Spring原理
它是一个全面的、企业应用开发一站式的解决方案,贯穿表现层、业务层、持久层。但是 Spring 仍然可以和其他的框架无缝整合。
1.1 Spring 特点
轻量级、控制反转、面向切面、容器、框架集合
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1.2 Spring 核心组件
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/9731cd83b3793b0a.png)
详解释义:
Data Access/Integration:数据存取/数据集成
-
JDBC:Java数据库连接,(Java Database Connectivity,简称JDBC)
-
ORM:对象关系映射(Object Relational Mapping,简称ORM)
-
OXM:Spring3.0的一个新特性是O/XMapper。O/X映射器这个概念并不新鲜,O代表Object,X代表XML。
-
JMS:Java消息服务(Java Message Service)应用程序接口
-
Transactions:事务
Web(MVC/Remoting):MVC、远程请求
-
Web
-
Servlet:小服务程序;
-
Protlet:Portlet是基于Java的Web组件,由Portlet容器管理,并由容器处理请求,生产动态内容
-
Struts:Struts2是一个基于MVC设计模式的Web应用框架,它本质上相当于一个servlet
AOP:AOP为Aspect Oriented Programming的缩写,意为:面向切面编程
Aspects:AOP思想类库
Instrumentation:仪表盘
Core Container:核心容器
-
Beans:符合某种特定的规范的Java类
-
Core:Core模块主要的功能是实现了反向控制IOC(Inversion of Control)与依赖注入DI(Dependency Injection)、Bean配置以及加载。
-
Context:上下文
-
Expression Language:表达式
Test:测试
1.3 Spring 常用模块
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1.4 Spring 主要包
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/7af030cc6e4f870c.png)
1.5 Spring 常用注解
bean 注入与装配的的方式有很多种,可以通过 xml,get set 方式,构造函数或者注解等。简单易用的方式就是使用 Spring 的注解了,Spring 提供了大量的注解方式。
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/065506534380176e.png)
1.6 Spring 第三方结合
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/47c4677f35d21157.png)
1.7 Spring IOC 原理
1.7.1 概念
Spring 通过一个配置文件描述 Bean 及 Bean 之间的依赖关系,利用 Java 语言的反射功能实例化 Bean 并建立 Bean 之间的依赖关系。 Spring 的 IoC 容器在完成这些底层工作的基础上,还提供了 Bean 实例缓存、生命周期管理、 Bean 实例代理、事件发布、资源装载等高级服务。
1.7.2 Spring 容器高层视图
Spring 启动时读取应用程序提供的 Bean 配置信息,并在 Spring 容器中生成一份相应的 Bean 配置注册表,然后根据这张注册表实例化 Bean,装配好 Bean 之间的依赖关系,为上层应用提供准备就绪的运行环境。其中 Bean 缓存池为 HashMap 实现
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/78a0eec95be10694.png)
1.7.3 IOC 容器实现
BeanFactory-框架基础设施
BeanFactory 是 Spring 框架的基础设施,面向 Spring 本身;ApplicationContext 面向使用 Spring 框架的开发者,几乎所有的应用场合我们都直接使用ApplicationContext 而非底层的 BeanFactory。
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/898dcbe2b42009e3.png)
BeanDefinitionRegistry 注册表
- Spring 配置文件中每一个节点元素在 Spring 容器里都通过一个 BeanDefinition 对象表示,它描述了 Bean 的配置信息。而 BeanDefinitionRegistry 接口提供了向容器手工注册 BeanDefinition 对象的方法
BeanFactory 顶层接口
- 位于类结构树的顶端 ,它最主要的方法就是 getBean(String beanName),该方法从容器中返回特定名称的 Bean,BeanFactory 的功能通过其他的接口得到不断扩展:
ListableBeanFactory
- 该接口定义了访问容器中 Bean 基本信息的若干方法,如查看 Bean 的个数、获取某一类型 Bean 的配置名、查看容器中是否包括某一 Bean 等方法;
HierarchicalBeanFactory 父子级联
- 父子级联 IoC 容器的接口,子容器可以通过接口方法访问父容器; 通过HierarchicalBeanFactory 接口, Spring 的 IoC 容器可以建立父子层级关联的容器体系,子容器可以访问父容器中的 Bean,但父容器不能访问子容器的 Bean。Spring 使用父子容器实现了很多功能,比如在 Spring MVC 中,展现层 Bean 位于一个子容器中,而业务层和持久层的 Bean 位于父容器中。这样,展现层 Bean 就可以引用业务层和持久层的 Bean,而业务层和持久层的 Bean 则看不到展现层的 Bean。
ConfigurableBeanFactory
- 是一个重要的接口,增强了 IoC 容器的可定制性,它定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法;
AutowireCapableBeanFactory 自动装配
- 定义了将容器中的 Bean 按某种规则(如按名字匹配、按类型匹配等)进行自动装配的方法;
SingletonBeanRegistry 运行期间注册单例 Bean
- 定义了允许在运行期间向容器注册单实例 Bean 的方法;对于单实例(singleton)的 Bean 来说,BeanFactory 会缓存 Bean 实例,所以第二次使用 getBean() 获取 Bean 时将直接从 IoC 容器的缓存中获取 Bean 实例。Spring 在 DefaultSingletonBeanRegistry 类中提供了一个用于缓存单实例 Bean 的缓存器,它是一个用 HashMap 实现的缓存器,单实例的 Bean 以 beanName 为键保存在这个 HashMap 中。
依赖日志框架
- 在初始化 BeanFactory 时,必须为其提供一种日志框架,比如使用 Log4J, 即在类路径下提供 Log4J 配置文件,这样启动 Spring 容器才不会报错。
ApplicationContext 面向开发应用
ApplicationContext 由 BeanFactory 派 生 而 来 , 提 供 了 更 多 面 向 实 际 应 用 的 功 能 。
ApplicationContext 继承了 HierarchicalBeanFactory 和 ListableBeanFactory 接口,在此基础
上,还通过多个其他的接口扩展了 BeanFactory 的功能:
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/24058d9242b7cd1e.png)
-
ClassPathXmlApplicationContext:默认从类路径加载配置文件
-
FileSystemXmlApplicationContext:默认从文件系统中装载配置文件
-
ApplicationEventPublisher:让容器拥有发布应用上下文事件的功能,包括容器启动事件、关闭事件等。
-
MessageSource:为应用提供 i18n 国际化消息访问的功能;
-
ResourcePatternResolver : 所 有 ApplicationContext 实现类都实现了类似于
PathMatchingResourcePatternResolver 的功能,可以通过带前缀的 Ant 风格的资源文件路径装载 Spring 的配置文件。 -
LifeCycle:该接口是 Spring 2.0 加入的,该接口提供了 start()和 stop()两个方法,主要用于控制异步处理过程。在具体使用时,该接口同时被 ApplicationContext 实现及具体 Bean 实现, ApplicationContext 会将 start/stop 的信息传递给容器中所有实现了该接口的 Bean,以达到管理和控制 JMX、任务调度等目的。
-
ConfigurableApplicationContext 扩展于 ApplicationContext,它新增加了两个主要
的方法:refresh()
和close()
,让 ApplicationContext 具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力
。在应用上下文关闭的情况下调用 refresh()即可启动应用上下文,在已经启动的状态下,调用 refresh()则清除缓存并重新装载配置信息,而调用 close()则可关闭应用
上下文。
WebApplication 体系架构
WebApplicationContext 是专门为 Web 应用准备的,它允许从相对于 Web 根目录的路径中装载配置文件完成初始化工作。从 WebApplicationContext 中可以获得
ServletContext 的引用,整个 Web 应用上下文对象将作为属性放置到 ServletContext中,以便 Web 应用环境可以访问 Spring 应用上下文。
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/4fff9fc8db316e17.png)
1.7.4 Spring Bean 作用域
Spring 3 中为 Bean 定义了 5 中作用域,分别为 singleton(单例)、prototype(原型)、request、session 和 global session,5 种作用域说明如下:
singleton:单例模式(多线程下不安全)
- singleton:单例模式,Spring IoC 容器中只会存在一个共享的 Bean 实例,无论有多少个 Bean 引用它,始终指向同一对象。该模式在多线程下是不安全的。Singleton 作用域是 Spring 中的缺省作用域,也可以显示的将 Bean 定义为 singleton 模式,配置为:
<bean id="userDao" class="com.ioc.UserDaoImpl" scope="singleton"/>
prototype:原型模式每次使用时创建
- prototype:原型模式,每次通过 Spring 容器获取 prototype 定义的 bean 时,容器都将创建一个新的 Bean 实例,每个 Bean 实例都有自己的属性和状态,而 singleton 全局只有一个对象。根据经验,
对有状态的bean使用prototype作用域,而对无状态的bean使用 singleton 作用域
。
Request:一次 request 一个实例
- request:在一次 Http 请求中,容器会返回该 Bean 的同一实例。而对不同的 Http 请求则会产生新的 Bean,而且该 bean 仅在当前 Http Request 内有效,当前 Http 请求结束,该 bean实例也将会被销毁。
<bean id="loginAction" class="com.cnblogs.Login" scope="request"/>
session
- session:在一次 Http Session 中,容器会返回该 Bean 的同一实例。而对不同的 Session 请求则会创建新的实例,该 bean 实例仅在当前 Session 内有效。同 Http 请求相同,每一次 session 请求创建新的实例,而不同的实例之间不共享属性,且实例仅在自己的 session 请求内有效,请求结束,则实例将被销毁。
<bean id="userPreference" class="com.ioc.UserPreference" scope="session"/>
global Session
- global Session:在一个全局的 Http Session 中,容器会返回该 Bean 的同一个实例,仅在使用 portlet context 时有效。
1.7.5 Spring Bean 生命周期
实例化
- 实例化一个 Bean,也就是我们常说的 new。
IOC 依赖注入
- 按照 Spring 上下文对实例化的 Bean 进行配置,也就是 IOC 注入。
setBeanName 实现
- 如果这个 Bean 已经实现了 BeanNameAware 接口,会调用它实现的 setBeanName(String) 方法,此处传递的就是 Spring 配置文件中 Bean 的 id 值
BeanFactoryAware 实现
- 如果这个 Bean 已经实现了 BeanFactoryAware 接口,会调用它实现的 setBeanFactory,
setBeanFactory(BeanFactory)传递的是 Spring 工厂自身(可以用这个方式来获取其它 Bean,只需在 Spring 配置文件中配置一个普通的 Bean 就可以)。
ApplicationContextAware 实现
- 如果这个 Bean 已经实现了 ApplicationContextAware 接口,会调用
setApplicationContext(ApplicationContext)方法,传入 Spring 上下文(同样这个方式也
可以实现步骤 4 的内容,但比 4 更好,因为 ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接
口,有更多的实现方法)
postProcessBeforeInitialization 接口实现-初始化预处理
- 如果这个 Bean 关联了 BeanPostProcessor 接口,将会调用
postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法,BeanPostProcessor 经常被用
作是 Bean 内容的更改,并且由于这个是在 Bean 初始化结束时调用那个的方法,也可以被应用于内存或缓存技术。
init-method
- 如果 Bean 在 Spring 配置文件中配置了 init-method 属性会自动调用其配置的初始化方法。
postProcessAfterInitialization
- 如果这个 Bean 关联了 BeanPostProcessor 接口,将会调用
postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法。
注:以上工作完成以后就可以应用这个 Bean 了
,那这个 Bean 是一个 Singleton 的,所以一
般情况下我们调用同一个 id 的 Bean 会是在内容地址相同的实例,当然在 Spring 配置文件中
也可以配置非 Singleton。
Destroy 过期自动清理阶段
- 当 Bean 不再需要时,会经过清理阶段,如果 Bean 实现了 DisposableBean 这个接口,会调
用那个其实现的 destroy()方法;
destroy-method 自配置清理
- 最后,如果这个 Bean 的 Spring 配置中配置了 destroy-method 属性,会自动调用其配置的
销毁方法。
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- bean 标签有两个重要的属性(init-method 和 destroy-method)。用它们你可以自己定制
初始化和注销方法。它们也有相应的注解(@PostConstruct 和@PreDestroy)。
<bean id="" class="" init-method="初始化方法" destroy-method="销毁方法">
1.7.6 Spring 依赖注入四种方式
构造器注入
/*带参数,方便利用构造器进行注入*/
public CatDaoImpl(String message){
this. message = message;
}
<bean id="CatDaoImpl" class="com.CatDaoImpl">
<constructor-arg value=" message "></constructor-arg>
</bean>
setter 方法注入
public class Id {
private int id;
public int getId() { return id; }
public void setId(int id) { this.id = id; }
}
<bean id="id" class="com.id "> <property name="id" value="123"></property> </bean>
静态工厂注入
静态工厂顾名思义,就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象,为了让 spring 管理所有对象,我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象,而是依然通过 spring 注入的形式获取:
public class DaoFactory { //静态工厂
public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){
return new StaticFacotryDaoImpl();
}
}
public class SpringAction {
private FactoryDao staticFactoryDao; //注入对象
//注入对象的 set 方法
public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) {
this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;
}
}
//factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法
<bean name="springAction" class=" SpringAction" >
<!--使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件-->
<property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property>
</bean>
<!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法-->
<bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory"
factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>
实例工厂
实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的,所以你需要首先 new 工厂类,再调用普通的实例方法:
public class DaoFactory { //实例工厂
public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){
return new FactoryDaoImpl();
}
}
public class SpringAction {
private FactoryDao factoryDao; //注入对象
public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {
this.factoryDao = factoryDao;
}
}
<bean name="springAction" class="SpringAction">
<!--使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件-->
<property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property>
</bean>
<!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法-->
<bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean>
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory"
factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>
1.7.7 5 种不同方式的自动装配
Spring 装配包括手动装配和自动装配,手动装配是有基于 xml 装配、构造方法、setter 方法等
自动装配有五种自动装配的方式,可以用来指导 Spring 容器用自动装配方式来进行依赖注入。
-
no:默认的方式是不进行自动装配,通过显式设置 ref 属性来进行装配。
-
byName:通过参数名 自动装配,Spring 容器在配置文件中发现 bean 的 autowire 属性被设置成 byname,之后容器试图匹配、装配和该 bean 的属性具有相同名字的 bean。
-
byType:通过参数类型自动装配,Spring 容器在配置文件中发现 bean 的 autowire 属性被
设置成 byType,之后容器试图匹配、装配和该 bean 的属性具有相同类型的 bean。如果有多
个 bean 符合条件,则抛出错误。 -
constructor:这个方式类似于 byType, 但是要提供给构造器参数,如果没有确定的带参数
的构造器参数类型,将会抛出异常。 -
autodetect:首先尝试使用 constructor 来自动装配,如果无法工作,则使用 byType 方式。
sout+回车 打印
ctrl+shift+n 搜索类
ctrl + alt +B 查找接口实现类
展示方法
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![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/6d5e8daba31fa5ee.png)
BeanFactory.java
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package org.springframework.beans.factory;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;
public interface BeanFactory {
String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
Object getBean(String var1) throws BeansException;
<T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;
<T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;
Object getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;
<T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;
boolean containsBean(String var1);
boolean isSingleton(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isPrototype(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
String[] getAliases(String var1);
}
ListableBeanFactory.java
package org.springframework.beans.factory;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.util.Map;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;
/
public interface ListableBeanFactory extends BeanFactory {
boolean containsBeanDefinition(String beanName);
int getBeanDefinitionCount();
String[] getBeanDefinitionNames();
String[] getBeanNamesForType(ResolvableType type);
String[] getBeanNamesForType(Class<?> type);
String[] getBeanNamesForType(Class<?> type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit);
<T> Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit)
throws BeansException;
String[] getBeanNamesForAnnotation(Class<? extends Annotation> annotationType);
Map<String, Object> getBeansWithAnnotation(Class<? extends Annotation> annotationType) throws BeansException;
<A extends Annotation> A findAnnotationOnBean(String beanName, Class<A> annotationType)
throws NoSuchBeanDefinitionException;
}
HierarchicalBeanFactory.java
package org.springframework.beans.factory;
public interface HierarchicalBeanFactory extends BeanFactory {
BeanFactory getParentBeanFactory();
boolean containsLocalBean(String name);
}
AutowireCapableBeanFactory.java
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/3d4e8e40f7059c43.png)
ApplicationContext.java
package org.springframework.context;
import org.springframework.beans.factory.HierarchicalBeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.ListableBeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.config.AutowireCapableBeanFactory;
import org.springframework.core.env.EnvironmentCapable;
import org.springframework.core.io.support.ResourcePatternResolver;
public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {
String getId();
String getApplicationName();
String getDisplayName();
long getStartupDate();
ApplicationContext getParent();
AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;
}
1.8 Spring AOP 原理
1.8.1 概念
"横切"的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其命名为"Aspect",即切面。所谓"切面",简单说就是那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块之间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。
使用"横切"技术,AOP 把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点
。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处基本相似,比如权限认证、日志、事物。AOP 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。
AOP 主要应用场景有:
- 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, profiling and monitoring 记录跟踪 优化 校准
- Performance optimization 性能优化
- Persistence 持久化
- Resource pooling 资源池
- Synchronization 同步
- Transactions 事务
1.8.2 AOP 核心概念
1、切面(aspect):类是对物体特征的抽象,切面就是对横切关注点的抽象
2、横切关注点:对哪些方法进行拦截,拦截后怎么处理,这些关注点称之为横切关注点。
3、连接点(joinpoint):被拦截到的点,因为 Spring 只支持方法类型的连接点,所以在 Spring中连接点指的就是被拦截到的方法,实际上连接点还可以是字段或者构造器。
4、切入点(pointcut):对连接点进行拦截的定义
5、通知(advice):所谓通知指的就是指拦截到连接点之后要执行的代码,通知分为前置、后置、异常、最终、环绕通知五类。
6、目标对象:代理的目标对象
7、织入(weave):将切面应用到目标对象并导致代理对象创建的过程
8、引入(introduction):在不修改代码的前提下,引入可以在运行期为类动态地添加一些方法或字段。
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/18fc870dfa135f53.png)
1.8.1 AOP 两种代理方式
Spring 提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy 和 Cglib,具体使用哪种方式生成由
AopProxyFactory 根据 AdvisedSupport 对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口,则使用 JDK 动态代理技术,否则使用 Cglib 来生成代理。
JDK 动态接口代理
- JDK 动态代理主要涉及到 java.lang.reflect 包中的两个类:Proxy 和 InvocationHandler。
InvocationHandler是一个接口,通过实现该接口定义横切逻辑,并通过反射机制调用目标类的代码,动态将横切逻辑和业务逻辑编制在一起。Proxy 利用 InvocationHandler 动态创建一个符合某一接口的实例,生成目标类的代理对象。
CGLib 动态代理
- :CGLib 全称为 Code Generation Library,是一个强大的高性能,高质量的代码生成类库,
可以在运行期扩展 Java 类与实现 Java 接口,CGLib 封装了 asm,可以再运行期动态生成新
的 class。和 JDK 动态代理相比较:JDK 创建代理有一个限制,就是只能为接口创建代理实例,
而对于没有通过接口定义业务方法的类,则可以通过 CGLib 创建动态代理。
1.8.2 实现原理
@Aspect
public class TransactionDemo {
@Pointcut(value="execution(* com.yangxin.core.service.*.*.*(..))")
public void point(){
}
@Before(value="point()")
public void before(){
System.out.println("transaction begin");
}
@AfterReturning(value = "point()")
public void after(){
System.out.println("transaction commit");
}
@Around("point()")
public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{
System.out.println("transaction begin");
joinPoint.proceed();
System.out.println("transaction commit");
}
}
1.9 Spring MVC 原理
Spring 的模型-视图-控制器(MVC)框架是围绕一个 DispatcherServlet 来设计的,这个 Servlet
会把请求分发给各个处理器,并支持可配置的处理器映射、视图渲染、本地化、时区与主题渲染
等,甚至还能支持文件上传。
1.9.1 MVC流程
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/fb385c3ccb0cb052.png)
Http 请求到 DispatcherServlet
(1) 客户端请求提交到 DispatcherServlet。
HandlerMapping 寻找处理器
(2) 由 DispatcherServlet 控制器查询一个或多个 HandlerMapping,找到处理请求的 Controller。
调用处理器 Controller
(3) DispatcherServlet 将请求提交到 Controller。
Controller 调用业务逻辑处理后,返回 ModelAndView
(4)(5)调用业务处理和返回结果:Controller 调用业务逻辑处理后,返回 ModelAndView。
DispatcherServlet 查询 ModelAndView
(6)(7)处理视图映射并返回模型: DispatcherServlet 查询一个或多个 ViewResoler 视图解析器,找到 ModelAndView 指定的视图。
ModelAndView 反馈浏览器 HTTP
(8) Http 响应:视图负责将结果显示到客户端。
1.9.1 MVC 常用注解
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/4d8935f7d235c1ba.png)
1.10 Spring Boot 原理
Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的全新框架,其设计目的是用来简化新 Spring 应用的初始搭
建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置,从而使开发人员不再需要定义样板化的
配置。通过这种方式,Spring Boot 致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域(rapid application
development)成为领导者。其特点如下:
- 创建独立的 Spring 应用程序
- 嵌入的 Tomcat,无需部署 WAR 文件
- 简化 Maven 配置
- 自动配置 Spring
- 提供生产就绪型功能,如指标,健康检查和外部配置
- 绝对没有代码生成和对 XML 没有要求配置 [1]
1.11 JPA 原理
JPA是Java Persistence API的简称,中文名Java持久层API,是JDK 5.0注解或XML描述对象-关系表的映射关系,并将运行期的实体对象持久化到数据库中。
1.11.1 事务
事务是计算机应用中不可或缺的组件模型,它保证了用户操作的原子性 ( Atomicity )、一致性
( Consistency )、隔离性 ( Isolation ) 和持久性 ( Durabilily )。
1.11.2 本地事务
紧密依赖于底层资源管理器(例如数据库连接 ),事务处理局限在当前事务资源内。此种事务处理方式不存在对应用服务器的依赖,因而部署灵活却无法支持多数据源的分布式事务。在数据库连接中使用本地事务示例如下:
public void transferAccount() {
Connection conn = null;
Statement stmt = null;
try{
conn = getDataSource().getConnection();
// 将自动提交设置为 false,若设置为 true 则数据库将会把每一次数据更新认定为一个事务并自动提交
conn.setAutoCommit(false);
stmt = conn.createStatement();
// 将 A 账户中的金额减少 500
stmt.execute("update t_account set amount = amount - 500 where account_id = 'A'");
// 将 B 账户中的金额增加 500
stmt.execute("update t_account set amount = amount + 500 where account_id = 'B'");
// 提交事务
conn.commit();
// 事务提交:转账的两步操作同时成功
} catch(SQLException sqle){
// 发生异常,回滚在本事务中的操做
conn.rollback();
// 事务回滚:转账的两步操作完全撤销
stmt.close();
conn.close();
}
}
1.11.3 分布式事务
Java 事务编程接口(JTA:Java Transaction API)和 Java 事务服务 (JTS;Java Transaction Service) 为 J2EE 平台提供了分布式事务服务。分布式事务(Distributed Transaction)包括事务管理器(Transaction Manager)和一个或多个支持 XA 协议的资源管理器 ( Resource Manager )。我们可以将资源管理器看做任意类型的持久化数据存储;事务管理器承担着所有事务参与单元的协调与控制。
public void transferAccount() {
UserTransaction userTx = null;
Connection connA = null; Statement stmtA = null;
Connection connB = null; Statement stmtB = null;
try{
// 获得 Transaction 管理对象
userTx = (UserTransaction)getContext().lookup("java:comp/UserTransaction");
connA = getDataSourceA().getConnection();// 从数据库 A 中取得数据库连接
connB = getDataSourceB().getConnection();// 从数据库 B 中取得数据库连接
userTx.begin(); // 启动事务
stmtA = connA.createStatement();// 将 A 账户中的金额减少 500
stmtA.execute("update t_account set amount = amount - 500 where account_id = 'A'");
// 将 B 账户中的金额增加 500
stmtB = connB.createStatement();
stmtB.execute("update t_account set amount = amount + 500 where account_id = 'B'");
userTx.commit();// 提交事务
// 事务提交:转账的两步操作同时成功(数据库 A 和数据库 B 中的数据被同时更新)
} catch(SQLException sqle){
// 发生异常,回滚在本事务中的操纵
userTx.rollback();// 事务回滚:数据库 A 和数据库 B 中的数据更新被同时撤销
} catch(Exception ne){ }
}
1.11.4 两阶段提交
两阶段提交主要保证了分布式事务的原子性:即所有结点要么全做要么全不做,所谓的两个阶段
是指:第一阶段:准备阶段;第二阶段:提交阶段。
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/950889e8a021e1c6.png)
1 准备阶段
事务协调者(事务管理器)给每个参与者(资源管理器)发送 Prepare 消息,每个参与者要么直接返回失败(如权限验证失败),要么在本地执行事务,写本地的 redo 和 undo 日志,但不提交,到达一种“万事俱备,只欠东风”的状态。
2 提交阶段:
如果协调者收到了参与者的失败消息或者超时,直接给每个参与者发送回滚(Rollback)消息;否则,发送提交(Commit)消息;参与者根据协调者的指令执行提交或者回滚操作,释放所有事务处理过程中使用的锁资源。(注意:必须在最后阶段释放锁资源)将提交分成两阶段进行的目的很明确,就是尽可能晚地提交事务,让事务在提交前尽可能地完成所有能完成的工作。
6.1.12 Mybatis 缓存
Mybatis 中有一级缓存和二级缓存,默认情况下一级缓存是开启的,而且是不能关闭的。一级缓存是指 SqlSession 级别的缓存,当在同一个 SqlSession 中进行相同的 SQL 语句查询时,第二次以后的查询不会从数据库查询,而是直接从缓存中获取,一级缓存最多缓存 1024 条 SQL。二级缓存是指可以跨 SqlSession 的缓存。是 mapper 级别的缓存,对于 mapper 级别的缓存不同的 sqlsession 是可以共享的。
![](https://img.haomeiwen.com/i17476301/0605ee0a7d0b5e80.png)
6.1.12.1 Mybatis 的一级缓存原理(sqlsession 级别)
第一次发出一个查询 sql,sql 查询结果写入 sqlsession 的一级缓存中,缓存使用的数据结构是一个 map。
key:MapperID+offset+limit+Sql+所有的入参
value:用户信息
同一个 sqlsession 再次发出相同的 sql,就从缓存中取出数据。如果两次中间出现 commit 操作 (修改、添加、删除),本 sqlsession 中的一级缓存区域全部清空,下次再去缓存中查询不到所以要从数据库查询
,从数据库查询到再写入缓存。
6.1.12 二级缓存原理(mapper 级别)
二级缓存的范围是 mapper 级别(mapper 同一个命名空间),mapper 以命名空间为单位创建缓存数据结构,结构是 map。mybatis 的二级缓存是通过 CacheExecutor 实现的。CacheExecutor其实是 Executor 的代理对象。所有的查询操作,在 CacheExecutor 中都会先匹配缓存中是否存在,不存在则查询数据库。
key:MapperID+offset+limit+Sql+所有的入参
具体使用需要配置:
- Mybatis 全局配置中启用二级缓存配置
- 在对应的 Mapper.xml 中配置 cache 节点
- 在对应的 select 查询节点中添加 useCache=true
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