第四章：重新来认识你的老朋友Spring框架

2021-11-07 06:23:09

欢迎查看Java开发之上帝之眼系列教程，如果您正在为Java后端庞大的体系所困扰，如果您正在为各种繁出不穷的技术和各种框架所迷茫，那么本系列文章将带您窥探Java庞大的体系。本系列教程希望您能站在上帝的角度去观察（了解）Java体系。使Java的各种后端技术在你心中模块化；让你在工作中能将Java各个技术了然于心；能够即插即用。本章我们来一起了解你的老朋友Spring框架。

Spring这个词对于开发者想必不会陌生，可能你每天都在使用Spring，享受着Spring生态提供的服务，理所当然的用着SpringIOC和SpringAOP去实现老板交给你的功能，唔它就是这样使用的（类声明为Bean组件，然后注入），没错能完成老板任务，没毛病。如果向你提问什么是Spring，Spring有什么核心功能呢，你会想：这太简单了，Spring就是框架嘛，Spring核心功能就是IOC和AOP，So Easy！！可是你真的了解Spring吗？带着这个疑问让我们一起来重新了解一下Spring！本文所有示例源码下载

Spring的起源和根本使命

Spring是一个开源框架，最早由RodJohnson创建，是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的。很多框架都宣称在某些方面针对Java开发做出了简化，但是Spring的目标是致力于全方位简化Java开发，这也是Spring的根本使命"简化Java开发"

Spring如何简化Java开发

为了降低Java开发的复杂性，Spring采取了以下4种关键策略，请务必牢记下面4中策略于心，这样会帮助你更深的理解Spring。下面我们来逐一解读每一条策略，你就能明白Spring是如何简化Java开发的。

基于POJO的轻量级和最小侵入性编程
通过依赖注入和面向接口实现松耦合
基于切面和惯例进行声明式编程
通过切面和模板减少样版式代码

1.基于POJO的轻量级和最小侵入性编程

Spring竭力避免因自身的API而弄乱你的代码。Spring不会强迫你实现Spring规范的接口或继承Spring规范的类。相反，在一个基于Spring构建的应用中，应用中的类没有任何痕迹表明你使用了Spring。最坏的情况就是你在应用的类中发现了Spring的相关注解，但它依然是POJO，下面我们来看一个在Spring中的一个POJO例子。example1实例源码下载

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 20:32 2018-09-26
 * @Modified By:
 */
public class HelloSpringBean {
    public String sayHello() {
        return "Hello Spring!!!";
    }
}

你可以看到，这就是一个POJO（简单的JAVA类），没有任何地方表明它是Spring组件，Spring非侵入式编程模型意味着这个类在Spring应用和非Spring应用中都可以发挥同样的作用。尽管看起来很简单；但Spring通过IOC（Inversion of Control）管理这个POJO，然后通过DI（Dependency Inject）来注入他们，这个POJO就变的魔力十足；那么DI是如何帮助应用对象彼此之间保持松耦合的呢？

2.通过依赖注入和面向接口实现松耦合

来我们一起来看一下一个简单的POJO example2实例源码下载

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 07:44 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class BeautifulGirl implements Gril {

    private EatAction eat;

    public BeautifulGirl() {
        this.eat = new EatAction();
    }
    @Override
    public void action() {
        eat.action();
    }
}

在BeautifulGirl（可爱的小女孩）这个类中，在构造方法中创建一个EatAction（吃饭动作）。这样就极大限制了BeautifulGirl（可爱的小女孩）的能力；如果现在小女孩需要去玩耍呢？或者需要去睡觉呢？真是太抱歉了，BeautifulGirl（可爱的小女孩）只会吃东西这个动作。这是什么原因呢？这就是BeautifulGirl（可爱的小女孩）和EatAction（吃饭动作）这两个类紧紧耦合在了一起！紧密耦合同时会造成代码的难以测试，难以服用，难以理解，并且典型地表现出"打地鼠“式的Bug特性（修复一个Bug，将会出现一个或多个新Bug），所以我们可以知道耦合是必须的，但必须谨慎管理耦合。但是怎么才算是谨慎处理耦合关系呢？

上图所示，DI（依赖注入）会将所依赖关系自动交给目标对象，而不是让对象本身创建所依赖对象。对象的依赖关系将由系统中负责协调个对象依赖关系的第三方组件（类似Spring）在创建对象的时候设定。现在我们明白了通过DI依赖注入可以将对象之间依赖关系轻松解耦，那么我们来看一下简单的实例吧。 example3实例源码下载

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 07:44 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class BeautifulGirl implements Gril {

    private Action action;


    public BeautifulGirl(Action action) {
        this.action = action;
    }

    @Override
    public void action() {
        action.action();
    }
}

从上面实例代码中可以看到BeautifulGirl本身并没有创建任何的动作，而是通过构造方法传入一个实现了Action（动作）接口的实现类即可，也就是说BeautifulGirl可以完成任意实现了Action接口的动作（睡觉啦...玩耍啦...旅行啦....）。
这里的要点是BeautifulGirl没有与任何特定的Action发生耦合。BeautifulGirl只需要的是一个实现Action接口就行，对象本身只是通过接口（而非具体实现或初始化过程）来表明依赖关系，那么这种依赖就能够在BeautifulGirl不知情的情况下替换不同的具体动作。好了我们现在明白了DI进行依关系解耦的原理了，下面我们看一下如何在Spring中应用DI。 example4实例源码下载

<?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-4.0.xsd">

    <bean class="com.jimisun.spring.example4.BeautifulGirl" id="beautifulGirl">
        <constructor-arg ref="action"/>
    </bean>

    <bean class="com.jimisun.spring.example4.SleepAction" id="action"></bean>

</beans>


/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 07:53 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Spring.xml");
        BeautifulGirl beautifulGirl = (BeautifulGirl) context.getBean("beautifulGirl");
        beautifulGirl.action();
        context.close();
    }
}

这样执行Main方法，从Context中获取BeautifulGirl实例执行action方法。当然Spring提供了基于Java的配置，可作为XML配置文件的代替方案 example5实例源码下载

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 08:40 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
@Configuration
public class SpringConfig {

    @Bean
    public SleepAction sleepAction() {
        return new SleepAction();
    }

    @Bean
    public BeautifulGirl beautifulGirl() {
        return new BeautifulGirl(sleepAction());
    }
}

只不过Spring的上下文的实现应该使用AnnotationConfigApplicationContext进行加载配置

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 07:53 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        SleepAction action = applicationContext.getBean(SleepAction.class);
        action.action();
    }
}

3.基于切面和惯例进行声明式编程

现在我们已经明白DI能够将互相协作的软件保持松耦合，而面向切面编程（aspect-oriented-programming，AOP）可以将遍布应用各处的功能分离出来形成可从用的组件。

我们仍然使用上面的例子，BeautifulGirl随心所欲的执行各种动作真的没问题吗？如果可爱的小女孩执行的动作是去河边玩耍，吃一些危险的东西呢？那么我们势必需要一个家长（Parent类）进行监督小女孩的动作是否是安全的，下面我们来看一下Parent类。example6实例源码下载

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 09:32 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class Parent {
    public void check() {
        System.out.println("检查动作是否安全.......");
    }
}

非常简单！Parent（家长类）只有一个方法就是check，那么现在就让Parent对BeautifulGirl的执行动作进行检查吧。

 <bean class="com.jimisun.spring.example6.BeautifulGirl" id="beautifulGirl">
        <constructor-arg ref="action"/>
        <constructor-arg ref="parent"/>
    </bean>

    <bean class="com.jimisun.spring.example6.SleepAction" id="action"></bean>
    <bean class="com.jimisun.spring.example6.Parent" id="parent"></bean>
</beans>

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 07:44 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class BeautifulGirl implements Girl {

    private Action action;

    private Parent parent;

    public BeautifulGirl(Action action, Parent parent) {
        this.action = action;
        this.parent = parent;
    }

    @Override
    public void action() {
        parent.check();
        action.action();
    }
}

我们非常聪明，使用了DI将Parent类注入到了BeautifulGirl类中，在BeautifulGirl执行action动作之前执行 parent.check()方法，这样我们要的效果就达到了。等等....好像有什么不对的地方？

管理Parent家长的check动作真的是美丽的小女孩的职责吗？
将Parent家长注入到美丽的小女孩类中不是将代码复杂化了吗？
我们需不需要一个不需要家长注入的美丽的小女孩呢？
如果注入的Parent为NULL我们是否应该在美丽的小女孩中进行校验呢？

真的是太糟糕了，注入一个Parent（家长）将会产生那么多的问题，为什么呢？因为Parent类的业务于BeautifulGirl无关；BeautifulGirl将会承担Parent类的职责。

在一个项目中，很多系统服务都会分布到各个业务模块中，这使得业务模块的逻辑变得十分复杂，而使用AOP能够使这些服务模块化，并以声明式的方式将他们应用到他们所需要影响的组件中，使得这些组件将会具有更高的内聚性并且更加关注自身的业务逻辑，完全不需要了解系统服务所带来的复杂性。

下面我们使用SpringAOP对上面代码进行改造 example7实例源码下载
　

　<!--声明Bean-->
    <bean class="com.jimisun.spring.example7.Parent" id="parent"></bean>

    <!--声明切面-->
    <aop:config>
        <aop:aspect ref="parent">
            <aop:pointcut id="girlAction" expression="execution(* com.jimisun.spring.example7.Action.*(..))"/>
            <aop:before pointcut-ref="girlAction" method="check"/>
        </aop:aspect>
    </aop:config>

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 07:44 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class BeautifulGirl implements Girl {

    private Action action;
    
    public BeautifulGirl(Action action) {
        this.action = action;
    }

    @Override
    public void girlAction() {
        action.action();
    }
}

我们只需要在Spring配置文件中声明Parent为Spring Bean，然后将配置在SpringAOP中即可，我们可以发现BeautifulGirl类中没有发现任何关于Parent的信息，这就是AOP的魅力所在——以声明的方式将组件应用到他们所需要影响的组件中！

4.通过切面和模板减少样版式代码

在通过JavaAPI进行编程，我们经常会编写很多重复的代码例如JDBC访问数据库，JMS，JNDI等场景下会重复编写大量的样版式代码，而Spring皆在通过模板封装来消除模板式代码，例如Spring针对JDBC访问数据库进行封装的JdbcTemplate等，这里就是Spring使用封装的模板来减少JavaAPI样版式代码。example8实例源码下载

/**
 * @Author:jimisun
 * @Description:
 * @Date:Created in 11:13 2018-09-27
 * @Modified By:
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
        jdbcTemplate.execute("select * from user");
    }
}

非常感谢大家耐心能看到这里，在本文中我尽可能地详细阐述Spring使如何简化Java开发？遵循哪些策略？以及为什么遵循的好处。

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本文资料来源：

Spring IN ACTION
Spring 实战（第四版）

勘误&感谢

　　本系列文章资料来源很多出自于互联网和在下本身的见解，受限于个人技术能力水平和其他相关知识的限制，相关见解错误或者资料引用错误请各位帮助留言校正！引用资料多来自于互联网，在下在引用前会遵循各位前辈或者博主的引用说明表示感谢，但互联网资料多是转发再转发或存在遗漏请原作者内信联系指正。

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