Spring 框架總覽

Spring 簡介

Spring 是一個開源應用框架，旨在降低應用程序開發的複雜度。

• 它是輕量級、鬆散耦合的。
• 它具有分層體系結構，允許用戶選擇組件，同時還爲 J2EE 應用程序開發提供了一個有凝聚力的框架。
• 它可以集成其他框架，如 Spring MVC、Hibernate、MyBatis 等，所以又稱爲框架的框架( 粘合劑、腳手架 )。

Spring 模塊

Spring 核心容器

對應圖中的 Core Container，該層基本上是 Spring Framework 的核心，包含以下模塊：

• Spring Core

• Spring Bean

  核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要組件是 BeanFactory，它是工廠模式的實現。BeanFactory 使用控制反轉 （IoC）模式將應用程序的配置和依賴性規範與實際的應用程序代碼分開。

• Spring Context

  Spring 上下文是一個配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企業服務，例如 JNDI、EJB、電子郵件、國際化、事件機制、校驗和調度功能。

• SpEL (Spring Expression Language)

  Spring 表達式語言全稱爲 “Spring Expression Language”，縮寫爲 “SpEL” ，類似於 Struts2 中使用的 OGNL 表達式語言，能在運行時構建複雜表達式、存取對象圖屬性、對象方法調用等等，並且能與 Spring 功能完美整合，如能用來配置 Bean 定義。

也可以說，Core Container 就是 Spring IoC。

數據訪問 / 整合

對應圖中 Data Access，該層提供與數據庫交互的支持，包含以下模塊：

• JDBC (Java Database Connectivity)

  Spring 對 JDBC 的封裝模塊，提供了對關係數據庫的訪問。

• ORM (Object Relational Mapping)

  Spring ORM 模塊，提供了對 hibernate5 和 JPA 的集成。

  • hibernate5 是一個 ORM 框架。
  • JPA 是一個 Java 持久化 API 。

• OXM (Object XML Mappers)

  Spring 提供了一套類似 ORM 的映射機制，用來將 Java 對象和 XML 文件進行映射。這就是 Spring 的對象 XML 映射功能，有時候也成爲 XML 的序列化和反序列化。

• Transaction

  Spring 簡單而強大的事務管理功能，包括聲明式事務（@Transactional）和編程式事務（TransactionTemplate）。

Web

該層提供了創建 Web 應用程序的支持，包含以下模塊：

• Web MVC

  MVC 框架是一個全功能的構建 Web 應用程序的 MVC 實現。通過策略接口，MVC 框架變成爲高度可配置的，MVC 容納了大量視圖技術，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

• Web Flux

  基於 Reactive 庫的響應式的 Web 開發框架。

• Web Socket

  Spring 4.0 的一個最大更新是增加了對 Websocket 的支持。

  Websocket 提供了一個在 Web 應用中實現高效、雙向通訊，需考慮客戶端(瀏覽器)和服務端之間高頻和低延時消息交換的機制。

  一般的應用場景有：在線交易、網頁聊天、遊戲、協作、數據可視化等。

• Portlet 已經廢棄

AOP

該層支持面向切面編程，包含以下模塊：

• AOP

  通過配置管理特性，Spring AOP 模塊直接將面向方面的編程功能集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理的任何對象支持 AOP。

  Spring AOP 模塊爲基於 Spring 的應用程序中的對象提供了事務管理服務。通過使用 Spring AOP，不用依賴 EJB 組件，就可以將聲明性事務管理集成到應用程序中。

• Aspects

  該模塊爲與 AspectJ 的集成提供支持。

• Instrumentation

  該層爲類檢測和類加載器實現提供支持。

其他

• JMS (Java Messaging Service)

  提供了一個 JMS 集成框架，簡化了 JMS API 的使用。

• Test

  該模塊爲使用 JUnit 和 TestNG 進行測試提供支持。

• Messaging

  該模塊爲 STOMP 提供支持。它還支持註解編程模型，該模型用於從 WebSocket 客戶端路由和處理 STOMP 消息。

Spring 的優缺點

優點

• DI ：Dependency Injection(DI) 方法，使得構造器和 JavaBean、properties 文件中的依賴關係一目瞭然。
• 輕量級：與 EJB 容器相比較，IoC 容器更加趨向於輕量級。這樣一來 IoC 容器在有限的內存和 CPU 資源的情況下，進行應用程序的開發和發佈就變得十分有利。
• 面向切面編程(AOP)： Spring 支持面向切面編程，同時把應用的業務邏輯與系統的服務分離開來。
• 集成主流框架：Spring 並沒有閉門造車，Spring 集成了已有的技術棧，比如 ORM 框架、Logging 日期框架、J2EE、Quartz 和 JDK Timer ，以及其他視圖技術。
• 模塊化：Spring 框架是按照模塊的形式來組織的。由包和類的命名，就可以看出其所屬的模塊，開發者僅僅需要選用他們需要的模塊即可。
• 便捷的測試：要 測試一項用Spring開發的應用程序 十分簡單，因爲測試相關的環境代碼都已經囊括在框架中了。更加簡單的是，利用 JavaBean 形式的 POJO 類，可以很方便的利用依賴注入來寫入測試數據。
• Web 框架：Spring 的 Web 框架亦是一個精心設計的 Web MVC 框架，爲開發者們在 Web 框架的選擇上提供了一個除了主流框架比如 Struts 、過度設計的、不流行 Web 框架的以外的有力選項。
• 事務管理：Spring 提供了一個便捷的事務管理接口，適用於小型的本地事物處理（比如在單 DB 的環境下）和複雜的共同事物處理（比如利用 JTA 的複雜 DB 環境）。
• 異常處理：Spring 提供一個方便的 API ，將特定技術的異常(由JDBC, Hibernate, 或 JDO 拋出)轉化爲一致的、Unchecked 異常。

缺點

• 每個框架都有的問題，調試階段不直觀，後期的 bug 對應階段，不容易判斷問題所在。要花一定的時間去理解它。
• 把很多 JavaEE 的東西封裝了，在滿足快速開發高質量程序的同時，隱藏了實現細節。

Spring 中的設計模式

Spring 框架中使用到了大量的設計模式，下面列舉了比較有代表性的：

• 代理模式 — 在 AOP 和 remoting 中被用的比較多。
• 單例模式 — 在 Spring 配置文件中定義的 Bean 默認爲單例模式。
• 模板方法 — 用來解決代碼重複的問題。比如 RestTemplate、JmsTemplate、JdbcTemplate 。
• 前端控制器 — Spring提供了 DispatcherServlet 來對請求進行分發。
• 視圖幫助(View Helper) — Spring 提供了一系列的 JSP 標籤，高效宏來輔助將分散的代碼整合在視圖裏。
• 依賴注入 — 貫穿於 BeanFactory / ApplicationContext 接口的核心理念。
• 工廠模式 — BeanFactory 用來創建對象的實例。