五十、Spring

1.Spring概述

1.1 Spring是什么

Spring是分层的 Java SE/EE应用 full-stack(全栈式) 轻量级开源框架。

提供了表现层 SpringMVC和持久层 Spring JDBC Template以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术，还能整合开源世界众多著名的第三方框架和类库，逐渐成为使用最多的Java EE 企业应用开源框架。

两大核心：以 IOC（Inverse Of Control：控制反转）和 AOP（Aspect Oriented Programming：面向切面编程）为内核。

1.2 Spring发展历程

* EJB
  1997 年，IBM提出了EJB 的思想
  1998 年，SUN制定开发标准规范 EJB1.0
  1999 年，EJB1.1 发布
  2001 年，EJB2.0 发布
  2003 年，EJB2.1 发布
  2006 年，EJB3.0 发布
* Spring
  Rod Johnson（ Spring 之父）
  改变Java世界的大师级人物
  2002年编著《Expert one on one J2EE design and development》
  指出了JavaEE和EJB组件框架中的存在的一些主要缺陷；提出普通java类依赖注入更为简单的解
  决方案。
  2004年编著《Expert one-on-one J2EE Development without EJB》
  阐述了JavaEE开发时不使用EJB的解决方式（Spring 雏形）
  同年4月spring1.0诞生
2006年10月，发布 Spring2.0
2009年12月，发布 Spring3.0
2013年12月，发布 Spring4.0
2017年9月， 发布最新 Spring5.0 通用版（GA）

1.3 Spring优势
1）方便解耦，简化开发
  Spring就是一个容器，可以将所有对象创建和关系维护交给Spring管理
  什么是耦合度？对象之间的关系，通常说当一个模块(对象)更改时也需要更改其他模块(对象)，这就是耦合，耦合度过高会使代码的维护成本增加。要尽量解耦
2）AOP编程的支持
  Spring提供面向切面编程，方便实现程序进行权限拦截，运行监控等功能。
3）声明式事务的支持
  通过配置完成事务的管理，无需手动编程
4）方便测试，降低JavaEE API的使用
  Spring对Junit4支持，可以使用注解测试
5）方便集成各种优秀框架
  不排除各种优秀的开源框架，内部提供了对各种优秀框架的直接支持

1.4 Spring体系结构

2.初识IOC

2.1 概述

控制反转（Inverse Of Control）不是什么技术，而是一种设计思想。它的目的是指导我们设计出更加松耦合的程序。

控制：在java中指的是对象的控制权限（创建、销毁）

反转：指的是对象控制权由原来由开发者在类中手动控制反转到由Spring容器控制

举个例子

* 传统方式 之前我们需要一个userDao实例，需要开发者自己手动创建 new UserDao(); 
* IOC方式 现在我们需要一个userDao实例，直接从spring的IOC容器获得，对象的创建权交给了spring控制

2.2 自定义IOC容器

2.2.1 介绍

需求

实现service层与dao层代码解耦合

步骤分析

1. 创建java项目，导入自定义IOC相关坐标

2. 编写Dao接口和实现类

3. 编写Service接口和实现类

4. 编写测试代码

2.2.2 实现

1）创建java项目，导入自定义IOC相关坐标

<dependencies>
    <dependency>
      <groupId>dom4j</groupId>
      <artifactId>dom4j</artifactId>
      <version>1.6.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>jaxen</groupId>
    <artifactId>jaxen</artifactId>
    <version>1.1.6</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
  </dependency>
</dependencies>

2）编写Dao接口和实现类

public interface UserDao {
  public void save();
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {
  public void save() {
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

3）编写Service接口和实现类

public interface UserService {
  public void save();
}


public class UserServiceImpl implements UserService {
  private UserDao userDao;
  public void save(){
    userDao = new UserDaoImpl();
    userDao.save();
  }
}

4）编写测试代码

public class UserTest {
  @Test
  public void testSave() throws Exception {
    UserService userService = new UserServiceImpl();
    userService.save();
  }
}

5）问题

当前service对象和dao对象耦合度太高，而且每次new的都是一个新的对象，导致服务器压力过大。

解耦合的原则是编译期不依赖，而运行期依赖就行了。

把所有需要创建对象的信息定义在配置文件中

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans>
  <bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>
</beans>

7）编写BeanFactory工具类

public class BeanFactory {
  /* 声明集合用来保存bean  */
  private static Map<String, Object> ioc = new HashMap<>();
  
  static {
    try {
      /* 1.读取配置文件 */
      InputStream in =
      BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("beans.xml");
      /* 2.解析xml */
      SAXReader saxReader = new SAXReader();
      Document document = saxReader.read(in);
      /* 3.编写xpath表达式 */
      String xpath = "//bean";
      /* 4.获取所有的bean标签 */
      List<Element> list = document.selectNodes(xpath);
      /* 5.遍历并创建对象实例，设置到map集合中 */
      for (Element element : list) {
        String id = element.attributeValue("id");
        String className = element.attributeValue("class");
        Object object = Class.forName(className).newInstance();
        ioc.put(id, object);
        }
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  // 获取指定id的对象实例
  public static Object getBean(String beandId) {
    return ioc.get(beandId);
  }
}

8）修改UserServiceImpl实现类

public class UserServiceImpl implements UserService {
  private UserDao userDao;
  public void save() throws Exception{
    userDao = (UserDao) BeanFactory.getBean("userDao");
    userDao.save();
  }
}

2.2.3 知识小结

* 其实升级后的BeanFactory就是一个简单的Spring的IOC容器所具备的功能。
* 之前我们需要一个userDao实例，需要开发者自己手动创建 new UserDao();
* 现在我们需要一个userdao实例，直接从spring的IOC容器获得，对象的创建权交给了spring控制
* 最终目标：代码解耦合

3.Spring快速入门

3.1 介绍

需求：借助spring的IOC实现service层与dao层代码解耦合

步骤分析

1. 创建java项目，导入spring开发基本坐标
2. 编写Dao接口和实现类
3. 创建spring核心配置文件
4. 在spring配置文件中配置 UserDaoImpl
5. 使用spring相关API获得Bean实例

3.2 实现

1）创建java项目，导入spring开发基本坐标

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>5.1.5.RELEASE</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
  </dependency>
</dependencies>

2）编写Dao接口和实现类

public interface UserDao {
  public void save();
}


public class UserDaoImpl implements UserDao {
  public void save() {
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

3）创建spring核心配置文件 applicationContext.xml

<?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">
</beans>

4）在spring配置文件中配置 UserDaoImpl

//详细内容 见上3
<beans ...>
  <bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>
</beans>

5）使用spring相关API获得Bean实例

public class UserTest {
  @Test
  public void testSave() throws Exception {
  /* 加载同时保存bean 到容器中 */
    ApplicationContext applicationContext =
    new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    /* 直接从容器中获取 */
    UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDao");
    userDao.save();
  }
}

3.3 知识小结

Spring的开发步骤

1. 导入坐标
2. 创建Bean
3. 创建applicationContext.xml
4. 在配置文件中进行Bean配置
5. 创建ApplicationContext对象，执行getBean

4.Spring相关API

4.1 API继承体系介绍

Spring的API体系异常庞大，我们现在只关注两个BeanFactory和ApplicationContext

4.2 BeanFactory

BeanFactory是 IOC 容器的核心接口，它定义了IOC的基本功能。

特点：在第一次调用getBean()方法时，创建指定对象的实例

@Test
public void test2(){


/*  核心接口，不会创建bean对象存到容器中 */
 BeanFactory xmlBeanFactory = new XmlBeanFactory(
new ClassPathResource("applicationContext.xml"));


 /* getBean的时候才真正创建bean对象 */
IUserDao userDao = (IUserDao) xmlBeanFactory.getBean("userDao");
 userDao.save();
}

4.3 ApplicationContext

代表应用上下文对象，可以获得spring中IOC容器的Bean对象。

特点：在spring容器启动时，加载并创建所有对象的实例

常用实现类

1. ClassPathXmlApplicationContext 
它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种。 
2. FileSystemXmlApplicationContext 它是从磁盘路径上加载配置文件，配置文件可以在磁盘的任意位置。 
3. AnnotationConfigApplicationContext 当使用注解配置容器对象时，需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解。

测试代码

@Test
public void test1(){


	/* 获取到了spring上下文对象，借助上下文对象可以获取到IOC容器中的bean对象 ,加载的同时就创建了bean对象存到容器中 */
	 ApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");


	//ApplicationContext fileSystemXmlApplicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext("D:\\xxx\\xxx\\src\\main\\resources\\applicationContext.xml");


	/* 使用上下文对象从IOC容器中获取到了bean对象
	 1.根据beanid在容器中找对应的bean对象 */
	//IUserDao userDao = (IUserDao) classPathXmlApplicationContext.getBean("userDao");


	/*2.根据类型在容器中进行查询：有可能报错的情况：根据当前类型匹配到多个实例 */
	IUserDao userDao = classPathXmlApplicationContext.getBean("userDao",IUserDao.class);


	/* 调用方法 */
	userDao.save();


}

常用方法

1. Object getBean(String name);
  根据Bean的id从容器中获得Bean实例，返回是Object，需要强转。
2. <T> T getBean(Class<T> requiredType);
  根据类型从容器中匹配Bean实例，当容器中相同类型的Bean有多个时，则此方法会报错。
3. <T> T getBean(String name,Class<T> requiredType);
  根据Bean的id和类型获得Bean实例，解决容器中相同类型Bean有多个情况。

5.Spring配置文件

5.1 Bean标签基本配置

<bean id="" class=""></bean>
* 用于配置对象交由Spring来创建。
* 基本属性：
  id：Bean实例在Spring容器中的唯一标识
  class：Bean的全限定名
* 默认情况下它调用的是类中的 无参构造函数，如果没有无参构造函数则不能创建成功。

5.2 Bean标签范围配置

<bean id="" class="" scope=""></bean>

scope属性指对象的作用范围，取值如下：

1. 当scope的取值为singleton时 Bean的实例化个数：1个 Bean的实例化时机：当Spring核心文件被加载时，实例化配置的Bean实例 Bean的生命周期：对象创建：当应用加载，创建容器时，对象就被创建了对象运行：只要容器在，对象一直活着对象销毁：当应用卸载，销毁容器时，对象就被销毁了 2. 当scope的取值为prototype时 Bean的实例化个数：多个 Bean的实例化时机：当调用getBean()方法时实例化Bean Bean的生命周期：对象创建：当使用对象时，创建新的对象实例对象运行：只要对象在使用中，就一直活着对象销毁：当对象长时间不用时，被 Java 的垃圾回收器回收了

5.3 Bean生命周期配置

<bean id="" class="" scope="" init-method="" destroy-method=""></bean>
* init-method：指定类中的初始化方法名称
* destroy-method：指定类中销毁方法名称

如

<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destroy"></bean>


public class UserDaoImpl implements UserDao {


    public void save() {
        System.out.println("保存成功了...");
    }
    public void init(){
        System.out.println("init");
    }
    public void destroy(){
        System.out.println("destroy");
    }
}

5.4 Bean实例化三种方式

无参构造方法实例化
工厂静态方法实例化
工厂普通方法实例化

5.4.1 无参构造方法实例化

它会根据默认无参构造方法来创建类对象，如果bean中没有默认无参构造函数，将会创建失败

<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl"/>

5.4.2 工厂静态方法实例化

应用场景

依赖的jar包中有个A类，A类中有个静态方法m1，m1方法的返回值是一个B对象。如果我们频繁使用 B对象，此时我们可以将B对象的创建权交给spring的IOC容器，以后我们在使用B对象时，无需调用A类中的m1方法，直接从IOC容器获得。

public class StaticFactoryBean {
  public static UserDao createUserDao(){
    return new UserDaoImpl();
  }
}

<bean id="userDao" class="com.aaa.factory.StaticFactoryBean"
factory-method="createUserDao" />

5.4.3 工厂普通方法实例化

应用场景

依赖的jar包中有个A类，A类中有个普通方法m1，m1方法的返回值是一个B对象。如果我们频繁使用 B对象

此时我们可以将B对象的创建权交给spring的IOC容器，以后我们在使用B对象时，无需调用A类中的m1 方法，直接从IOC容器获得。

public class DynamicFactoryBean {
 public UserDao createUserDao(){
    return new UserDaoImpl(); 
 } 
}

<bean id="dynamicFactoryBean" class="com.aaa.factory.DynamicFactoryBean"/>
<bean id="userDao" factory-bean="dynamicFactoryBean" factory-method="createUserDao"/>

5.5 Bean依赖注入概述

依赖注入 DI（Dependency Injection）：它是 Spring 框架核心 IOC 的具体实现。

在编写程序时，通过控制反转，把对象的创建交给了 Spring，但是代码中不可能出现没有依赖的情况。IOC 解耦只是降低他们的依赖关系，但不会消除。例如：业务层仍会调用持久层的方法。

那这种业务层和持久层的依赖关系，在使用 Spring 之后，就让 Spring 来维护了。简单的说，就是通过框架把持久层对象传入业务层，而不用我们自己去获取。

5.6 Bean依赖注入方式

5.6.1 构造方法

在UserServiceImpl中创建有参构造


public class UserServiceImpl implements UserService {
  private UserDao userDao;
  public UserServiceImpl(UserDao userDao) {
    this.userDao = userDao;
  }


  @Override
  public void save() {
    userDao.save();
  }
}

配置Spring容器调用有参构造时进行注入

<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl"/>
<bean id="userService" class="com.aaa.service.impl.UserServiceImpl">
<!-- <constructor-arg index="0" type="com.aaa.dao.UserDao" ref="userDao"/> -->
<constructor-arg name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>

测试

ApplicationContext classPathXmlApplicationContext = 
new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserService userService = 
(UserService) classPathXmlApplicationContext.getBean("userService");
userService.save();

5.6.2 set方法

在UserServiceImpl中创建set方法


public class UserServiceImpl implements UserService {
  private UserDao userDao;
  public void setUserDao(UserDao userDao) {
    this.userDao = userDao;
  }
  @Override
  public void save() {
    userDao.save();
  }
}

配置Spring容器调用set方法进行注入

<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl"/>
<bean id="userService" class="com.aaa.service.impl.UserServiceImpl">
  <property name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>

5.6.3 P命名空间注入(了解)

P命名空间注入本质也是set方法注入，但比起上述的set方法注入更加方便，主要体现在配置文件中，如下：

首先，需要引入P命名空间：

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

其次，需要修改注入方式：

<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl"/>
<bean id="userService" class="com.aaa.service.impl.UserServiceImpl"
p:userDao-ref="userDao"/>

5.7 Bean依赖注入的数据类型

上面操作，都是注入Bean对象，除了对象的引用可以注入，普通数据类型和集合都可以在容器中进行注入。

注入数据的三种数据类型

1. 普通数据类型

2. 引用数据类型

3. 集合数据类型

其中引用数据类型，此处就不再赘述了，之前的操作都是对UserDao对象的引用进行注入的。下面将以set方法注入为例，演示普通数据类型和集合数据类型的注入。

5.7.1 注入普通数据类型


public class User {
  private String username;
  private String age;
  public void setUsername(String username) {
    this.username = username;
  }
  public void setAge(String age) {
    this.age = age;
  }
}

<bean id="user" class="com.aaa.domain.User">
  <property name="username" value="fyh"/>
  <property name="age" value="18"/>
</bean>

测试

ApplicationContext classPathXmlApplicationContext =
        new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
 User user =
        classPathXmlApplicationContext.getBean("user",User.class);
System.out.println(user);

5.7.2 注入集合数据类型

1）List集合注入


public class UserDaoImpl implements UserDao {
  private List<Object> list;
  
  public void setList(List<Object> list) {
      this.list = list;
  }  


  public void save() {
    System.out.println(list);
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

<bean id="user" class="com.aaa.domain.User">
  <property name="username" value="jack"/>
  <property name="age" value="18"/>
</bean>
<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl">
  <property name="list">
    <list>
      <value>aaa</value>
      <ref bean="user"></ref>
    </list>
  </property>
</bean>

2）Set集合注入

public class UserDaoImpl implements UserDao {
  private Set<Object> set;
  public void setSet(Set<Object> set) {
    this.set = set;
  }
  public void save() {
    System.out.println(set);
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

<bean id="user" class="com.aaa.domain.User">
  <property name="username" value="jack"/>
  <property name="age" value="18"/>
  </bean>
  <bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl">
  <property name="set">
  <set>
    <value>bbb</value>
    <ref bean="user"></ref>
  </set>
  </property>
</bean>

3）Array数组注入


public class UserDaoImpl implements UserDao {
  private Object[] array;
  public void setArray(Object[] array) {
    this.array = array;
  }
  public void save() {
    System.out.println(Arrays.toString(array));
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

<bean id="user" class="com.aaa.domain.User">
  <property name="username" value="jack"/>
  <property name="age" value="18"/>
</bean>
<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl">
  <property name="array">
    <array>
      <value>ccc</value>
      <ref bean="user"></ref>
    </array>
  </property>
</bean>

4）Map集合注入

public class UserDaoImpl implements UserDao {
  private Map<String, Object> map;
  public void setMap(Map<String, Object> map) {
    this.map = map;
  }
  public void save() {
    System.out.println(map);
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

<bean id="user" class="com.aaa.domain.User">
  <property name="username" value="jack"/>
  <property name="age" value="18"/>
</bean>
<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl">
  <property name="map">
  <map>
    <entry key="k1" value="ddd"/>
    <entry key="k2" value-ref="user"></entry>
  </map>
  </property>
</bean>

5）Properties配置注入


public class UserDaoImpl implements UserDao {
  private Properties properties;
  public void setProperties(Properties properties) {
    this.properties = properties;
  }
  public void save() {
    System.out.println(properties);
    System.out.println("保存成功了...");
  }
}

<bean id="userDao" class="com.aaa.dao.impl.UserDaoImpl">
  <property name="properties">
    <props>
      <prop key="k1">v1</prop>
      <prop key="k2">v2</prop>
      <prop key="k3">v3</prop>
    </props>
  </property>
</bean>

5.8 配置文件模块化

实际开发中，Spring的配置内容非常多，这就导致Spring配置很繁杂且体积很大，所以，可以将部分配置拆解到其他配置文件中，也就是所谓的配置文件模块化。

1）并列的多个配置文件

ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("beans1.xml","beans2.xml","...");

2）主从配置文件

<import resource="applicationContext-xxx.xml"/>

注意：同一个xml中不能出现相同名称的bean,如果出现会报错多个xml如果出现相同名称的bean，不会报错，但是后加载的会覆盖前加载的bean

5.9 知识小结

<bean>标签：创建对象并放到spring的IOC容器
  id属性:在容器中Bean实例的唯一标识，不允许重复
  class属性:要实例化的Bean的全限定名
  scope属性:Bean的作用范围，常用是Singleton(默认)和prototype
<constructor-arg>标签：属性注入
  name属性：属性名称
  value属性：注入的普通属性值
  ref属性：注入的对象引用值
<property>标签：属性注入
  name属性：属性名称
  value属性：注入的普通属性值
  ref属性：注入的对象引用值
  <list>
  <set>
  <array>
  <map>
  <props>
<import>标签:导入其他的Spring的分文件