SSM框架
Spring
一、Spring相关概念
1. 初识Spring
1.1 Spring家族
- 官网:https://spring.io.从官网我们可以大概了解到:
- Spring能做什么:用以开发web、微服务以及分布式系统等,光这三块就已经占了JavaEE开发的九成多。
- Spring并不是单一的一个技术,而是一个大家族,可以从官网的Projects中查看其包含的所有技术。
- Spring发展到今天已经形成了一种开发的生态圈,Spring提供了若干个项目,每个项目用于完成特定的功能。
- Spring已形成了完整的生态圈,也就是说我们可以完全使用Spring技术完成整个项目的构建、设计与开发。
- Spring有若干个项目,可以根据需要自行选择,把这些个项目组合起来,起了一个名称叫全家桶,如下图所示
- Spring Framework:Spring框架,是Spring中最早最核心的技术,也是所有其他技术的基础。
- SpringBoot:Spring是来简化开发,而SpringBoot是来帮助Spring在简化的基础上能更快速进行开发。
- SpringCloud:这个是用来做分布式之微服务架构的相关开发。
- 除了上面的这三个技术外,还有很多其他的技术,也比较流行,如SpringData,SpringSecurity等,这些都可以被应用在我们的项目中。我们今天所学习的Spring其实指的是Spring Framework。
1.2 了解Spring发展史
- IBM(IT公司-国际商业机器公司)在1997年提出了EJB思想,早期的JAVAEE开发大都基于该思想。
- Rod Johnson(Java和J2EE开发领域的专家)在2002年出版的Expert One-on-One J2EE Design and Development ,书中有阐述在开发中使用EJB该如何做。
- Rod Johnson在2004年出版的Expert One-on-One J2EE Development without EJB ,书中提
出了比EJB思想更高效的实现方案,并且在同年将方案进行了具体的落地实现,这个实现就是
Spring1.0。
- 随着时间推移,版本不断更新维护,目前最新的是Spring5
- Spring1.0是纯配置文件开发
- Spring2.0为了简化开发引入了注解开发,此时是配置文件加注解的开发方式
- Spring3.0已经可以进行纯注解开发,使开发效率大幅提升
- Spring4.0根据JDK的版本升级对个别API进行了调整
- Spring5.0已经全面支持JDK8,现在Spring最新的是5系列所以建议大家把JDK安装成1.8版
2. Spring系统架构
- 核心层
- Core Container:核心容器,这个模块是Spring最核心的模块,其他的都需要依赖该模块
- AOP层
- AOP:面向切面编程,它依赖核心层容器,目的是在不改变原有代码的前提下对其进行功能增强
- Aspects:AOP是思想,Aspects是对AOP思想的具体实现
- 数据层
- Data Access:数据访问,Spring全家桶中有对数据访问的具体实现技术
- Data Integration:数据集成,Spring支持整合其他的数据层解决方案,比如Mybatis
- Transactions:事务,Spring中事务管理是Spring AOP的一个具体实现,也是后期学习的重点内容
- Web层
- Test层
- Spring主要整合了Junit来完成单元测试和集成测试
3. Spring核心概念
3.1 目前项目中的问题
- 要想解答这个问题,就需要先分析下目前咱们代码在编写过程中遇到的问题:
- 业务层需要调用数据层的方法,就需要在业务层new数据层的对象
- 如果数据层的实现类发生变化,那么业务层的代码也需要跟着改变,发生变更后,都需要进行编译打包和重部署
- 所以,现在代码在编写的过程中存在的问题是:耦合度偏高
- 针对这个问题,该如何解决呢?
- 我们就想,如果能把框中的内容给去掉,不就可以降低依赖了么,但是又会引入新的问题,去掉以后程序能运行么?
- 答案肯定是不行,因为bookDao没有赋值为Null,强行运行就会出空指针异常。
- 所以现在的问题就是,业务层不想new对象,运行的时候又需要这个对象,该咋办呢?
- 针对这个问题,Spring就提出了一个解决方案:
- 使用对象时,在程序中不要主动使用new产生对象,转换为由外部提供对象
- 这种实现思想就是Spring的一个核心概念
3.2 IOC、IOC容器、Bean、DI
3.2.1 IOC(Inversion of Control)控制反转
- 什么是控制反转呢?
- 使用对象时,由主动new产生对象转换为由外部提供对象,此过程中对象创建控制权由程序转移到外部,此思想称为控制反转。
- 业务层要用数据层的类对象,以前是自己new的
- 现在自己不new了,交给别人[外部]来创建对象
- 别人[外部]就反转控制了数据层对象的创建权
- 这种思想就是控制反转
- 别人[外部]指定是什么呢?继续往下学
- Spring和IOC之间的关系是什么呢?
- Spring技术对IOC思想进行了实现
- Spring提供了一个容器,称为IOC容器,用来充当IOC思想中的"外部"
- IOC思想中的别人[外部]指的就是Spring的IOC容器
- IOC容器的作用以及内部存放的是什么?
- IOC容器负责对象的创建、初始化等一系列工作,其中包含了数据层和业务层的类对象
- 被创建或被管理的对象在IOC容器中统称为Bean
- IOC容器中放的就是一个个的Bean对象
- 当IOC容器中创建好service和dao对象后,程序能正确执行么?
- 不行,因为service运行需要依赖dao对象
- IOC容器中虽然有service和dao对象
- 但是service对象和dao对象没有任何关系
- 需要把dao对象交给service,也就是说要绑定service和dao对象之间的关系
- 像这种在容器中建立对象与对象之间的绑定关系就要用到DI
3.2.2 DI(Dependency Injection)依赖注入
- 什么是依赖注入呢?
- 在容器中建立bean与bean之间的依赖关系的整个过程,称为依赖注入
- 业务层要用数据层的类对象,以前是自己new的
- 现在自己不new了,靠别人[外部其实指的就是IOC容器]来给注入进来
- 这种思想就是依赖注入
- IOC容器中哪些bean之间要建立依赖关系呢?
- 这个需要程序员根据业务需求提前建立好关系,如业务层需要依赖数据层,service就要和dao建立依赖关系
3.2.3 总结
- 介绍完Spring的IOC和DI的概念后,我们会发现这两个概念的最终目标就是:充分解耦,具体实现靠:
- 使用IOC容器管理bean(IOC)
- 在IOC容器内将有依赖关系的bean进行关系绑定(DI)
- 最终结果为:使用对象时不仅可以直接从IOC容器中获取,并且获取到的bean已经绑定了所有的依赖关系.
3.3 核心概念小结
- 什么是IOC/DI思想?
- IOC:控制反转,控制反转的是对象的创建权
- DI:依赖注入,绑定对象与对象之间的依赖关系
- 什么是IOC容器?
- Spring创建了一个容器用来存放所创建的对象,这个容器就叫IOC容器
- 什么是Bean?
- 容器中所存放的一个个对象就叫Bean或Bean对象
二、入门案例
1. IOC入门案例
1.1 入门案例思路分析
- Spring是使用容器来管理bean对象的,那么管什么?
- 主要管理项目中所使用到的类对象,比如(Service和Dao)
- 如何将被管理的对象告知IOC容器?
- 被管理的对象交给IOC容器,要想从容器中获取对象,就先得思考如何获取到IOC容器?
- IOC容器得到后,如何从容器中获取bean?
- 使用Spring导入哪些坐标?
- 用别人的东西,就需要在pom.xml添加对应的依赖
1.2 入门案例代码实现
需求分析:将BookServiceImpl和BookDaoImpl交给Spring管理,并从容器中获取对应的bean
对象进行方法调用。
1.创建Maven的java项目
2.pom.xml添加Spring的依赖jar包
3.创建BookService,BookServiceImpl,BookDao和BookDaoImpl四个类
4.resources下添加spring配置文件,并完成bean的配置
5.使用Spring提供的接口完成IOC容器的创建
6.从容器中获取对象进行方法调用
- 步骤1:创建Maven项目
- 步骤2:添加Spring的依赖jar包
<!-- pom.xml -->
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>5.2.10.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
// 创建BookService,BookServiceImpl,BookDao和BookDaoImpl四个类
public interface BookDao {
public void save();
}
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
public interface BookService {
public void save();
}
public class BookServiceImpl implements BookService {
private BookDao bookDao = new BookDaoImpl();
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
}
- 步骤4:添加spring配置文件
- resources下添加spring配置文件applicationContext.xml,并完成bean的配置
- 步骤5:在配置文件中完成bean的配置
<?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标签标示配置bean
id属性标示给bean起名字
class属性表示给bean定义类型
-->
<bean id="bookDao" class="com.alex.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.alex.service.impl.BookServiceImpl"/>
</beans>
<!-- 注意事项:bean定义时id属性在同一个上下文中(配置文件)不能重复 -->
- 步骤6:获取IOC容器
- 使用Spring提供的接口完成IOC容器的创建,创建App类,编写main方法
- 步骤7:从容器中获取对象进行方法调用
public class App {
public static void main(String[] args) {
//获取IOC容器
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
// BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
// bookDao.save();
BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("bookService");
bookService.save();
}
}
- 步骤8:运行程序
- 测试结果为:
- Spring的IOC入门案例已经完成,但是在BookServiceImpl的类中依然存在BookDaoImpl对象的new操作,它们之间的耦合度还是比较高,这块该如何解决,就需要用到下面的DI:依赖注入。
2. DI入门案例
2.1 入门案例思路分析
- 要想实现依赖注入,必须要基于IOC管理Bean
- Service中使用new形式创建的Dao对象是否保留?
- Service中需要的Dao对象如何进入到Service中?
- 在Service中提供方法,让Spring的IOC容器可以通过该方法传入bean对象
- Service与Dao间的关系如何描述?
2.2 入门案例代码实现
需求:基于IOC入门案例,在BookServiceImpl类中删除new对象的方式,使用Spring的DI完成
Dao层的注入
1.删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
2.在业务层提供BookDao的setter方法
3.在配置文件中添加依赖注入的配置
4.运行程序调用方法
- 步骤1: 去除代码中的new
- 在BookServiceImpl类中,删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
public class BookServiceImpl implements BookService {
//删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
private BookDao bookDao;
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
}
- 步骤2:为属性提供setter方法
- 在BookServiceImpl类中,为BookDao提供setter方法
public class BookServiceImpl implements BookService {
//删除业务层中使用new的方式创建的dao对象
private BookDao bookDao;
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
//提供对应的set方法
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
}
三、IOC相关内容
1. bean基础配置
1.1 bean基础配置(id与class)
<bean id="" class=""/>
- 思考:
- class属性能不能写接口如BookDao的类全名呢?
- 前面提过为bean设置id时,id必须唯一,但是如果由于命名习惯而产生了分歧后,该如何解决?
1.2 bean的name属性
- 步骤1:配置别名
- 打开spring的配置文件applicationContext.xml
<?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">
<!--name:为bean指定别名,别名可以有多个,使用逗号,分号,空格进行分隔-->
<bean id="bookService" name="service service4 bookEbi" class="com.alex.service.impl.BookServiceImpl">
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
<!--scope:为bean设置作用范围,可选值为单例singloton,非单例prototype-->
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.alex.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</beans>
public class AppForName {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
//此处根据bean标签的id属性和name属性的任意一个值来获取bean对象
BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("service4");
bookService.save();
}
}
- 步骤3:运行程序
- 测试结果为:
- 注意事项:
- bean依赖注入的ref属性指定bean,必须在容器中存在
- 如果不存在,则会报错,如下:
- 获取bean无论是通过id还是name获取,如果无法获取到,将抛出异常 NoSuchBeanDefinitionException
1.3 bean作用范围scope配置
1.3.1 验证IOC容器中对象是否为单例
1.3.2 配置bean为非单例
- 在Spring配置文件中,配置scope属性来实现bean的非单例创建
- 在Spring的配置文件中,修改<bean>的scope属性
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.alex.dao.impl.BookDaoImpl" scope=""/>
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.alex.dao.impl.BookDaoImpl" scope="singleton"/>
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.alex.dao.impl.BookDaoImpl" scope="prototype"/>
- 结论,使用bean的scope属性可以控制bean的创建是否为单例:
- singleton默认为单例
- prototype为非单例
1.3.3 scope使用后续思考
- 为什么bean默认为单例?
- bean为单例的意思是在Spring的IOC容器中只会有该类的一个对象
- bean对象只有一个就避免了对象的频繁创建与销毁,达到了bean对象的复用,性能高
- bean在容器中是单例的,会不会产生线程安全问题?
- 如果对象是有状态对象,即该对象有成员变量可以用来存储数据的
- 因为所有请求线程共用一个bean对象,所以会存在线程安全问题。
- 如果对象是无状态对象,即该对象没有成员变量没有进行数据存储的
- 因为方法中的局部变量在方法调用完成后会被销毁,所以不会存在线程安全问题。
- 哪些bean对象适合交给容器进行管理?
- 哪些bean对象不适合交给容器进行管理?
- 封装实例的域对象,因为会引发线程安全问题,所以不适合。
1.4 bean基础配置小结
2. bean实例化
- 对象已经能交给Spring的IOC容器来创建了,但是容器是如何来创建对象的呢?
- 就需要研究下bean的实例化过程,在这块内容中主要解决两部分内容,分别是
- bean是如何创建的
- 实例化bean的三种方式,构造方法,静态工厂和实例工厂
- 在讲解这三种创建方式之前,我们需要先确认一件事:
- bean本质上就是对象,对象在new的时候会使用构造方法完成,那创建bean也是使用构造方法完成的。
- 基于这个知识点出发,我们来验证spring中bean的三种创建方式
2.1 构造方法实例化
public interface BookDao {
public void save();
}
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
<?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="bookDao" class="com.alex.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</beans>
public class AppForInstanceBook {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
bookDao.save();
}
}
-
步骤4:类中提供构造函数测试
- 在BookDaoImpl类中添加一个无参构造函数,并打印一句话,方便观察结果。
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public BookDaoImpl() {
System.out.println("book dao constructor is running ....");
}
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
- 运行程序,如果控制台有打印构造函数中的输出,说明Spring容器在创建对象的时候也走的是构造函数
-
步骤5:将构造函数改成private测试
public class BookDaoImpl implements BookDao {
private BookDaoImpl() {
System.out.println("book dao constructor is running ....");
}
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
- 运行程序,能执行成功,说明内部走的依然是构造函数,能访问到类中的私有构造方法,显而易见Spring底层用的是反射
-
步骤6:构造函数中添加一个参数测试
public class BookDaoImpl implements BookDao {
private BookDaoImpl(int i) {
System.out.println("book dao constructor is running ....");
}
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
- 运行程序,
- 程序会报错,说明Spring底层使用的是类的无参构造方法。
2.2 静态工厂实例化
2.2.1 工厂方式创建bean
- 准备一个OrderDao和OrderDaoImpl类
public interface OrderDao {
public void save();
}
public class OrderDaoImpl implements OrderDao {
public void save() {
System.out.println("order dao save ...");
}
}
- 创建一个工厂类OrderDaoFactory并提供一个静态方法
//静态工厂创建对象
public class OrderDaoFactory {
public static OrderDao getOrderDao(){
return new OrderDaoImpl();
}
}
- 编写AppForInstanceOrder运行类,在类中通过工厂获取对象
public class AppForInstanceOrder {
public static void main(String[] args) {
//通过静态工厂创建对象
OrderDao orderDao = OrderDaoFactory.getOrderDao();
orderDao.save();
}
}
- 运行后,可以查看到结果
- 如果代码中对象是通过上面的这种方式来创建的,如何将其交给Spring来管理呢?
2.2.2 静态工厂实例化
public class AppForInstanceOrder {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
OrderDao orderDao = (OrderDao) ctx.getBean("orderDao");
orderDao.save();
}
}
- 运行后,可以查看到结果
- 看到这,可能有人会问了,你这种方式在工厂类中不也是直接new对象的,和我自己直接new没什么太大的区别,而且静态工厂的方式反而更复杂,这种方式的意义是什么?
- 主要的原因是:
- 在工厂的静态方法中,我们除了new对象还可以做其他的一些业务操作,这些操作必不可少,如:
public class OrderDaoFactory {
public static OrderDao getOrderDao(){
System.out.println("factory setup....");//模拟必要的业务操作
return new OrderDaoImpl();
}
}
- 之前new对象的方式就无法添加其他的业务内容,重新运行,查看结果:
2.3 实例工厂与FactoryBean
2.3.1 环境准备
public interface UserDao {
public void save();
}
public class UserDaoImpl implements UserDao {
public void save() {
System.out.println("user dao save ...");
}
}
- 创建一个工厂类OrderDaoFactory并提供一个普通方法,注意此处和静态工厂的工厂类不一样的地方是方法不是静态方法
public class UserDaoFactory {
public UserDao getUserDao(){
return new UserDaoImpl();
}
}
- 编写AppForInstanceUser运行类,在类中通过工厂获取对象
public class AppForInstanceUser {
public static void main(String[] args) {
//创建实例工厂对象
UserDaoFactory userDaoFactory = new UserDaoFactory();
//通过实例工厂对象创建对象
UserDao userDao = userDaoFactory.getUserDao();
userDao.save();
}
}
- 运行后,可以查看到结果
- 对于上面这种实例工厂的方式如何交给Spring管理呢?
2.3.2 实例工厂实例化
public class AppForInstanceUser {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserDao userDao = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
userDao.save();
}
}
- 运行后,可以查看到结果
- 实例工厂实例化的方式就已经介绍完了,配置的过程还是比较复杂,所以Spring为了简化这种配置方式就提供了一种叫FactoryBean的方式来简化开发。
2.3.3 FactoryBean的使用
- 创建一个UserDaoFactoryBean的类,实现FactoryBean接口,重写接口的方法
public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {
//代替原始实例工厂中创建对象的方法
public UserDao getObject() throws Exception {
return new UserDaoImpl();
}
//返回所创建类的Class对象
public Class<?> getObjectType() {
return UserDao.class;
}
}
<bean id="userDao" class="com.alex.factory.UserDaoFactoryBean"/>
- AppForInstanceUser运行类不用做任何修改,直接运行
- 这种方式在Spring去整合其他框架的时候会被用到,所以这种方式需要大家理解掌握。查看源码会发现,FactoryBean接口其实会有三个方法,分别是:
T getObject() throws Exception;
Class<?> getObjectType();
default boolean isSingleton() { return true; }
// 方法一:getObject(),被重写后,在方法中进行对象的创建并返回
// 方法二:getObjectType(),被重写后,主要返回的是被创建类的Class对象
// 方法三:没有被重写,因为它已经给了默认值,从方法名中可以看出其作用是设置对象是否为单例,默认true,false为非单例
// 一般情况下我们都会采用单例,也就是采用默认即可。所以isSingleton()方法一般不需要进行重写。
2.4 bean实例化小结
- bean是如何创建的呢? 构造方法
- Spring的IOC实例化对象的三种方式分别是:
- 构造方法(常用)
- 静态工厂(了解)
- 实例工厂(了解)
- 这些方式中,重点掌握构造方法和FactoryBean即可。
- 需要注意的一点是,构造方法在类中默认会提供,但是如果重写了构造方法,默认的就会消失,在使用的过程中需要注意,如果需要重写构造方法,最好把默认的构造方法也重写下。