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一、Spring简介
- 我们为什么要学习Spring框架?
简化开发 : 降低企业级开发的复杂性
框架整合 : 高效整合其他技术,提高企业级应用开发与运行效率
一 学什么?
Spring框架主要的优势是在简化开发和框架整合上,至于如何实现就是咱们要学习Spring框架的主要内容:
- 简化开发: Spring框架中提供了两个大的核心技术,分别是:
- ==IOC== 充分解耦
- ==AOP==
- ==事务处理==
1.Spring的简化操作都是基于这两块内容,所以这也是Spring学习中最为重要的两个知识点。
2.事务处理属于Spring中AOP的具体应用,可以简化项目中的事务管理,也是Spring技术中的一大亮点。
- 框架整合: Spring在框架整合这块已经做到了极致,它可以整合市面上几乎所有主流框架,比如:
- ==MyBatis==
- MyBatis-plus
- Struts
- Struts2
- Hibernate
- ……
这些框架中,我们目前只学习了MyBatis,所以在Spring框架的学习中,主要是学习如何整合MyBatis。
综上所述,对于Spring的学习,主要学习四块内容:
(1) IOC,
(2) 整合Mybatis(IOC的具体应用),
(3) AOP,
(4) 声明式事务(AOP的具体应用)
二 . 怎么学?
- 学习Spring框架设计思想
- 对于Spring来说,它能迅速占领全球市场,不只是说它的某个功能比较强大,更重要是在它的思想上。
- 学习基础操作,思考操作与思想间的联系
- 掌握了Spring的设计思想,然后就需要通过一些基础操作来思考操作与思想之间的关联关系
- 学习案例,熟练应用操作的同时,体会思想
- 会了基础操作后,就需要通过大量案例来熟练掌握框架的具体应用,加深对设计思想的理解。
- Spring的学习主线是IOC、AOP、声明式事务和整合MyBais
二 , Spring相关概念
重点学习Spring Framework、SpringBoot和SpringCloud:
- Spring Framework:Spring框架,是Spring中最早最核心的技术,也是所有其他框架的底层基础 , 学好Spring可以为其他Spring框架的学习打好基础。
- SpringBoot:Spring是来简化开发,而SpringBoot是来帮助Spring在简化的基础上能更快速进行开发。
- SpringCloud:这个是用来做分布式之微服务架构的相关开发。
系统架构图
(1)核心层
- Core Container:核心容器,这个模块是Spring最核心的模块,其他的都需要依赖该模块
(2)AOP层
- AOP:面向切面编程,它依赖核心层容器,目的是==在不改变原有代码的前提下对其进行功能增强==
- Aspects:AOP是思想,Aspects是对AOP思想的具体实现
(3)数据层
- Data Access:数据访问,Spring全家桶中有对数据访问的具体实现技术
- Data Integration:数据集成,Spring支持整合其他的数据层解决方案,比如Mybatis
- Transactions:事务,Spring中事务管理是Spring AOP的一个具体实现,也是后期学习的重点内容
(4)Web层
- 这一层的内容将在SpringMVC框架具体学习
(5)Test层
- Spring主要整合了Junit来完成单元测试和集成测试
学习路线
Spring的学习主要包含四部分内容,分别是:
- Spring的IOC/DI
- Spring的AOP
- AOP的具体应用,事务管理
- IOC/DI的具体应用,整合Mybatis
Spring核心概念
在Spring核心概念这部分内容中主要包含IOC/DI、IOC容器和Bean,那么问题就来了,这些都是什么呢?
目前项目中的问题 要想解答这个问题,就需要先分析下目前咱们代码在编写过程中遇到的问题:
(1)业务层需要调用数据层的方法,就需要在业务层new数据层的对象
(2)如果数据层的实现类发生变化,那么业务层的代码也需要跟着改变,发生变更后,都需要进行编译打包和重部署
(3)所以,现在代码在编写的过程中存在的问题是:耦合度偏高
针对这个问题,该如何解决呢?
我们就想,如果能把框中的内容给去掉,不就可以降低依赖了么,但是又会引入新的问题,去掉以后程序能运行么?
答案肯定是不行,因为bookDao没有赋值为Null,强行运行就会出空指针异常。
所以现在的问题就是,业务层不想new对象,运行的时候又需要这个对象,该咋办呢?
针对这个问题,Spring就提出了一个解决方案:
- 使用对象时,在程序中不要主动使用new产生对象,转换为由==外部==提供对象
这种实现思想就是Spring的一个核心概念 IOC
IOC、IOC容器、Bean、DI
- ==IOC(Inversion of Control)控制反转==
(1)什么是控制反转呢?
- 使用对象时,由主动new产生对象转换为由==外部==提供对象,此过程中对象创建控制权由程序转移到外部,此思想称为控制反转。
- 业务层要用数据层的类对象,以前是自己new的
- 现在自己不new了,交给别人[外部]来创建对象
- 别人[外部]就反转控制了数据层对象的创建权
- 这种思想就是控制反转
- 别人[外部]指定是什么呢?继续往下学
(2)Spring和IOC之间的关系是什么呢?
- Spring技术对IOC思想进行了实现
- Spring提供了一个容器,称为==IOC容器==,用来充当IOC思想中的"外部"
- IOC思想中的别人[外部]指的就是Spring的IOC容器
(3)IOC容器的作用以及内部存放的是什么?
- IOC容器负责对象的创建、初始化等一系列工作,其中包含了数据层和业务层的类对象
- 被创建或被管理的对象在IOC容器中统称为==Bean==
- IOC容器中放的就是一个个的Bean对象
(4)当IOC容器中创建好service和dao对象后,程序能正确执行么?
- 不行,因为service运行需要依赖dao对象
- IOC容器中虽然有service和dao对象
- 但是service对象和dao对象没有任何关系
- 需要把dao对象交给service,也就是说要绑定service和dao对象之间的关系
像这种在容器中建立对象与对象之间的绑定关系就要用到DI:
- ==DI(Dependency Injection)依赖注入==
(1)什么是依赖注入呢?
- 在容器中建立bean与bean之间的依赖关系的整个过程,称为依赖注入
- 业务层要用数据层的类对象,以前是自己new的
- 现在自己不new了,靠别人[外部其实指的就是IOC容器]来给注入进来
- 这种思想就是依赖注入
(2)IOC容器中哪些bean之间要建立依赖关系呢?
- 这个需要程序员根据业务需求提前建立好关系,如业务层需要依赖数据层,service就要和dao建立依赖关系
介绍完Spring的IOC和DI的概念后,我们会发现这两个概念的最终目标就是:==充分解耦==,具体实现靠:
- 使用IOC容器管理bean(IOC)
- 在IOC容器内将有依赖关系的bean进行关系绑定(DI)
- 最终结果为:使用对象时不仅可以直接从IOC容器中获取,并且获取到的bean已经绑定了所有的依赖关系.
核心概念小结
这节比较重要,重点要理解什么是IOC/DI思想、什么是IOC容器和什么是Bean:
(1)什么IOC/DI思想?
- IOC:控制反转,控制反转的是对象的创建权
- DI:依赖注入,绑定对象与对象之间的依赖关系
(2)什么是IOC容器?
Spring创建了一个容器用来存放所创建的对象,这个容器就叫IOC容器
(3)什么是Bean?
容器中所存放的一个个对象就叫Bean或Bean对象
三,入门案例
思考一个问题就是,Spring到底是如何来实现IOC和DI的 ? 通过简单的入门案例,来演示下具体实现过程
3.1. IOC入门案例思路分析
(1)Spring是使用容器来管理bean对象的,那么管什么?
- 主要管理项目中所使用到的类对象,比如(Service和Dao)
(2)如何将被管理的对象告知IOC容器?
- 使用配置文件
(3)被管理的对象交给IOC容器,要想从容器中获取对象,就先得思考如何获取到IOC容器?
- Spring框架提供相应的接口
(4)IOC容器得到后,如何从容器中获取bean?
- 调用Spring框架提供对应接口中的方法
(5)使用Spring导入哪些坐标?
- 用别人的东西,就需要在pom.xml添加对应的依赖
3.2 IOC入门案例代码实现
主要 第一步 : 添加依赖spring-context 第二步 : 编写spring配置文件 applicationContext.xml 第三步: 从容器中获取对象进行方法调用
需求分析:将BookServiceImpl和BookDaoImpl交给Spring管理,并从容器中获取对应的bean对象进行方法调用。
1.创建Maven的java项目
2.pom.xml添加Spring的依赖jar包
3.创建BookService,BookServiceImpl,BookDao和BookDaoImpl四个类
4.resources下添加spring配置文件,并完成bean的配置
5.使用Spring提供的接口完成IOC容器的创建
6.从容器中获取对象进行方法调用
步骤1:创建Maven项目
步骤2:添加Spring的依赖jar包 pom.xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>5.2.10.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
步骤3:添加案例中需要的类 : 创建BookService,BookServiceImpl,BookDao和BookDaoImpl四个类
public interface BookDao {
public void save();
}
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
public interface BookService {
public void save();
}
public class BookServiceImpl implements BookService {
private BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
}
步骤4:添加spring配置文件 resources下添加spring配置文件applicationContext.xml,并完成bean的配置
步骤5:在配置文件中完成bean的配置 注意事项:bean定义时id属性在同一个上下文中(配置文件)不能重复
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!--bean标签标示配置bean
id属性标示给bean起名字
class属性表示给bean定义类型
-->
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl"/>
</beans>
步骤6:获取IOC容器 使用Spring提供的接口完成IOC容器的创建,创建App类,编写main方法 并从容器中获取对象进行方法调用
public class App {
public static void main(String[] args) {
//获取IOC容器
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
// BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
// bookDao.save();
BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("bookService");
bookService.save();
}
}
Spring的IOC入门案例已经完成,但是在`BookServiceImpl`的类中依然存在`BookDaoImpl`对象的new操作,它们之间的耦合度还是比较高,该如何解决,就需要用到下面的`DI:依赖注入
3.3 DI入门案例思路分析
(1)要想实现依赖注入,必须要基于IOC管理Bean
- DI的入门案例要依赖于前面IOC的入门案例
(2)Service中使用new形式创建的Dao对象是否保留?
- 需要删除掉,最终要使用IOC容器中的bean对象
(3)Service中需要的Dao对象如何进入到Service中?
- 在Service中提供方法,让Spring的IOC容器可以通过该方法传入bean对象
(4)Service与Dao间的关系如何描述?
- 使用配置文件
3.4 入门案例代码实现
需求:基于IOC入门案例,在BookServiceImpl类中删除new对象的方式,使用Spring的DI完成Dao层的注入
1.删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
2.在业务层提供BookDao的setter方法
3.在配置文件中添加依赖注入的配置
4.运行程序调用方法
步骤1: 去除代码中的new 在BookServiceImpl类中,删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
public class BookServiceImpl implements BookService {
//删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
private BookDao bookDao;
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
}
步骤2:为属性提供setter方法 在BookServiceImpl类中,为BookDao提供setter方法
public class BookServiceImpl implements BookService {
//删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
private BookDao bookDao;
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
//提供对应的set方法
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
}
步骤3:修改配置完成注入 在配置文件中添加依赖注入的配置
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!--bean标签标示配置bean
id属性标示给bean起名字
class属性表示给bean定义类型
-->
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
<!--配置server与dao的关系-->
<!--property标签表示配置当前bean的属性
name属性表示配置哪一个具体的属性
ref属性表示参照哪一个bean
-->
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
</beans>
==注意:配置中的两个bookDao的含义是不一样的==
- name="bookDao"中bookDao的作用是让Spring的IOC容器在获取到名称后,将首字母大写,前面加set找对应的setBookDao()方法进行对象注入
- ref="bookDao"中bookDao的作用是让Spring能在IOC容器中找到id为bookDao的Bean对象给bookService进行注入
四,IOC相关内容
通过前面两个案例,我们已经学习了bean如何定义配置,DI如何定义配置以及容器对象如何获取的内容,接下来主要是把这三块内容展开进行详细的讲解,深入的学习下这三部分的内容,首先是bean基础配置。
4.1 bean基础配置
对于bean的配置中,主要会讲解bean基础配置,bean的别名配置,bean的作用范围配置==(重点)==,这三部分内容:
4.1.1 bean基础配置(id与class)
对于bean的基础配置,在前面的案例中已经使用过:
<bean id="" class=""/>
其中,bean标签的功能、使用方式以及id和class属性的作用,我们通过一张图来描述下
4.1.2 bean的别名name
4.1.3 bean作用范围scope配置
scope使用后续思考
介绍完scope属性以后,我们来思考几个问题:
- 为什么bean默认为单例?
- bean为单例的意思是在Spring的IOC容器中只会有该类的一个对象
- bean对象只有一个就避免了对象的频繁创建与销毁,达到了bean对象的复用,性能高
- bean在容器中是单例的,会不会产生线程安全问题?
- 如果对象是有状态对象,即该对象有成员变量可以用来存储数据的,
- 因为所有请求线程共用一个bean对象,所以会存在线程安全问题。
- 如果对象是无状态对象,即该对象没有成员变量没有进行数据存储的,
- 因方法中的局部变量在方法调用完成后会被销毁,所以不会存在线程安全问题。
- 哪些bean对象适合交给容器进行管理?
- 表现层对象
- 业务层对象
- 数据层对象
- 工具对象
- 哪些bean对象不适合交给容器进行管理?
- 封装实例的域对象,比如doman 里面记录一些成员变量的属性值 , 因为会引发线程安全问题,所以不适合。
4.14 bean基础配置小结
4.2 bean实例化
对象已经能交给Spring的IOC容器来创建了,但是容器是如何来创建对象的呢?
就需要研究下bean的实例化过程,在这块内容中主要解决两部分内容,分别是
- bean是如何创建的
- 实例化bean的三种方式,构造方法,静态工厂和实例工厂
在讲解这三种创建方式之前,我们需要先确认一件事:
bean本质上就是对象,对象在new的时候会使用构造方法完成,那创建bean也是使用构造方法完成的。
Spring容器在创建对象的时候也走的是构造函数, 能访问到类中的私有构造方法,显而易见Spring底层用的是反射 , 类的无参构造方法
基于这个知识点出发,我们来验证spring中bean的三种创建方式,
4.2.1 构造方法实例化(常用)
因为每一个类默认都会提供一个无参构造函数,所以其实真正在使用这种方式的时候,我们什么也不需要做。这也是我们以后比较常用的一种方式。
4.2.2 静态工厂实例化 (了解)
Spring中的第二种bean的创建方式静态工厂实例化:
class:工厂类的类全名
factory-mehod:具体工厂类中创建对象的方法名
看到这,可能有人会问了,你这种方式在工厂类中不也是直接new对象的,和我自己直接new没什么太大的区别,而且静态工厂的方式反而更复杂,这种方式的意义是什么?
主要的原因是:
- 在工厂的静态方法中,我们除了new对象还可以做其他的一些业务操作,这些操作必不可少,如:
public class OrderDaoFactory {
public static OrderDao getOrderDao(){
System.out.println("factory setup....");//模拟必要的业务操作
return new OrderDaoImpl();
}
}
4.2.3 实例工厂与FactoryBean (了解)
接下来继续来研究Spring的第三种bean的创建方式实例工厂实例化:
实例工厂实例化的方式就已经介绍完了,配置的过程还是比较复杂,所以Spring为了简化这种配置方式就提供了一种叫`FactoryBean`的方式来简化开发。
4.2.4 FactoryBean的使用 (重要 )
具体的使用步骤为:
(1)创建一个UserDaoFactoryBean的类,实现FactoryBean接口,重写接口的方法
public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> { //泛型是你想用它造什么对象,就写什么泛型
//代替原始实例工厂中创建对象的方法
public UserDao getObject() throws Exception {
return new UserDaoImpl();
}
//返回所创建类的Class对象
public Class<?> getObjectType() {
return UserDao.class;
}
}
(2)在Spring的配置文件中进行配置
<bean id="userDao" class="com.itheima.factory.UserDaoFactoryBean"/>
(3)AppForInstanceUser运行类不用做任何修改,直接运行
public class AppForInstanceUser {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new
ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserDao userDao = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
userDao.save();
}
}
这种方式在Spring去整合其他框架的时候会被用到,所以这种方式需要大家理解掌握。
查看源码会发现,FactoryBean接口其实会有三个方法,分别是:
T getObject() throws Exception;
Class<?> getObjectType();
default boolean isSingleton() {
return true;
}
方法一:getObject(),被重写后,在方法中进行对象的创建并返回
方法二:getObjectType(),被重写后,主要返回的是被创建类的Class对象
方法三:没有被重写,因为它已经给了默认值,从方法名中可以看出其作用是设置对象是否为单例,默认true,是单例的 , 如果想改成非单例 , 改为false就可以
4.2.5 bean实例化小结
通过这一节的学习,需要掌握:
(1)bean是如何创建的呢?
构造方法
(2)Spring的IOC实例化对象的三种方式分别是:
- 构造方法(常用)
- 静态工厂(了解)
- 实例工厂(了解)
- FactoryBean(实用)
这些方式中,重点掌握构造方法和FactoryBean即可。
需要注意的一点是,构造方法在类中默认会提供,但是如果重写了构造方法,默认的就会消失,在使用的过程中需要注意,如果需要重写构造方法,最好把默认的构造方法也重写下。
4.3 bean的生命周期 (了解即可)
关于bean的相关知识还有最后一个是bean的生命周期,对于生命周期,我们主要围绕着bean生命周期控制来讲解:
- 首先理解下什么是生命周期?
- 从创建到消亡的完整过程,例如人从出生到死亡的整个过程就是一个生命周期。 中间一共经历了十几个步骤
- bean生命周期是什么?
- bean对象从创建到销毁的整体过程。
- bean生命周期控制是什么?
- 在bean创建后到销毁前做一些事情。
现在我们面临的问题是如何在bean的创建之后和销毁之前把我们需要添加的内容添加进去。
BookDao添加生命周期的控制方法,具体的控制有两个阶段:
- bean创建之后,想要添加内容,比如用来初始化需要用到资源
- bean销毁之前,想要添加内容,比如用来释放用到的资源
4.3.1 bean生命周期小结
(1)关于Spring中对bean生命周期控制提供了两种方式:
- 在配置文件中的bean标签中添加init-method和destroy-method属性
- 类实现InitializingBean与DisposableBean接口,这种方式了解下即可。
(2)对于bean的生命周期控制在bean的整个生命周期中所处的位置如下:
- 初始化容器
- 1.创建对象(内存分配)
- 2.执行构造方法
- 3.执行属性注入(set操作)
- ==4.执行bean初始化方法==
- 使用bean
- 1.执行业务操作
- 关闭/销毁容器
- ==1.执行bean销毁方法==
(3)关闭容器的两种方式:
- ConfigurableApplicationContext是ApplicationContext的子类
- close()方法
- registerShutdownHook()方法 注册关闭钩子
五,DI相关内容
前面我们已经完成了bean相关操作的讲解,接下来就进入第二个大的模块DI依赖注入,首先来介绍下Spring中有哪些注入方式?
我们先来思考
- 向一个类中传递数据的方式有几种?
- 普通方法(set方法)
- 构造方法
- 依赖注入描述了在容器中建立bean与bean之间的依赖关系的过程,如果bean运行需要的是数字或字符串呢?
- 引用类型
- 简单类型(基本数据类型与String)
Spring就是基于上面这些知识点,为我们提供了两种注入方式,分别是:
- setter注入
- 简单类型
- ==引用类型==
- 构造器注入
- 简单类型
- 引用类型
依赖注入的方式已经介绍完,接下来挨个学习下:
5.1 setter注入
- 对于引用数据类型使用的是
- 对于简单数据类型使用的是
5.2 构造器注入
介绍完两种参数的注入方式,具体我们该如何选择呢?
- 强制依赖使用构造器进行,使用setter注入有概率不进行注入导致null对象出现
- 强制依赖指对象在创建的过程中必须要注入指定的参数
- 可选依赖使用setter注入进行,灵活性强
- 可选依赖指对象在创建过程中注入的参数可有可无
- Spring框架倡导使用构造器,第三方框架内部大多数采用构造器注入的形式进行数据初始化,相对严谨
- 如果有必要可以两者同时使用,使用构造器注入完成强制依赖的注入,使用setter注入完成可选依赖的注入
- 实际开发过程中还要根据实际情况分析,如果受控对象没有提供setter方法就必须使用构造器注入
- ==自己开发的模块推荐使用setter注入==
这节中主要讲解的是Spring的依赖注入的实现方式:
- setter注入
- 简单数据类型
<bean ...> <property name="" value=""/> </bean>
- 引用数据类型
<bean ...> <property name="" ref=""/> </bean>
- 构造器注入
- 简单数据类型
<bean ...> <constructor-arg name="" index="" type="" value=""/> </bean>
- 引用数据类型
<bean ...> <constructor-arg name="" index="" type="" ref=""/> </bean>
- 依赖注入的方式选择上
- 建议使用setter注入
- 第三方技术根据情况选择
5.3 依赖自动装配
前面花了大量的时间把Spring的注入去学习了下,总结起来就一个字==麻烦==。
问:麻烦在哪?
答:配置文件的编写配置上。
问:有更简单方式么?
答:有,自动配置
什么是自动配置以及如何实现自动配置,就是接下来要学习的内容:
5.3.1 什么是依赖自动装配?
- IOC容器根据bean所依赖的资源在容器中自动查找并注入到bean中的过程称为自动装配
5.3.2 自动装配方式有哪些?
- 按类型(常用)
- 按名称
- 按构造方法
- 不启用自动装配
==注意事项:==
- 需要注入属性的类中对应属性的setter方法不能省略
- 被注入的对象必须要被Spring的IOC容器管理
- 按照类型在Spring的IOC容器中如果找到多个对象,会报NoUniqueBeanDefinitionException
一个类型在IOC中有多个对象,还想要注入成功,这个时候就需要按照名称注入,配置方式为:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<!--autowire属性:开启自动装配,通常使用按类型装配-->
<bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl" autowire="byName"/>
</beans>