Spring总结

辉佳
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什么是Spring

Spring 是分层的 full-stack（全栈） 轻量级开源框架，以 IoC 和 AOP 为内核，提供了展现层 SpringMVC 和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，已经成为使⽤最多的 Java EE 企业应⽤开源框架。

Spring是一个开源框架，是一个生态，也是一个生态的基石。像Springboot 、Springcloud都是以Spring为基石进行开发的。都是在Spring基础上进行延伸和扩展。Spring是为了简化企业开发而生的，使的开发变得更加优雅和简洁， Spring当中最核心的就是IOC和AOP

Spring官网

Spring的优势

整个 Spring 优势，传达出⼀个信号，Spring 是⼀个综合性，且有很强的思想性框架，每学习⼀天，就能体会到它的⼀些优势。

  • ⽅便解耦，简化开发。通过Spring提供的IoC容器，可以将对象间的依赖关系交由Spring进⾏控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。⽤户也不必再为单例模式类、属性⽂件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层的应⽤。
  • AOP编程的⽀持。通过Spring的AOP功能，⽅便进⾏⾯向切⾯的编程，许多不容易⽤传统OOP实现的功能可以通过AOP轻松应付。
  • 声明式事务的⽀持。@Transactional。可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式⽅式灵活的进⾏事务的管理，提⾼开发效率和质量。
  • ⽅便程序的测试。可以⽤⾮容器依赖的编程⽅式进⾏⼏乎所有的测试⼯作，测试不再是昂贵的操作，⽽是随⼿可做的事情。
  • ⽅便集成各种优秀框架。Spring可以降低各种框架的使⽤难度，提供了对各种优秀框架（Struts、Hibernate、Hessian、Quartz等）的直接⽀持。
  • 降低JavaEE API的使⽤难度。Spring对JavaEE API（如JDBC、JavaMail、远程调⽤等）进⾏了薄薄的封装层，使这些API的使⽤难度⼤为降低。
  • 源码是经典的 Java 学习范例。Spring的源代码设计精妙、结构清晰、匠⼼独⽤，处处体现着⼤师对Java设计模式灵活运⽤以及对Java技术的⾼深造诣。它的源代码⽆意是Java技术的最佳实践的范例。

Spring的核心结构

Spring是⼀个分层⾮常清晰并且依赖关系、职责定位⾮常明确的轻量级框架，主要包括⼏个⼤模块：数据处理模块、Web模块、AOP（Aspect Oriented Programming）/Aspects模块、Core Container模块和 Test 模块，如下图所示，Spring依靠这些基本模块，实现了⼀个令⼈愉悦的融合了现有解决⽅案的零侵⼊的轻量级框架。

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  • Spring核⼼容器（Core Container） 容器是Spring框架最核⼼的部分，它管理着Spring应⽤中bean的创建、配置和管理。在该模块中，包括了Spring bean⼯⼚，它为Spring提供了DI的功能。基于bean⼯⼚，我们还会发现有多种Spring应⽤上下⽂的实现。所有的Spring模块都构建于核⼼容器之上。
  • ⾯向切⾯编程（AOP）/Aspects Spring对⾯向切⾯编程提供了丰富的⽀持。这个模块是Spring应⽤系统中开发切⾯的基础，与DI⼀样，AOP可以帮助应⽤对象解耦。
  • 数据访问与集成（Data Access/Integration）。Spring的JDBC和DAO模块封装了⼤量样板代码，这样可以使得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起的问题。 另外，Spring AOP为数据访问提供了事务管理服务，同时Spring还对ORM进⾏了集成，如Hibernate、MyBatis等。该模块由JDBC、Transactions、ORM、OXM 和 JMS 等模块组成。
  • Web 该模块提供了SpringMVC框架给Web应⽤，还提供了多种构建和其它应⽤交互的远程调⽤⽅案。 SpringMVC框架在Web层提升了应⽤的松耦合⽔平。
  • Test 为了使得开发者能够很⽅便的进⾏测试，Spring提供了测试模块以致⼒于Spring应⽤的测试。 通过该模块，Spring为使⽤Servlet、JNDI等编写单元测试提供了⼀系列的mock对象实现。

核心思想

IOC和AOP不是spring提出的，在spring之前就已经存在，只不过更偏向于理论化，spring在技术层次把这两个思想做了⾮常好的实现（Java）

什么是IOC

IOC(Inversion of Control)就是控制反转，说到IOC就要说到DI，因为IOC是实现思想，而DI是实现方式，控制反转就是原来对象需要我们进行创建，现在交给容器来帮我们控制，包括对象属性的注入，原先由我们手动的操作，现在由容器来帮我们完成这些属性注入的功能，全部交给容器进行操作了，维护会变得特别简单。

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IOC解决了对象之间耦合的问题

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IOC和DI的区别

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什么是AOP

当我们需要做到一些跟业务无关的功能，比如日志，就可以aop方式把关键的核心代码切入我们业务逻辑内，而不需要我们去改每一行代码了，它用起来特别的方便。

AOP: Aspect oriented Programming ⾯向切⾯编程/⾯向⽅⾯编程

AOP是OOP的延续，从OOP说起

OOP三大特征：封装、继承、多态

OOP是一种垂直继承体系 image-20221104201517565

OOP编程思想可以解决⼤多数的代码重复问题，但是有⼀些情况是处理不了的，⽐如下⾯的在顶级⽗类

Animal中的多个⽅法中相同位置出现了重复代码，OOP就解决不了

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横切逻辑代码

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横切逻辑代码的问题

  • 代码重复
  • 横切逻辑和业务代码混杂在一起，代码臃肿，维护不便

AOP独辟蹊径提出横向抽取机制，将横切逻辑代码和业务逻辑代码分析

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代码拆分容易，那么如何在不改变原有业务逻辑的情况下，悄⽆声息的把横切逻辑代码应⽤到原有的业

务逻辑中，达到和原来⼀样的效果，这个是⽐较难的

AOP解决的问题

在不改变原有业务逻辑情况下，增强横切逻辑代码，根本上解耦合，避免横切逻辑代码重复

「切」：指的是横切逻辑，原有业务逻辑代码我们不能动，只能操作横切逻辑代码，所以⾯向横切逻辑

「⾯」：横切逻辑代码往往要影响的是很多个⽅法，每⼀个⽅法都如同⼀个点，多个点构成⾯，有⼀个⾯的概念在⾥⾯

容器

容器就是存放bean对象的地方，在Spring框架中，他用的是一系列的map结构来存储

scope

1，什么是单例和多例

单例：所有请求用同一个对象来处理。通过单例模式，可以保证系统中一个类只有一个实例。 多例：每个请求用一个新的对象来处理。

2，Spring中的单例与多例

spring ioc容器的bean都是默认单例的，即spring依赖注入Bean实例默认是单例的。

spring提供了5种scope，分别是singleton，prototype，request，session，global session，常用是前两种。

单例bean与多例（原型）bean的区别： 如果一个bean被声明为单例的时候，在处理多次请求的时候，在spring容器里只实例化出一个bean，后续的请求都公用这个对象，这个对象会保存在一个map里面。当有请求来的时候，会先从缓存（map）里查看有没有，有的话直接使用这个对象，没有的话才实例化一个新的对象，所以这是个单例的。但是对于原型（prototype）bean来说，当每次请求来的时候，会直接实例化新的bean，没有缓存以及缓存查询的过程。

3，单例的优势与劣势

优势： 由于不会创建新的对象，所以有以下几个性能上的优势：

减少新生成实例的消耗。新生成实例包括两个方面，

  • 第一，spring会通过反射或者cglib来生成bean实例，这都是耗性能的操作。
  • 第二，给对象分配内存也会涉及负责算法。

减少jvm垃圾回收。由于不会给每个请求都生成bean实例，所以回收的对象就少了。 可以快速获取到bean。因为单例获取bean操作，除了第一次生成之外，其余都是从缓存里获取的，所以很快。 劣势： 一个很大的劣势是它不能做到线程安全。由于所有请求都共享一个bean实例，那么如果这个bean是一个有状态的bean的话，在并发场景下就有可能出现问题。

4，spring单例模式与线程安全：

当多用户同时请求一个服务时，容器会给每一个请求分配一个线程，这时多个线程会并发执行该请求所对应的业务逻辑（成员方法），此时就要注意了，如果该处理逻辑中有对该单例状态的修改（体现为该单例的成员属性），则必须考虑线程同步问题（此时该状态就是一个临界资源（共享数据），如果多个线程同时操作（修改）这个临界资源就会诱发线程安全问题）。

线程安全：如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行的结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性，就是线程安全的。

线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。 若每个线程中对全局变量，静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则就可能影响线程安全。

常量始终是线程安全的，因为只存在读操作； 每次调用方法前都新建一个实例是线程安全的，因为不会访问共享的资源； 局部变量是线程安全的。因为每执行一个方法，都会在独立的空间创建局部变量，它不是共享资源。局部变量包括方法的参数变量和方法内的变量。 在关于spring单例与线程安全的很多文章中，会提到一个概念，即有状态bean和无状态bean。

  • 无状态bean：无状态，就是一次操作，不能保存数据。无状态bean，就是没有实例变量的对象，不能保存数据，是不变类，在线程安全的。
  • 有状态bean：有状态，就是有数据存储功能。有状态bean，就是有实例变量的对象，可以保存数据，是非线程安全的。

如何解决线程安全问题？ （1）使用线程同步机制：通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序缜密地分析什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，什么时候释放对象锁等繁杂问题，程序设计和编写难度相对较大。 （2）使用ThreadLocal：为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。

概括起来就是：对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。

原文链接：

Spring事务

特性

  • 原子性(Atomicity)
  • 一致性(Consistency)
  • 隔离性(Isolation)
  • 持久性(Durability)

原子性(Atomicity)

比如张三给李四5块钱，然后李四给赵四3块钱。原子性就是这些步骤要不都执行要不都别执行，如果某一步出现问题就回滚撤销。

一致性(Consistency)

数据保证在业务上是正确的

隔离性(isolation)

两个事务的执行要互不影响，互不干扰，

持久性(Durability)

一旦提交事务成功，数据会到数据库持久化保存，也就是拥有保存。

Spring事务管理机制

Spring事务时在数据库事务的基础上进行封装扩展的，主要特性如下

1.支持原有的数据库事务的隔离级别，加入了事务传播的概念

2.提供国际事务的合并或隔离的功能

3.提供声明式事务，让业务代码与事务分离，事务变得更加易用(AOP)

Spring提供了事务相关的接口

Spring事务管理高层抽象主要包含3个接口，Spring的事务主要通过他们三个共同完成

TransactionDefinition

事务定义： 事务定义信息(隔离、传播、只读、超时)

PlatformTransactionManager

事务管理器，主要用于平台相关事务的管理、

TransactionStatus

获取事务的运行状态

Spring框架中使用了那些设计模式和应用场景

1.工厂模式

在各种BeanFactory以及ApplicationContext创建中都用到了

2.模板模式

在公众BeanFactory以及ApllicationContext创建中都用到了

3.代理模式

Spring Aop利用了AspectJ AOP实现的 AspectJ AOP的底层用了动态代理

4.单列模式

比如说在创建Bean的时候

5.策略模式

加载资源文件的方式，使用了不同的方法，比如:ClassPathResourece,FileSystemResource,ServletContextResource,UrlResource单他们都有共同的接口；在Aop的实现中，采用了2中不同的方式，JDK动态代理和CGLIB代理。

6.观察者模式

Spring中的ApplicationEvent，ApplicationListener，ApplicationEventPublisher

7.适配器模式

MethodBeforeAdviceAdapter，ThrowsAdviceAdapter，AfterReurningAdapter

8.装饰者模式

源码类型中的哎Wrapper或者Decorator的都是

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