Spring學習(1)——快速入門

認識 Spring 架構

Spring 架構是 Java 應用最廣的架構，它的成功來源于理念，而不是技術本身，它的理念包括 IoC (Inversion of Control，控制反轉) 和 AOP(Aspect Oriented Programming，面向切面程式設計)。

什麼是 Spring：

Spring 是一個輕量級的 DI / IoC 和 AOP 容器的開源架構，來源于 Rod Johnson 在其著作《Expert one on one J2EE design and development》中闡述的部分理念和原型衍生而來。
Spring 提倡以“最少侵入”的方式來管理應用中的代碼，這意味着我們可以随時安裝或者解除安裝 Spring

适用範圍：任何 Java 應用
Spring 的根本使命：簡化 Java 開發

盡管 J2EE 能夠趕上 Spring 的步伐，但 Spring 并沒有停止前進， Spring 繼續在其他領域發展，而 J2EE 則剛剛開始涉及這些領域，或者還沒有完全開始在這些領域的創新。移動開發、社交 API 內建、NoSQL 資料庫、雲計算以及大資料都是 Spring 正在涉足和創新的領域。Spring 的前景依然會很美好。

Spring 中常用術語：

架構：是能完成一定功能的半成品。

架構能夠幫助我們完成的是：項目的整體架構、一些基礎功能、規定了類和對象如何建立，如何協作等，當我們開發一個項目時，架構幫助我們完成了一部分功能，我們自己再完成一部分，那這個項目就完成了。
非侵入式設計：

從架構的角度可以了解為：無需繼承架構提供的任何類

這樣我們在更換架構時，之前寫過的代碼幾乎可以繼續使用。
輕量級和重量級：

輕量級是相對于重量級而言的，輕量級一般就是非入侵性的、所依賴的東西非常少、資源占用非常少、部署簡單等等，其實就是比較容易使用，而重量級正好相反。
JavaBean：

即符合 JavaBean 規範的 Java 類
POJO：即 Plain Old Java Objects，簡單老式 Java 對象

它可以包含業務邏輯或持久化邏輯，但不擔當任何特殊角色且不繼承或不實作任何其它Java架構的類或接口。

注意：bean 的各種名稱——雖然 Spring 用 bean 或者 JavaBean 來表示應用元件，但并不意味着 Spring 元件必須遵循 JavaBean 規範，一個 Spring 元件可以是任意形式的 POJO。

容器：

在日常生活中容器就是一種盛放東西的器具，從程式設計角度看就是裝對象的的對象，因為存在放入、拿出等操作，是以容器還要管理對象的生命周期。

Spring 的優勢

低侵入 / 低耦合（降低元件之間的耦合度，實作軟體各層之間的解耦）
聲明式事務管理（基于切面和慣例）
友善內建其他架構（如MyBatis、Hibernate）
降低 Java 開發難度
Spring 架構中包括了 J2EE 三層的每一層的解決方案（一站式）

Spring 能幫我們做什麼

①.Spring 能幫我們根據配置檔案建立及組裝對象之間的依賴關系。

②.Spring 面向切面程式設計能幫助我們無耦合的實作日志記錄，性能統計，安全控制。

③.Spring 能非常簡單的幫我們管理資料庫事務。

④.Spring 還提供了與第三方資料通路架構（如Hibernate、JPA）無縫內建，而且自己也提供了一套JDBC通路模闆來友善資料庫通路。

⑤.Spring 還提供與第三方Web（如Struts1/2、JSF）架構無縫內建，而且自己也提供了一套Spring MVC架構，來友善web層搭建。

⑥.Spring 能友善的與Java EE（如Java Mail、任務排程）整合，與更多技術整合（比如緩存架構）。

Spring 的架構結構

Data Access/Integration層包含有JDBC、ORM、OXM、JMS和Transaction子產品。
Web層包含了Web、Web-Servlet、WebSocket、Web-Porlet子產品。
AOP子產品提供了一個符合AOP聯盟标準的面向切面程式設計的實作。
Core Container(核心容器)：包含有Beans、Core、Context和SpEL子產品。
Test子產品支援使用JUnit和TestNG對Spring元件進行測試。

Spring IoC 和 DI 簡介

IoC：Inverse of Control（控制反轉）

讀作“反轉控制”，更好了解，不是什麼技術，而是一種設計思想，就是将原本在程式中手動建立對象的控制權，交由Spring架構來管理。
正控：若要使用某個對象，需要自己去負責對象的建立
反控：若要使用某個對象，隻需要從 Spring 容器中擷取需要使用的對象，不關心對象的建立過程，也就是把建立對象的控制權反轉給了Spring架構
好萊塢法則：Don’t call me ,I’ll call you

一個例子

控制反轉顯然是一個抽象的概念，我們舉一個鮮明的例子來說明。

在現實生活中，人們要用到一樣東西的時候，第一反應就是去找到這件東西，比如想喝新鮮橙汁，在沒有飲品店的日子裡，最直覺的做法就是：買果汁機、買橙子，然後準備開水。值得注意的是：這些都是你自己“主動”創造的過程，也就是說一杯橙汁需要你自己創造。

然而到了今時今日，由于飲品店的盛行，當我們想喝橙汁時，第一想法就轉換成了找到飲品店的聯系方式，通過電話等管道描述你的需要、位址、聯系方式等，下訂單等待，過一會兒就會有人送來橙汁了。

請注意你并沒有“主動”去創造橙汁，橙汁是由飲品店創造的，而不是你，然而也完全達到了你的要求，甚至比你創造的要好上那麼一些。

編寫第一個 Spring 程式

建立一個空的 Java 項目，命名為【spring】
建立一個名為【lib】的目錄，并添加進必要的 jar 包，導入項目

在 Packge【pojo】下建立一個【Source】類：

package pojo;

public class Source {  
    private String fruit;   // 類型
    private String sugar;   // 糖分描述
    private String size;    // 大小杯    
    /* setter and getter */
}

在【src】目錄下建立一個【applicationContext.xml】檔案，通過 xml 檔案配置的方式裝配我們的 bean

<?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 name="source" class="pojo.Source">
        <property name="fruit" value="橙子"/>
        <property name="sugar" value="多糖"/>
        <property name="size" value="超大杯"/>
    </bean>
</beans>

在 Packge【test】下建立一個【TestSpring】類：

package test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import pojo.Source;

public class TestSpring {

    @Test
    public void test(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[]{"applicationContext.xml"}
        );

        Source source = (Source) context.getBean("source");
        System.out.println(source.getFruit());
        System.out.println(source.getSugar());
        System.out.println(source.getSize());
    }
}

運作測試代碼，可以正常拿到 xml 配置的 bean

總結：
傳統的方式：

通過new 關鍵字主動建立一個對象
IOC方式：

對象的生命周期由Spring來管理，直接從Spring那裡去擷取一個對象。 IOC是反轉控制 (Inversion Of Control)的縮寫，就像控制權從本來在自己手裡，交給了Spring。

參考位址：這裡

DI：Dependency Injection（依賴注入）

指 Spring 建立對象的過程中，将對象依賴屬性（簡單值，集合，對象）通過配置設值給該對象

繼續上面的例子

在 Packge【pojo】下建立一個【JuiceMaker】類：

package pojo;

public class JuiceMaker {

    // 唯一關聯了一個 Source 對象
    private Source source = null;

    /* setter and getter */

    public String makeJuice(){
        String juice = "xxx使用者點了一杯" + source.getFruit() + source.getSugar() + source.getSize();
        return juice;
    }
}

在 xml 檔案中配置 JuiceMaker 對象：

注意：這裡要使用 ref 來注入另一個對象

<?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 name="source" class="pojo.Source">
        <property name="fruit" value="橙子"/>
        <property name="sugar" value="多糖"/>
        <property name="size" value="超大杯"/>
    </bean>
    <bean name="juickMaker" class="pojo.JuiceMaker">
        <property name="source" ref="source" />
    </bean>
</beans>

在【TestSpring】中添加如下代碼：

package test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import pojo.JuiceMaker;
import pojo.Source;

public class TestSpring {

    @Test
    public void test(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[]{"applicationContext.xml"}
        );

        Source source = (Source) context.getBean("source");
        System.out.println(source.getFruit());
        System.out.println(source.getSugar());
        System.out.println(source.getSize());

        JuiceMaker juiceMaker = (JuiceMaker) context.getBean("juickMaker");
        System.out.println(juiceMaker.makeJuice());
    }
}

運作測試代碼：

總結：IoC 和 DI 其實是同一個概念的不同角度描述，DI 相對 IoC 而言，明确描述了“被注入對象依賴 IoC 容器配置依賴對象”

IoC 如何實作的

最後我們簡單說說IoC是如何實作的。想象一下如果我們自己來實作這個依賴注入的功能，我們怎麼來做？無外乎：

讀取标注或者配置檔案，看看JuiceMaker依賴的是哪個Source，拿到類名
使用反射的API，基于類名執行個體化對應的對象執行個體
将對象執行個體，通過構造函數或者 setter，傳遞給 JuiceMaker

我們發現其實自己來實作也不是很難，Spring實際也就是這麼做的。這麼看的話其實IoC就是一個工廠模式的更新版！當然要做一個成熟的IoC架構，還是非常多細緻的工作要做，Spring不僅提供了一個已經成為業界标準的Java IoC架構，還提供了更多強大的功能，是以大家就别去造輪子啦！希望了解IoC更多實作細節不妨通過學習Spring的源碼來加深了解！

引用位址：這裡

Spring AOP 簡介

如果說 IoC 是 Spring 的核心，那麼面向切面程式設計就是 Spring 最為重要的功能之一了，在資料庫事務中切面程式設計被廣泛使用。

AOP 即 Aspect Oriented Program 面向切面程式設計

首先，在面向切面程式設計的思想裡面，把功能分為核心業務功能，和周邊功能。

所謂的核心業務，比如登陸，增加資料，删除資料都叫核心業務
所謂的周邊功能，比如性能統計，日志，事務管理等等

周邊功能在 Spring 的面向切面程式設計AOP思想裡，即被定義為切面

在面向切面程式設計AOP的思想裡面，核心業務功能和切面功能分别獨立進行開發，然後把切面功能和核心業務功能 "編織" 在一起，這就叫AOP

AOP 的目的

AOP能夠将那些與業務無關，卻為業務子產品所共同調用的邏輯或責任（例如事務處理、日志管理、權限控制等）封裝起來，便于減少系統的重複代碼，降低子產品間的耦合度，并有利于未來的可拓展性和可維護性。

AOP 當中的概念：

切入點（Pointcut）

在哪些類，哪些方法上切入（where）
通知（Advice）

在方法執行的什麼實際（when:方法前/方法後/方法前後）做什麼（what:增強的功能）
切面（Aspect）

切面 = 切入點 + 通知，通俗點就是：在什麼時機，什麼地方，做什麼增強！
織入（Weaving）

把切面加入到對象，并建立出代理對象的過程。（由 Spring 來完成）

AOP 程式設計

在 Packge【service】下建立【ProductService】類：

package service;

public class ProductService {
    public void doSomeService(){
        System.out.println("doSomeService");
    }
}

在 xml 檔案中裝配該 bean：

<bean name="productService" class="service.ProductService" />

在【TestSpring】中編寫測試代碼，運作：

在 Packge【aspect】下準備日志切面【LoggerAspect】類：

package aspect;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

public class LoggerAspect {
    
    public Object log(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("start log:" + joinPoint.getSignature().getName());
        Object object = joinPoint.proceed();
        System.out.println("end log:" + joinPoint.getSignature().getName());
        return object;
    }
}

在 xml 檔案中聲明業務對象和日志切面：

<?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"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="
   http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/aop
   http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/tx
   http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd
   http://www.springframework.org/schema/context
   http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">

    <bean name="productService" class="service.ProductService" />
    <bean id="loggerAspect" class="aspect.LoggerAspect"/>

    <!-- 配置AOP -->
    <aop:config>
        <!-- where：在哪些地方（包.類.方法）做增加 -->
        <aop:pointcut id="loggerCutpoint"
                      expression="execution(* service.ProductService.*(..)) "/>

        <!-- what:做什麼增強 -->
        <aop:aspect id="logAspect" ref="loggerAspect">
            <!-- when:在什麼時機（方法前/後/前後） -->
            <aop:around pointcut-ref="loggerCutpoint" method="log"/>
        </aop:aspect>
    </aop:config>
</beans>

再次運作 TestSpring 中的測試代碼，代碼并沒有改變，但是在業務方法運作之前和運作之後，都分别輸出了日志資訊：

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Spring學習(1)——快速入門

認識 Spring 架構

什麼是 Spring：

Spring 中常用術語：

Spring 的優勢

Spring 能幫我們做什麼

Spring 的架構結構

Spring IoC 和 DI 簡介

IoC：Inverse of Control（控制反轉）

一個例子

編寫第一個 Spring 程式

DI：Dependency Injection（依賴注入）

繼續上面的例子

IoC 如何實作的

Spring AOP 簡介

AOP 即 Aspect Oriented Program 面向切面程式設計

AOP 的目的

AOP 當中的概念：

AOP 程式設計

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