Spring框架系列(2)|Spring框架系列(2) - Spring简单例子引入Spring要点

上文中我们简单介绍了Spring和Spring Framework的组件,那么这些Spring Framework组件是如何配合工作的呢?本文主要承接上文,向你展示Spring Framework组件的典型应用场景和基于这个场景设计出的简单案例,并以此引出Spring的核心要点,比如IOC和AOP等;在此基础上还引入了不同的配置方式, 如XML,Java配置和注解方式的差异。@pdai
  • Spring框架系列(2) - Spring简单例子引入Spring要点
    • Spring框架如何应用
    • 设计一个Spring的Hello World
    • 这个例子体现了Spring的哪些核心要点
      • 控制反转 - IOC
      • 面向切面 - AOP
    • Spring框架设计如何逐步简化开发的
      • Java 配置方式改造
      • 注解配置方式改造
      • SpringBoot托管配置
      • 结合Spring历史版本和SpringBoot看发展
    • 更多文章
Spring框架如何应用
上文中,我们展示了Spring和Spring Framework的组件, 这里对于开发者来说有几个问题:
  1. 首先,对于Spring进阶,直接去看IOC和AOP,存在一个断层,所以需要整体上构建对Spring框架认知上进一步深入,这样才能构建知识体系。
  2. 其次,很多开发者入门都是从Spring Boot开始的,他对Spring整体框架底层,以及发展历史不是很了解; 特别是对于一些老旧项目维护和底层bug分析没有全局观。
  3. 再者,Spring代表的是一种框架设计理念,需要全局上理解Spring Framework组件是如何配合工作的,需要理解它设计的初衷和未来趋势。
如下是官方在解释Spring框架的常用场景的图
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我加上一些注释后,是比较好理解的;引入这个图,重要的原因是为后面设计一个案例帮助你构建认知。
设计一个Spring的Hello World
结合上面的使用场景,设计一个查询用户的案例的两个需求,来看Spring框架帮我们简化了什么开发工作:
  1. 查询用户数据 - 来看DAO+POJO-> Service 的初始化和装载。
  2. 给所有Service的查询方法记录日志
  • 创建一个Maven的Java项目
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  • 引入Spring框架的POM依赖,以及查看这些依赖之间的关系
4.0.0tech.pdai 001-spring-framework-demo-helloworld-xml 1.0-SNAPSHOT8 8 5.3.9 1.9.6 org.springframework spring-context ${spring.version} org.springframework spring-core ${spring.version} org.springframework spring-beans ${spring.version} org.aspectj aspectjweaver ${aspectjweaver.version}

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  • POJO - User
package tech.pdai.springframework.entity; /** * @author pdai */ public class User {/** * user's name. */ private String name; /** * user's age. */ private int age; /** * init. * * @param name name * @param ageage */ public User(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }public String getName() { return name; }public void setName(String name) { this.name = name; }public int getAge() { return age; }public void setAge(int age) { this.age = age; } }

  • DAO 获取 POJO, UserDaoServiceImpl (mock 数据)
package tech.pdai.springframework.dao; import java.util.Collections; import java.util.List; import tech.pdai.springframework.entity.User; /** * @author pdai */ public class UserDaoImpl {/** * init. */ public UserDaoImpl() { }/** * mocked to find user list. * * @return user list */ public List findUserList() { return Collections.singletonList(new User("pdai", 18)); } }

并增加daos.xml

  • 业务层 UserServiceImpl(调用DAO层)
package tech.pdai.springframework.service; import java.util.List; import tech.pdai.springframework.dao.UserDaoImpl; import tech.pdai.springframework.entity.User; /** * @author pdai */ public class UserServiceImpl {/** * user dao impl. */ private UserDaoImpl userDao; /** * init. */ public UserServiceImpl() { }/** * find user list. * * @return user list */ public List findUserList() { return this.userDao.findUserList(); }/** * set dao. * * @param userDao user dao */ public void setUserDao(UserDaoImpl userDao) { this.userDao = userDao; } }

并增加services.xml

  • 拦截所有service中的方法,并输出记录
package tech.pdai.springframework.aspect; import java.lang.reflect.Method; import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint; import org.aspectj.lang.annotation.Around; import org.aspectj.lang.annotation.Aspect; import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature; import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy; /** * @author pdai */ @Aspect public class LogAspect {/** * aspect for every methods under service package. */ @Around("execution(* tech.pdai.springframework.service.*.*(..))") public Object businessService(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { // get attribute through annotation Method method = ((MethodSignature) pjp.getSignature()).getMethod(); System.out.println("execute method: " + method.getName()); // continue to process return pjp.proceed(); }}

并增加aspects.xml

  • 组装App
package tech.pdai.springframework; import java.util.List; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; import tech.pdai.springframework.entity.User; import tech.pdai.springframework.service.UserServiceImpl; /** * @author pdai */ public class App {/** * main interfaces. * * @param args args */ public static void main(String[] args) { // create and configure beans ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("aspects.xml", "daos.xml", "services.xml"); // retrieve configured instance UserServiceImpl service = context.getBean("userService", UserServiceImpl.class); // use configured instance List userList = service.findUserList(); // print info from beans userList.forEach(a -> System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge())); } }

  • 整体结构和运行app
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这个例子体现了Spring的哪些核心要点
那么Spring框架帮助我们做什么,它体现了什么哪些要点呢?
控制反转 - IOC
来看第一个需求:查询用户(service通过调用dao查询pojo),本质上如何创建User/Dao/Service等;
  • 如果没有Spring框架,我们需要自己创建User/Dao/Service等,比如:
UserDaoImpl userDao = new UserDaoImpl(); UserSericeImpl userService = new UserServiceImpl(); userService.setUserDao(userDao); List userList = userService.findUserList();

  • 有了Spring框架,可以将原有Bean的创建工作转给框架, 需要用时从Bean的容器中获取即可,这样便简化了开发工作
Bean的创建和使用分离了。
// create and configure beans ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("aspects.xml", "daos.xml", "services.xml"); // retrieve configured instance UserServiceImpl service = context.getBean("userService", UserServiceImpl.class); // use configured instance List userList = service.findUserList();

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更进一步,你便能理解为何会有如下的知识点了:
  1. Spring框架管理这些Bean的创建工作,即由用户管理Bean转变为框架管理Bean,这个就叫控制反转 - Inversion of Control (IoC)
  2. Spring 框架托管创建的Bean放在哪里呢? 这便是IoC Container;
  3. Spring 框架为了更好让用户配置Bean,必然会引入不同方式来配置Bean? 这便是xml配置,Java配置,注解配置等支持
  4. Spring 框架既然接管了Bean的生成,必然需要管理整个Bean的生命周期等;
  5. 应用程序代码从Ioc Container中获取依赖的Bean,注入到应用程序中,这个过程叫 依赖注入(Dependency Injection,DI) ; 所以说控制反转是通过依赖注入实现的,其实它们是同一个概念的不同角度描述。通俗来说就是IoC是设计思想,DI是实现方式
  6. 在依赖注入时,有哪些方式呢?这就是构造器方式,@Autowired, @Resource, @Qualifier... 同时Bean之间存在依赖(可能存在先后顺序问题,以及循环依赖问题等)
这边引入我们后续的相关文章:Spring基础 - Spring之控制反转(IOC)
面向切面 - AOP
来看第二个需求:给Service所有方法调用添加日志(调用方法时),本质上是解耦问题;
  • 如果没有Spring框架,我们需要在每个service的方法中都添加记录日志的方法,比如:
/** * find user list. * * @return user list */ public List findUserList() { System.out.println("execute method findUserList"); return this.userDao.findUserList(); }

  • 有了Spring框架,通过@Aspect注解 定义了切面,这个切面中定义了拦截所有service中的方法,并记录日志; 可以明显看到,框架将日志记录和业务需求的代码解耦了,不再是侵入式的了
/** * aspect for every methods under service package. */ @Around("execution(* tech.pdai.springframework.service.*.*(..))") public Object businessService(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { // get attribute through annotation Method method = ((MethodSignature) pjp.getSignature()).getMethod(); System.out.println("execute method: " + method.getName()); // continue to process return pjp.proceed(); }

更进一步,你便能理解为何会有如下的知识点了:
  1. Spring 框架通过定义切面, 通过拦截切点实现了不同业务模块的解耦,这个就叫面向切面编程 - Aspect Oriented Programming (AOP)
  2. 为什么@Aspect注解使用的是aspectj的jar包呢?这就引出了Aspect4J和Spring AOP的历史渊源,只有理解了Aspect4J和Spring的渊源才能理解有些注解上的兼容设计
  3. 如何支持更多拦截方式来实现解耦, 以满足更多场景需求呢? 这就是@Around, @Pointcut... 等的设计
  4. 那么Spring框架又是如何实现AOP的呢? 这就引入代理技术,分静态代理和动态代理,动态代理又包含JDK代理和CGLIB代理等
这边引入我们后续的相关文章:Spring基础 - Spring之面向切面编程(AOP)
Spring框架设计如何逐步简化开发的
通过上述的框架介绍和例子,已经初步知道了Spring设计的两个大的要点:IOC和AOP;从框架的设计角度而言,更为重要的是简化开发,比如提供更为便捷的配置Bean的方式,直至0配置(即约定大于配置)。这里我将通过Spring历史版本的发展,和SpringBoot的推出等,来帮你理解Spring框架是如何逐步简化开发的。
Java 配置方式改造
在前文的例子中, 通过xml配置方式实现的,这种方式实际上比较麻烦; 我通过Java配置进行改造:
  • User,UserDaoImpl, UserServiceImpl,LogAspect不用改
  • 将原通过.xml配置转换为Java配置
package tech.pdai.springframework.config; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy; import tech.pdai.springframework.aspect.LogAspect; import tech.pdai.springframework.dao.UserDaoImpl; import tech.pdai.springframework.service.UserServiceImpl; /** * @author pdai */ @EnableAspectJAutoProxy @Configuration public class BeansConfig {/** * @return user dao */ @Bean("userDao") public UserDaoImpl userDao() { return new UserDaoImpl(); }/** * @return user service */ @Bean("userService") public UserServiceImpl userService() { UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl(); userService.setUserDao(userDao()); return userService; }/** * @return log aspect */ @Bean("logAspect") public LogAspect logAspect() { return new LogAspect(); } }

  • 在App中加载BeansConfig的配置
package tech.pdai.springframework; import java.util.List; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; import tech.pdai.springframework.config.BeansConfig; import tech.pdai.springframework.entity.User; import tech.pdai.springframework.service.UserServiceImpl; /** * @author pdai */ public class App {/** * main interfaces. * * @param args args */ public static void main(String[] args) { // create and configure beans AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(BeansConfig.class); // retrieve configured instance UserServiceImpl service = context.getBean("userService", UserServiceImpl.class); // use configured instance List userList = service.findUserList(); // print info from beans userList.forEach(a -> System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge())); } }

  • 整体结构和运行app
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注解配置方式改造
更进一步,Java 5开始提供注解支持,Spring 2.5 开始完全支持基于注解的配置并且也支持JSR250 注解。在Spring后续的版本发展倾向于通过注解和Java配置结合使用.
  • BeanConfig 不再需要Java配置
package tech.pdai.springframework.config; import org.springframework.context.annotation.ComponentScan; import org.springframework.context.annotation.ComponentScans; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy; /** * @author pdai */ @Configuration @EnableAspectJAutoProxy public class BeansConfig {}

  • UserDaoImpl 增加了 @Repository注解
/** * @author pdai */ @Repository public class UserDaoImpl {/** * mocked to find user list. * * @return user list */ public List findUserList() { return Collections.singletonList(new User("pdai", 18)); } }

  • UserServiceImpl 增加了@Service 注解,并通过@Autowired注入userDao.
/** * @author pdai */ @Service public class UserServiceImpl {/** * user dao impl. */ @Autowired private UserDaoImpl userDao; /** * find user list. * * @return user list */ public List findUserList() { return userDao.findUserList(); }}

  • 在App中扫描tech.pdai.springframework包
package tech.pdai.springframework; import java.util.List; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; import tech.pdai.springframework.entity.User; import tech.pdai.springframework.service.UserServiceImpl; /** * @author pdai */ public class App {/** * main interfaces. * * @param args args */ public static void main(String[] args) { // create and configure beans AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext( "tech.pdai.springframework"); // retrieve configured instance UserServiceImpl service = context.getBean(UserServiceImpl.class); // use configured instance List userList = service.findUserList(); // print info from beans userList.forEach(a -> System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge())); } }

  • 整体结构和运行app
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SpringBoot托管配置
Springboot实际上通过约定大于配置的方式,使用xx-starter统一的对Bean进行默认初始化,用户只需要很少的配置就可以进行开发了。
这个因为很多开发者都是从SpringBoot开始着手开发的,所以这个比较好理解。我们需要的是将知识点都串联起来,构筑认知体系。
结合Spring历史版本和SpringBoot看发展
最后结合Spring历史版本总结下它的发展:
(这样是不是能够帮助你在整体上构建了知识体系的认知了呢?)
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PS:相关代码,可以通过这里直接查看
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