spring 是什麼
Spring 是分層的 Java SE/EE 應用 full-stack 輕量級開源框架，以 IoC（Inverse Of Control： 反轉控制）和 AOP（Aspect Oriented Programming：面向切面編程）爲內核，提供了展現層 Spring MVC 和持久層 Spring JDBC 以及業務層事務管理等衆多的企業級應用技術，還能整合開源世界衆多 著名的第三方框架和類庫，逐漸成爲使用最多的 Java EE 企業應用開源框架。
Spring 的發展歷程
1997 年 IBM 提出了 EJB 的思想
1998 年，SUN 制定開發標準規範 EJB1.0
1999 年，EJB1.1 發佈
2001 年，EJB2.0 發佈
2003 年，EJB2.1 發佈
2006 年，EJB3.0 發佈
Rod Johnson（spring 之父）
Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002) 闡述了 J2EE 使用 EJB 開發設計的優點及解決方案
Expert One-to-One J2EE Development without EJB(2004) 闡述了 J2EE 開發不使用 EJB 的解決方式（Spring 雛形）
2017 年 9 月份發佈了 spring 的最新版本 spring 5.0 通用版（GA）
spring 的優勢
方便解耦，簡化開發
通過 Spring 提供的 IoC 容器，可以將對象間的依賴關係交由 Spring 進行控制，避免硬編碼所造 成的過度程序耦合。用戶也不必再爲單例模式類、屬性文件解析等這些很底層的需求編寫代碼，可 以更專注於上層的應用。
AOP 編程的支持
通過 Spring 的 AOP 功能，方便進行面向切面的編程，許多不容易用傳統 OOP 實現的功能可以通過 AOP 輕鬆應付。
聲明式事務的支持
可以將我們從單調煩悶的事務管理代碼中解脫出來，通過聲明式方式靈活的進行事務的管理， 提高開發效率和質量。
方便程序的測試
可以用非容器依賴的編程方式進行幾乎所有的測試工作，測試不再是昂貴的操作，而是隨手可做的事情。
方便集成各種優秀框架
Spring 可以降低各種框架的使用難度，提供了對各種優秀框架（Struts、Hibernate、Hessian、Quartz 等）的直接支持。
降低 JavaEE API 的使用難度
Spring 對 JavaEE API（如 JDBC、JavaMail、遠程調用等）進行了薄薄的封裝層，使這些 API 的 使用難度大爲降低。
Java 源碼是經典學習範例
Spring 的源代碼設計精妙、結構清晰、匠心獨用，處處體現着大師對 Java 設計模式靈活運用以 及對 Java 技術的高深造詣。它的源代碼無意是 Java 技術的最佳實踐的範例。
spring 的體系結構
IoC 的概念和作用
什麼是程序的耦合
耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是對模塊間關聯程度的度量。耦合的強弱取決於模塊間接口的複雜性、調 用模塊的方式以及通過界面傳送數據的多少。模塊間的耦合度是指模塊之間的依賴關係，包括控制關係、調用關係、數據傳遞關係。模塊間聯繫越多，其耦合性越強，同時表明其獨立性越差( 降低耦合性，可以提高其獨立 性)。耦合性存在於各個領域，而非軟件設計中獨有的，但是我們只討論軟件工程中的耦合。 在軟件工程中，耦合指的就是就是對象之間的依賴性。對象之間的耦合越高，維護成本越高。因此對象的設計 應使類和構件之間的耦合最小。軟件設計中通常用耦合度和內聚度作爲衡量模塊獨立程度的標準。劃分模塊的一個 準則就是高內聚低耦合。
它有如下分類：
（1）內容耦合。當一個模塊直接修改或操作另一個模塊的數據時，或一個模塊不通過正常入口而轉入另 一個模塊時，這樣的耦合被稱爲內容耦合。內容耦合是最高程度的耦合，應該避免使用之。
（2）公共耦合。兩個或兩個以上的模塊共同引用一個全局數據項，這種耦合被稱爲公共耦合。在具有大 量公共耦合的結構中，確定究竟是哪個模塊給全局變量賦了一個特定的值是十分困難的。
（3） 外部耦合 。一組模塊都訪問同一全局簡單變量而不是同一全局數據結構，而且不是通過參數表傳 遞該全局變量的信息，則稱之爲外部耦合。
（4） 控制耦合 。一個模塊通過接口向另一個模塊傳遞一個控制信號，接受信號的模塊根據信號值而進 行適當的動作，這種耦合被稱爲控制耦合。
（5）標記耦合 。若一個模塊 A 通過接口向兩個模塊 B 和 C 傳遞一個公共參數，那麼稱模塊 B 和 C 之間 存在一個標記耦合。
（6） 數據耦合。模塊之間通過參數來傳遞數據，那麼被稱爲數據耦合。數據耦合是最低的一種耦合形式，系統中一般都存在這種類型的耦合，因爲爲了完成一些有意義的功能，往往需要將某些模塊的輸出數據作爲另 一些模塊的輸入數據。
（7） 非直接耦合 。兩個模塊之間沒有直接關係，它們之間的聯繫完全是通過主模塊的控制和調用來實現的。
總結：
耦合是影響軟件複雜程度和設計質量的一個重要因素，在設計上我們應採用以下原則：如果模塊間必須存在耦合，就儘量使用數據耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的範圍，儘量避免使用內容耦合。
內聚與耦合
內聚標誌一個模塊內各個元素彼此結合的緊密程度，它是信息隱蔽和局部化概念的自然擴展。內聚是從 功能角度來度量模塊內的聯繫，一個好的內聚模塊應當恰好做一件事。它描述的是模塊內的功能聯繫。耦合是軟件 結構中各模塊之間相互連接的一種度量，耦合強弱取決於模塊間接口的複雜程度、進入或訪問一個模塊的點以及通 過接口的數據。 程序講究的是低耦合，高內聚。就是同一個模塊內的各個元素之間要高度緊密，但是各個模塊之 間的相互依存度卻要不那麼緊密。 內聚和耦合是密切相關的，同其他模塊存在高耦合的模塊意味着低內聚，而高內聚的模塊意味着該模塊同其他 模塊之間是低耦合。在進行軟件設計時，應力爭做到高內聚，低耦合。
我們在開發中，有些依賴關係是必須的，有些依賴關係可以通過優化代碼來解除的。
請看下面的示例代碼：
/**
* 賬戶的業務層實現類
* @author
* @Company
* @Version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}
上面的代碼表示：
業務層調用持久層，並且此時業務層在依賴持久層的接口和實現類。如果此時沒有持久層實現類，編譯
將不能通過。這種編譯期依賴關係，應該在我們開發中杜絕。我們需要優化代碼解決。
再比如：
早期我們的 JDBC 操作，註冊驅動時，我們爲什麼不使用 DriverManager 的 register 方法，而是採
用 Class.forName 的方式？
public class JdbcDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.註冊驅動
//DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
//2.獲取連接
//3.獲取預處理 sql 語句對象
//4.獲取結果集
//5.遍歷結果集
}
}
原因就是：
我們的類依賴了數據庫的具體驅動類（MySQL），如果這時候更換了數據庫品牌（比如 Oracle），需要
修改源碼來重新數據庫驅動。這顯然不是我們想要的。
解決程序耦合的思路
當是我們講解 jdbc 時，是通過反射來註冊驅動的，代碼如下：
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此處只是一個字符串
此時的好處是，我們的類中不再依賴具體的驅動類，此時就算刪除 mysql 的驅動 jar 包，依然可以編譯（運
行就不要想了，沒有驅動不可能運行成功的）。
同時，也產生了一個新的問題，mysql 驅動的全限定類名字符串是在 java 類中寫死的，一旦要改還是要修改
源碼。
解決這個問題也很簡單，使用配置文件配置。
工廠模式解耦
在實際開發中我們可以把三層的對象都使用配置文件配置起來，當啓動服務器應用加載的時候，讓一個類中的
方法通過讀取配置文件，把這些對象創建出來並存起來。在接下來的使用的時候，直接拿過來用就好了。
那麼，這個讀取配置文件，創建和獲取三層對象的類就是工廠。
控制反轉-Inversion Of Control
解耦的思路有 2 個問題：
1、存哪去？
分析：由於我們是很多對象，肯定要找個集合來存。這時候有 Map 和 List 供選擇。
到底選 Map 還是 List 就看我們有沒有查找需求。有查找需求，選 Map。
所以我們的答案就是在應用加載時，創建一個 Map，用於存放三層對象。
我們把這個 map 稱之爲容器。
2、什麼是工廠？
工廠就是負責給我們從容器中獲取指定對象的類。這時候我們獲取對象的方式發生了改變。
原來：我們在獲取對象時，都是採用 new 的方式。是主動的
現在：我們獲取對象時，同時跟工廠要，有工廠爲我們查找或者創建對象。是被動的。
這種被動接收的方式獲取對象的思想就是控制反轉，它是 spring 框架的核心之一。
使用 spring 的 IOC 解決程序耦合
案例的前期準備
本章我們使用的案例是，賬戶的業務層和持久層的依賴關係解決。在開始 spring 的配置之前，我們要先準備 一下環境。由於我們是使用 spring 解決依賴關係，並不是真正的要做增刪改查操作，所以此時我們沒必要寫實體類。並且我們在此處使用的是 java 工程，不是 java web 工程。
準備 spring 的開發包
官網：http://spring.io/
下載地址：
http://repo.springsource.org/libs-release-local/org/springframework/spring
解壓:(Spring 目錄結構:)
* docs :API 和開發規範.
* libs :jar 包和源碼.
* schema :約束.
特別說明：
spring5 版本是用 jdk8 編寫的，所以要求我們的 jdk 版本是 8 及以上。 同時 tomcat 的版本要求 8.5 及以上。
創建業務層接口和實現類
/**
* 賬戶的業務層接口
*
*/
public interface IAccountService {
/**
* 保存賬戶（此處只是模擬，並不是真的要保存）
*/
void saveAccount();
}
/**
* 賬戶的業務層實現類
*
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();//此處的依賴關係有待解決
@Override
public void saveAccount() {
accountDao.saveAccount();
}
}
創建持久層接口和實現類
/**
* 賬戶的持久層接口
*
*/
public interface IAccountDao {
/**
* 保存賬戶
*/
void saveAccount();
}
/**
* 賬戶的持久層實現類
*
*/
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println("保存了賬戶");
}
}
基於 XML 的配置
第一步：拷貝必備的 jar 包到工程的 lib 目錄中
第二步：在類的根路徑下創建一個任意名稱的 xml 文件
給配置文件導入約束：
/spring-framework-5.0.2.RELEASE/docs/spring-framework-reference/html5/core.html
<?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">
</beans>
第三步：讓 spring 管理資源，在配置文件中配置 service 和 dao
<!-- bean 標籤：用於配置讓 spring 創建對象，並且存入 ioc 容器之中
id 屬性：對象的唯一標識。
class 屬性：指定要創建對象的全限定類名
-->
<!-- 配置 service -->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"></bean>
<!-- 配置 dao -->
<bean id="accountDao" class="com.itheima.dao.impl.AccountDaoImpl"></bean>
測試配置是否成功
/**
* 模擬一個表現層
*
*/
public class Client {
/**
* 使用 main 方法獲取容器測試執行
*/
public static void main(String[] args) {
//1.使用 ApplicationContext 接口，就是在獲取 spring 容器
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
//2.根據 bean 的 id 獲取對象
IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
System.out.println(aService);
IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
System.out.println(aDao);
}
}
Spring 基於 XML 的 IOC 細節
spring 中工廠的類結構圖
BeanFactory 和 ApplicationContext 的區別
BeanFactory 纔是 Spring 容器中的頂層接口。
ApplicationContext 是它的子接口。
BeanFactory 和 ApplicationContext 的區別：
創建對象的時間點不一樣。
ApplicationContext：只要一讀取配置文件，默認情況下就會創建對象。
BeanFactory：什麼使用什麼時候創建對象。
ApplicationContext 接口的實現類
ClassPathXmlApplicationContext：
它是從類的根路徑下加載配置文件 推薦使用這種
FileSystemXmlApplicationContext：
它是從磁盤路徑上加載配置文件，配置文件可以在磁盤的任意位置。
AnnotationConfigApplicationContext:
當我們使用註解配置容器對象時，需要使用此類來創建 spring 容器。它用來讀取註解。
IOC 中 bean 標籤和管理對象細節
bean 標籤
作用：
用於配置對象讓 spring 來創建的。
默認情況下它調用的是類中的無參構造函數。如果沒有無參構造函數則不能創建成功。
屬性：
id：給對象在容器中提供一個唯一標識。用於獲取對象。
class：指定類的全限定類名。用於反射創建對象。默認情況下調用無參構造函數。
scope：指定對象的作用範圍。
* singleton :默認值，單例的.
* prototype :多例的.
* request :WEB 項目中,Spring 創建一個 Bean 的對象,將對象存入到 request 域中.
* session :WEB 項目中,Spring 創建一個 Bean 的對象,將對象存入到 session 域中.
* global session :WEB 項目中,應用在 Portlet 環境.如果沒有 Portlet 環境那麼globalSession 相當於
session.
init-method：指定類中的初始化方法名稱。
destroy-method：指定類中銷燬方法名稱。
bean 的作用範圍和生命週期
單例對象：scope="singleton"
一個應用只有一個對象的實例。它的作用範圍就是整個引用。
生命週期：
對象出生：當應用加載，創建容器時，對象就被創建了。
對象活着：只要容器在，對象一直活着。
對象死亡：當應用卸載，銷燬容器時，對象就被銷燬了。
多例對象：scope="prototype"
每次訪問對象時，都會重新創建對象實例。
生命週期：
對象出生：當使用對象時，創建新的對象實例。
對象活着：只要對象在使用中，就一直活着。
對象死亡：當對象長時間不用時，被 java 的垃圾回收器回收了。
實例化 Bean 的三種方式
第一種方式：使用默認無參構造函數
<!--在默認情況下：
它會根據默認無參構造函數來創建類對象。如果 bean 中沒有默認無參構造函數，將會創建失敗。
-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"/>
第二種方式：spring 管理靜態工廠-使用靜態工廠的方法創建對象
/**
* 模擬一個靜態工廠，創建業務層實現類
*/
public class StaticFactory {
public static IAccountService createAccountService(){
return new AccountServiceImpl();
}
}
<!-- 此種方式是:
使用 StaticFactory 類中的靜態方法 createAccountService 創建對象，並存入 spring 容器
id 屬性：指定 bean 的 id，用於從容器中獲取
class 屬性：指定靜態工廠的全限定類名
factory-method 屬性：指定生產對象的靜態方法
-->
<bean
id="accountService"
class="com.itheima.factory.StaticFactory"
factory-method="createAccountService">
</bean>
第三種方式：spring 管理實例工廠 再 用實例工廠的方法創建對象
/**
* 模擬一個實例工廠，創建業務層實現類
* 此工廠創建對象，必須現有工廠實例對象，再調用方法
*/
public class InstanceFactory {
public IAccountService createAccountService(){
return new AccountServiceImpl();
}
}
<!-- 此種方式是：
先把工廠的創建交給 spring 來管理。
然後在使用工廠的 bean 來調用裏面的方法
factory-bean 屬性：用於指定實例工廠 bean 的 id。
factory-method 屬性：用於指定實例工廠中創建對象的方法。
-->
<bean id="instancFactory" class="com.itheima.factory.InstanceFactory"></bean>
<bean id="accountService"
factory-bean="instancFactory"
factory-method="createAccountService"></bean>
spring 的依賴注入
依賴注入的概念
依賴注入：Dependency Injection。它是 spring 框架核心 ioc 的具體實現。
我們的程序在編寫時，通過控制反轉，把對象的創建交給了 spring，但是代碼中不可能出現沒有依賴的情況。
ioc 解耦只是降低他們的依賴關係，但不會消除。例如：我們的業務層仍會調用持久層的方法。
那這種業務層和持久層的依賴關係，在使用 spring 之後，就讓 spring 來維護了。
簡單的說，就是坐等框架把持久層對象傳入業務層，而不用我們自己去獲取。
構造函數注入
顧名思義，就是使用類中的構造函數，給成員變量賦值。注意，賦值的操作不是我們自己做的，而是通過配置
的方式，讓 spring 框架來爲我們注入。具體代碼如下：
/**
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public AccountServiceImpl(String name, Integer age, Date birthday) {
this.name = name;
this.age = age;
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
<!-- 使用構造函數的方式，給 service 中的屬性傳值
要求：
類中需要提供一個對應參數列表的構造函數。
涉及的標籤：
constructor-arg
屬性：
index:指定參數在構造函數參數列表的索引位置
type:指定參數在構造函數中的數據類型
name:指定參數在構造函數中的名稱 用這個找給誰賦值
=======上面三個都是找給誰賦值，下面兩個指的是賦什麼值的==============
value:它能賦的值是基本數據類型和 String 類型
ref:它能賦的值是其他 bean 類型，也就是說，必須得是在配置文件中配置過的 bean-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<constructor-arg name="name" value="張三"></constructor-arg>
<constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
<constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
</bean>
<bean id="now" class="java.util.Date"></bean>
優勢：獲取bean對象的時候，必須注入數據，否則無法創建對象
弊端：改變了bean對象的實例化方式，使我們在用不到 數據的時候，也必須注入數據
set 方法注入
顧名思義，就是在類中提供需要注入成員的 set 方法。具體代碼如下：
/** */
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
<!-- 通過配置文件給 bean 中的屬性傳值：使用 set 方法的方式
涉及的標籤：
property
屬性：
name：找的是類中 set 方法後面的部分，用於調用set方法
ref：給屬性賦值是其他 bean 類型的
value：給屬性賦值是基本數據類型和 string 類型的
實際開發中，此種方式用的較多。
-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<property name="name" value="test"></property>
<property name="age" value="21"></property>
<property name="birthday" ref="now"></property>
</bean>
<bean id="now" class="java.util.Date"></bean>
創建對象沒有明確限制，但是如果某個成員必須有值，則獲取對象可能沒有調用set方法，也就沒有值。
使用 p 名稱空間注入數據（本質還是調用 set 方法）
此種方式是通過在 xml 中導入 p 名稱空間，使用 p:propertyName 來注入數據，它的本質仍然是調用類中的
set 方法實現注入功能。
Java 類代碼：
/**
* 使用 p 名稱空間注入，本質還是調用類中的 set 方法
*/
public class AccountServiceImpl4 implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
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="accountService"
class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl4"
p:name="test" p:age="21" p:birthday-ref="now"/>
</beans>
注入集合屬性
顧名思義，就是給類中的集合成員傳值，它用的也是set方法注入的方式，只不過變量的數據類型都是集合。
我們這裏介紹注入數組，List,Set,Map,Properties。具體代碼如下：
/***/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String[] myStrs;
private List<String> myList;
private Set<String> mySet;
private Map<String,String> myMap;
private Properties myProps;
public void setMyStrs(String[] myStrs) {
this.myStrs = myStrs;
}
public void setMyList(List<String> myList) {
this.myList = myList;
}
public void setMySet(Set<String> mySet) {
this.mySet = mySet;
}
public void setMyMap(Map<String, String> myMap) {
this.myMap = myMap;
}
public void setMyProps(Properties myProps) {
this.myProps = myProps;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(Arrays.toString(myStrs));
System.out.println(myList);
System.out.println(mySet);
System.out.println(myMap);
System.out.println(myProps);
}
}
<!-- 注入集合數據
List 結構的：
array,list,set
Map 結構的
map,entry,props,prop
-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
//在注入集合數據時，只要結構相同，標籤可以互換
<!-- 給數組注入數據 -->
<property name="myStrs">
<set>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</set>
</property>
<!-- 注入 list 集合數據 -->
<property name="myList">
<array>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</array>
</property>
<!-- 注入 set 集合數據 -->
<property name="mySet">
<list>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</list>
</property>
<!-- 注入 Map 數據 -->
<property name="myMap">
<props>
<prop key="testA">aaa</prop>
<prop key="testB">bbb</prop>
</props>
</property>
<!-- 注入 properties 數據 -->
<property name="myProps">
<map>
<entry key="testA" value="aaa"></entry>
<entry key="testB">
<value>bbb</value>
</entry>
</map>
</property>
</bean>