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Spring 原理

为梦而来
 为梦而来
发布于 2014/04/26 17:42
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Spring 框架是一个分层架构,由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上,核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式,如图 1 所示。

组成 Spring 框架的每个模块(或组件)都可以单独存在,或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下:

☆ 核心容器:核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory,它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 (IOC)模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

☆ Spring 上下文:Spring 上下文是一个配置文件,向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务,例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

☆ Spring AOP:通过配置管理特性,Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring 框架中。所以,可以很容易地使 Spring 框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP,不用依赖 EJB 组件,就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

☆ Spring DAO:JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构,可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理,并且极大地降低了需要编写的异常代码数量(例如打开和关闭连接)。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。

☆ Spring ORM:Spring 框架插入了若干个 ORM 框架,从而提供了 ORM 的对象关系工具,其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。

☆ Spring Web 模块:Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上,为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以,Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。

☆ Spring MVC 框架:MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口,MVC 框架变成为高度可配置的,MVC 容纳了大量视图技术,其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中,大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是:支持不绑定到特定 J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。毫无疑问,这样的对象可以在不同 J2EE 环境 (Web 或 EJB)、独立应用程序、测试环境之间重用。

IOC 和 AOP

控制反转模式(也称作依赖性介入)的基本概念是:不创建对象,但是描述创建它们的方式。在代码中不直接与对象和服务连接,但在配置文件中描述哪一个组件需要哪一项服务。容器(在 Spring 框架中是 IOC 容器) 负责将这些联系在一起。

在典型的 IOC 场景中,容器创建了所有对象,并设置必要的属性将它们连接在一起,决定什么时间调用方法。下表列出了 IOC 的一个实现模式。

 


Spring 框架的 IOC 容器采用类型 2 和类型3 实现。


面向方面的编程

面向方面的编程,即 AOP,是一种编程技术,它允许程序员对横切关注点或横切典型的职责分界线的行为(例如日志和事务管理)进行模块化。AOP 的核心构造是方面,它将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。

AOP 和 IOC 是补充性的技术,它们都运用模块化方式解决企业应用程序开发中的复杂问题。在典型的面向对象开发方式中,可能要将日志记录语句放在所有方法和 Java 类中才能实现日志功能。在 AOP 方式中,可以反过来将日志服务模块化,并以声明的方式将它们应用到需要日志的组件上。当然,优势就是 Java 类不需要知道日志服务的存在,也不需要考虑相关的代码。所以,用 Spring AOP 编写的应用程序代码是松散耦合的。

AOP 的功能完全集成到了 Spring 事务管理、日志和其他各种特性的上下文中。

IOC 容器

Spring 设计的核心是 org.springframework.beans 包,它的设计目标是与 JavaBean 组件一起使用。这个包通常不是由用户直接使用,而是由服务器将其用作其他多数功能的底层中介。下一个最高级抽象是 BeanFactory 接口,它是工厂设计模式的实现,允许通过名称创建和检索对象。BeanFactory 也可以管理对象之间的关系。

BeanFactory 支持两个对象模型。

□ 单态 模型提供了具有特定名称的对象的共享实例,可以在查询时对其进行检索。Singleton 是默认的也是最常用的对象模型。对于无状态服务对象很理想。

□ 原型 模型确保每次检索都会创建单独的对象。在每个用户都需要自己的对象时,原型模型最适合。

bean 工厂的概念是 Spring 作为 IOC 容器的基础。IOC 将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。正如我将在下一个示例中演示的那样,Spring 框架使用 JavaBean 属性和配置数据来指出必须设置的依赖关系。

BeanFactory 接口

因为 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 是一个简单接口,所以可以针对各种底层存储方法实现。最常用的 BeanFactory 定义是 XmlBeanFactory,它根据 XML 文件中的定义装入 bean,如清单 1 所示。

清单 1. XmlBeanFactory

BeanFactory factory = new XMLBeanFactory(new FileInputSteam("mybean.xml"));

在 XML 文件中定义的 Bean 是被消极加载的,这意味在需要 bean 之前,bean 本身不会被初始化。要从 BeanFactory 检索 bean,只需调用 getBean() 方法,传入将要检索的 bean 的名称即可,如清单 2 所示。

清单 2. getBean()

MyBean mybean = (MyBean) factory.getBean("mybean");

每个 bean 的定义都可以是 POJO (用类名和 JavaBean 初始化属性定义) 或 FactoryBean。FactoryBean 接口为使用 Spring 框架构建的应用程序添加了一个间接的级别。

IOC 示例

理解控制反转最简单的方式就是看它的实际应用。在对由三部分组成的 Spring 系列 的第 1 部分进行总结时,我使用了一个示例,演示了如何通过 Spring IOC 容器注入应用程序的依赖关系(而不是将它们构建进来)。

我用开启在线信用帐户的用例作为起点。对于该实现,开启信用帐户要求用户与以下服务进行交互:

☆ 信用级别评定服务,查询用户的信用历史信息。

☆ 远程信息链接服务,插入客户信息,将客户信息与信用卡和银行信息连接起来,以进行自动借记(如果需要的话)。

☆ 电子邮件服务,向用户发送有关信用卡状态的电子邮件。

三个接口

对于这个示例,我假设服务已经存在,理想的情况是用松散耦合的方式把它们集成在一起。以下清单显示了三个服务的应用程序接口。

清单 3. CreditRatingInterface

public interface CreditRatingInterface {
public boolean getUserCreditHistoryInformation(ICustomer iCustomer); 
}

清单 3 所示的信用级别评定接口提供了信用历史信息。它需要一个包含客户信息的 Customer 对象。该接口的实现是由 CreditRating 类提供的。

清单 4. CreditLinkingInterface

public interface CreditLinkingInterface {

public String getUrl(); 
public void setUrl(String url); 
public void linkCreditBankAccount() throws Exception ;

}

信用链接接口将信用历史信息与银行信息(如果需要的话)连接在一起,并插入用户的信用卡信息。信用链接接口是一个远程服务,它的查询是通过 getUrl() 方法进行的。URL 由 Spring 框架的 bean 配置机制设置,我稍后会讨论它。该接口的实现是由 CreditLinking 类提供的。

清单 5. EmailInterface

public interface EmailInterface {

public void sendEmail(ICustomer iCustomer); 
public String getFromEmail(); 
public void setFromEmail(String fromEmail) ; 
public String getPassword(); 
public void setPassword(String password) ; 
public String getSmtpHost() ; 
public void setSmtpHost(String smtpHost); 
public String getUserId() ; 
public void setUserId(String userId);

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