称为Data Class，同时，将有多个访问类，专门用于在同一时刻访问这同一个数据对象。 为了完成上述并发访问同一资源的功能，需要引入锁Lock的概念，

40、也就是说，某个时刻，当有一个访问类访问这个数据对象时，这个数据对象必须上锁Locked，用完后就立即解锁unLocked，再供其它访问类访问。 使用传统的编程习惯，我们会创建一个抽象类，所有的访问类继承这个抽象父类，如下： abstract class Worker abstract void locked(); abstract void accessDataObject(); abstract void unlocked(); ,AOP,缺点： accessDataObject()方法需要有“锁”状态之类的相关代码。 Java只提供了单继承，因此具体访问类只能继承这个父类，如果具体访问类还

41、要继承其它父类，比如另外一个如Worker的父类，将无法方便实现。 重用被打折扣，具体访问类因为也包含“锁”状态之类的相关代码，只能被重用在相关有“锁”的场合，重用范围很窄.,AOP,仔细研究这个应用的“锁”，它其实有下列特性： “锁”功能不是具体访问类的首要或主要功能，访问类主要功能是访问数据对象，例如读取数据或更改动作。 “锁”行为其实是和具体访问类的主要功能可以独立、区分开来的。 “锁”功能其实是这个系统的一个纵向切面，涉及许多类、许多类的方法。 如下图：,AOP,因此，一个新的程序结构应该是关注系统的纵向切面，例如这个应用的“锁”功能，这个新的程序结构就是aspect（方面）,AOP,

42、AOP应用范围 很明显，AOP非常适合开发J2EE容器服务器，目前JBoss 4.0正是使用AOP框架进行开发。具体功能如下： Authentication 权限 Caching 缓存 Context passing 内容传递 Error handling 错误处理 Lazy loading 懒加载 Debugging 调试 logging, tracing 记录跟踪 优化 校准 Performance optimization 性能优化 Persistence 持久化 Resource pooling 资源池 Synchronization 同步 Transactions 事务,AOP,AOP具体实现 AOP是一个概念，并没有设定具体语言的实现，它能克服那些只有单继承特性语言的缺点（如Java），目前AOP具体实现有以下几个项目： AspectJ (TM)： 创建于Xerox PARC. 有近十年历史，成熟 缺点：过于复杂；破坏封装；需要专门的Java编译器 动态AOP：使用JDK的动态代理API或字节码Bytecode处理技术。 基于动态代理API的具体项目有： JBoss 4.0服务器 nanning这是以中国南宁命名的一个项目，搞不清楚为什么和中国相关？是中国人发起的？,