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《Spring实战》学习笔记-第一章:Spring之旅

《Spring实战》学习笔记-第一章:Spring之旅

作者: hoxis | 来源:发表于2016-01-04 19:25 被阅读2271次

    简洁的Spring

    为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略:

    • 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板式代码。

    激发POJO的潜能

    相对于EJB的臃肿,Spring尽量避免因自身的api而弄乱用户的应用代码,Spring不会强迫用户实现Spring规范的接口或继承Spring规范的类,相反,在基于Spring构建的应用中,它的类通常没有任何痕迹表明你使用了Spring。最坏的场景是,一个类或许会使用Spring注解,但它依旧是POJO。

    Spring赋予POJO魔力的方式之一就是通过依赖注入来装载它们。

    依赖注入

    任何一个有意义的应用一般都需要多个组件,这些组件之间必定需要进行相互协作才能完成特定的业务,从而导致组件之间的紧耦合,牵一发而动全身
    代码示例:

    package com.springinaction.knights;
    
    public class DamselRescuingKnight implements Knight {
    
        private RescueDamselQuest quest;
    
        public DamselRescuingKnight() {
            quest = new RescueDamselQuest();// 与RescueDamselQuest紧耦合
        }
    
        @Override
        public void embarhOnQuest() throws QuestException {
            quest.embark();
        }
    
    }
    

    正如你所见,DamselRescuingKnight 在它的构造函数中自行创建了RescueDamselQuest,这使得DamselRescuingKnight和RescueDamselQuest紧密地耦合到了一起,因此极大地限制了这个骑士的执行能力。如果一个少女需要救援,这个骑士能够召之即来。但是如果一条恶龙需要杀掉,那么这个骑士只能爱莫能助了。

    另一方面,可以通过依赖注入的方式来完成对象之间的依赖关系,对象不再需要自行管理它们的依赖关系,而是通过依赖注入自动地注入到对象中去。

    代码示例:

    package com.springinaction.knights;
    
    public class BraveKnight implements Knight {
    
        private Quest quest;
    
        public BraveKnight(Quest quest) {
            this.quest = quest;// quest被注入到对象中
        }
    
        @Override
        public void embarhOnQuest() throws QuestException {
            quest.embark();
        }
    
    }
    

    不同于之前的DamselRescuingKnight,BraveKnight没有自行创建探险任务,而是在构造器中把探险任务作为参数注入,这也是依赖注入的一种方式,即构造器注入

    更为重要的是,BraveKnight中注入的探险类型是Quest,Quest只是一个探险任务所必须实现的接口。因此,BraveKnight能够响RescueDamselQuest、SlayDraonQuest等任意一种Quest实现,这正是多态的体现。

    这里的要点是BraveKnight没有与任何特定的Quest实现发生耦合。对它来说,被要求挑战的探险任务只要实现了Quest接口,那么具体是哪一类型的探险就无关紧要了。这就是依赖注入最大的好处--松耦合。如果一个对象只通过接口(而不是具体实现或初始化的过程)来表明依赖关系,那么这种依赖就能够在对象本身毫不知情的情况下,用不同的具体实现进行替换。

    注入一个Quest到Knight

    创建应用组件之间协作关系的行为称为装配,Spring有多种装配Bean的方式,其中最常用的就是通过XML配置文件的方式装配。
    示例代码:使用Spring将SlayDragonQuest注入到BraveKnight中。

    <?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 id="knight" class="com.springinaction.knights.BraveKnight">
            <constructor-arg ref="quest"></constructor-arg>
        </bean>
    
        <bean id="quest" class="com.springinaction.knights.SlayDragonQuest"></bean>
    
    </beans>
    

    Spring是如何注入的?

    Spring通过应用上下文(ApplicationContext)来装载Bean,ApplicationContext全权负责对象的创建和组装。

    Spring自带了多种ApplicationContext来加载配置,比如,Spring可以使用ClassPathXmlApplicationContext来装载XML文件中的Bean对象。

    package com.springinaction.knights;
    
    import org.springframework.context.ApplicationContext;
    import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
    
    public class KnightMain {
        public static void main(String[] args) {
            ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("knights.xml");// 加载Spring上下文
            Knight knight = (Knight) context.getBean("knight");// 获取knight Bean
            knight.embarhOnQuest();// 使用knight
        }
    }
    

    这个示例代码中,Spring上下文加载了knights.xml文件,随后获取了一个ID为knight的Bean的实例,得到该对象实例后,就可以进行正常的使用了。需要注意的是,这个类中完全不知道是由哪个Knight来执行何种Quest任务,只有knights.xml文件知道。

    应用切面

    通常情况下,系统由许多不同组件组成,其中的每一个组件分别负责一块特定功能。除了实现自身核心的功能之外,这些组件还经常承担着额外的职责,诸如日志、事务管理和安全等,此类的系统服务经常融入到有自身核心业务逻辑的组件中去,这些系统服务通常被称为横切关注点,因为它们总是跨越系统的多个组件,如下图所示。

    对遍布系统的横切关注点的调用散布在各个组件里,而这些关注点并不是组件的核心业务对遍布系统的横切关注点的调用散布在各个组件里,而这些关注点并不是组件的核心业务

    AOP可以使得这些服务模块化,并以声明的方式将它们应用到相应的组件中去,这样,这些组件就具有更高内聚性以及更加关注自身业务,完全不需要了解可能涉及的系统服务的复杂性。总之,AOP确保POJO保持简单。

    利用AOP,可以将横切关注点覆盖在所需的组件之上,而这些组件不再需要额外的关注这些非核心业务。利用AOP,可以将横切关注点覆盖在所需的组件之上,而这些组件不再需要额外的关注这些非核心业务。

    如图所示,我们可以把切面想象为覆盖在很多组件之上的一个外壳。利用AOP,你可以使用各种功能层去包裹核心业务层。这些层以声明的方式灵活应用到你的系统中,甚至你的核心应用根本不知道它们的存在。

    AOP应用

    接上面骑士的故事,现在需要一个诗人来歌颂骑士的勇敢事迹,代码如下「Minstrel是中世纪的音乐记录器」:

    package com.springinaction.knights;
    
    public class Minstrel {
        public void singBeforeQuest() { // 探险之前调用
            System.out.println("Fa la la; The knight is so brave!");
        }
    
        public void singAfterQuest() { // 探险之后调用
            System.out.println("Tee hee he; The brave knight did embark on a quest!");
        }
    }
    

    如代码中所示,诗人会在骑士每次执行探险前和结束时被调用,完成骑士事迹的歌颂。骑士必须调用诗人的方法完成歌颂:

    package com.springinaction.knights;
    
    public class BraveKnight implements Knight {
    
        private Quest quest;
        private Minstrel minstrel;
    
        public BraveKnight(Quest quest) {
            this.quest = quest;// quest被注入到对象中
        }
        
        public BraveKnight(Quest quest, Minstrel minstrel) {
            this.quest = quest;// quest被注入到对象中
            this.minstrel = minstrel;
        }
    
        @Override
        public void embarhOnQuest() throws QuestException {
            minstrel.singAfterQuest();
            quest.embark();
            minstrel.singAfterQuest();
        }
    
    }
    

    但是,感觉是骑士在路边抓了一个诗人为自己「歌功颂德」,而不是诗人主动地为其传扬事迹。简单的BraveKnight类开始变得复杂,如果骑士不需要诗人,那么代码将会更加复杂。

    但是有了AOP,骑士就不再需要自己调用诗人的方法为自己服务了,这就需要把Minstrel声明为一个切面:

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        
        http://www.springframework.org/schema/aop 
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    
        <bean id="knight" class="com.springinaction.knights.BraveKnight">
            <constructor-arg ref="quest"></constructor-arg>
        </bean>
    
        <bean id="quest" class="com.springinaction.knights.SlayDragonQuest"></bean>
    
        <!-- 声明诗人Minstrel,待切入的对象(刀) -->
        <bean id="minstrel" class="com.springinaction.knights.Minstrel"></bean>
    
        <aop:config>
            <aop:aspect ref="minstrel">
                <!-- 定义切面,即定义从哪里切入 -->
                <aop:pointcut expression="execution(* *.embarkOnQuest(..))"
                    id="embark" />
                <!-- 声明前置通知,在切入点之前执行的方法 -->
                <aop:before method="singBeforeQuest" pointcut-ref="embark" />
    
                <!-- 声明后置通知,在切入点之后执行的方法  -->
                <aop:after method="singAfterQuest" pointcut-ref="embark" />
            </aop:aspect>
        </aop:config>
    
    </beans>
    

    通过运行结果可以发现,在没有改动BraveKnight的代码的情况下,就完成了Minstrel对其的歌颂,而且BraveKnight并不知道Minstrel的存在。

    使用Spring模版

    使用Spring模版可以消除很多样板式代码,比如JDBC、JMS、JNDI、REST等。

    容纳Bean

    在Spring中,应用对象生存于Spring容器中,如图所示,Spring容器可以创建、装载、配置这些Bean,并且可以管理它们的生命周期。

    在Spring中,对象由Spring容器创建、装配、管理在Spring中,对象由Spring容器创建、装配、管理

    Spring的容器实现

    • Bean工厂(org.springframework.beans.factory.BeanFactory):最简单的容器,提供基本的DI支持;
    • 应用上下文(org.springframework.context.ApplicationContext):基于BeanFactory之上构建,提供面向应用的服务。

    常用的几种应用上下文

    • ClassPathXmlApplicationContext:从类路径中的XML配置文件加载上下文,会在所有的类路径(包括jar文件)下查找;
    • FileSystemXmlApplicationContext:从文件系统中读取XML配置文件并加载上下文,在指定的文件系统路径下查找;
    • XmlWebApplicationContext:读取Web应用下的XML配置文件并加载上下文;

    Bean的生命周期

    Spring中Bean的生命周期Spring中Bean的生命周期
    1. Spring对Bean进行实例化;
    2. Spring将值和Bean的引用注入进Bean对应的属性中;
    3. 如果Bean实现了BeanNameAware接口,Spring将Bean的ID传递给setBeanName()接口方法;
    4. 如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调setBeanFactory()接口方法,将BeanFactory容器实例传入;
    5. 如果Bean实现了ApplicationContextAware接口,Spring将调用setApplicationContext()接口方法,将应用上下文的引用传入;
    6. 如果Bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用postProcessBeforeInitialization()接口方法;
    7. 如果Bean实现了InitializationBean接口,Spring将调用afterPropertiesSet()方法。类似的如果Bean使用了init-method声明了初始化方法,该方法也会被调用;
    8. 如果Bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用ProcessAfterInitialization()方法;
    9. 此时此刻,Bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,它们将一直驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁;
    10. 如果Bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用destory()方法,同样的,如果Bean中使用了destroy-method声明了销毁方法,也会调用该方法;

    纵观Spring

    Spring模块

    Spring中的6个重要模块Spring中的6个重要模块

    核心Spring容器

    容器是Spring框架最核心的部分,它负责Spring应用中Bean的创建、配置和管理。Spring模块都构建与核心容器之上,当配置应用时,其实都隐式地使用了相关的核心容器类。另外,该模块还提供了许多企业级服务,如邮件、JNDI访问、EJB集成和调度等。

    AOP

    AOP是Spring应用系统开发切面的基础,与依赖注入一样,可以帮助应用对象解耦。借助于AOP,可以将遍布于应用的关注点(如事务和安全等)从所应用的对象中解耦出来。

    数据访问与集成

    Spring的JDBC和DAO模块封装了大量的样板代码,这样可以使得在数据库代码变得简洁,也可以更专注于我们的业务,还可以避免数据库资源释放失败而引发的问题。另外,Spring AOP为数据访问提供了事务管理服务。同时,Spring还与流程的ORM(Object-Relational Mapping)进行了集成,如Hibernate、MyBatis等。

    Web和远程调用

    Spring提供了两种Web层框架:面向传统Web应用的基于Servlet的框架和面向使用Java Portlet API的基于Portlet的应用。Spring远程调用服务集成了RMI、Hessian、Burlap、JAX-WS等。

    测试

    Spring提供了测试模块来测试Spring应用。

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      网友评论

      • 6c45447416d5:第一章中关于骑士的代码那有一段,"为DamselRescuingKnight编写单元测试将出奇的难,这样的的一个测试中,你必须保证骑士的embarkOnQuest方法被调用的时候,探险的embark方法也被调用。但是没有一个简单明了的方式能够实现这一点。很遗憾,DamselRescuingKnight将无法测试。",代码由于紧耦合不通用我理解,但是说这段无法测试是为什么?
      • 程序熊大:你看的是第几版的?
        hoxis:@杜琪 好的。三版、四版差别不大吧,有问题可以交流 :smile:
        程序熊大:@hoxis http://www.jianshu.com/p/c516b5784d6b 我正在看第四版,如果有需要的话,我们一起看
        hoxis:@杜琪 第三版

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