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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:/。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 Johnson在开发出Spring之前，主要从事项目开发咨询
2、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。无论Spring涉足到哪一个领域，使用的都是简单的JavaBean，
3、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 jects）都适用。ORM 封装包提供了常用的“对象/关系”映射APIs
4、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source-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
5、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
6、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.layout.ConversionPattern=%c1-%m%n,概述,Spring
7、 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Spring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
8、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
9、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
10、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
11、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 Class
12、A private InterfaceB clzB;public doSomething()Ojbect obj=Class.forName(Config.BImplementation).newInstance();clzB=(InterfaceB)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
13、。,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;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
14、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
15、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
16、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
17、，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：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
18、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。,Spring Bean封装机制,概述：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 WrapperBeanWrapper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。
19、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 BeanWrapper操作一个JavaBean：Object obj=).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
20、机制所依赖的基础。,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
21、Factory 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/sample
22、,Spring Bean封装机制,Bean Factory idJava 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。classJava 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，BeanFactory每次都将
23、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-onBean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，应该在设计上应该避免）。通过depe
24、nds-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dataSource bean实例，并将其引用传入Th
25、eAction 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定。联合上面关于BeanWrapper的内容，我们可以看到，BeanW
26、rapper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,ApplicationContextBeanFactory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Framework style）。ApplicationContext覆盖了BeanFa
27、ctory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,ApplicationContext1 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，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UR
28、L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,ApplicationContext1)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：,
29、Spring Bean封装机制,Spring Quick Startmessages,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ReloadableResourceBundleMessageSource，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
30、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.propertiesmessages_zh.propertiesmessages.propertiesmessages_zh_CN.classmessages_zh.classmessages.class示例中包含了两个配置文件，内容如下：messages_zh_CN.properties：userinfo=当前登录用户:0 登录时间:1messages_en_US.
31、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=newFileSystemXmlApplicationContext(bean.xml);Object arg=new ObjectErica,Calendar.getInstance().getTime();/以系统默认Locale加载信息(对于中文WinXP而言，默认为zh_CN)String msg=ctx.getMessage(userinfo,arg);System.o
32、ut.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.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.propertiesclass
33、path: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.publishEvent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。,Spr
34、ing 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：.ContextLoaderListener,Spring Bean封装
35、机制,或：context.ContextLoaderServlet1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ApplicationConte
36、xt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
37、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
38、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，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 Workerabstract void locked();abstract void accessDataObject();abstract
39、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
40、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,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P
41、ersistence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？,
