spring

简介

Spring（由Rod Johnson创建的一个开源框架）是一个开放源代码的设计层面框架，他解决的是业务逻辑层和其他各层的松耦合问题，因此它将面向接口的编程思想贯穿整个系统应用。Spring是于2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架，由Rod Johnson创建。简单来说，Spring是一个分层的JavaSE/EE full-stack(一站式) 轻量级开源框架。

框架特征

轻量——从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外，Spring是非侵入式的：典型地，Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

控制反转（IoC）——Spring通过一种称作控制反转（IoC）的技术促进了低耦合。当应用了IoC，一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来，而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖，而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。

面向切面（AOP）——Spring提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务（例如审计（auditing）和事务（transaction）管理）进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责（甚至是意识）其它的系统级关注点，例如日志或事务支持。

容器——Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期，在这个意义上它是一种容器，你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型（prototype），你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而，Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器，它们经常是庞大与笨重的，难以使用。

框架——Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中，应用对象被声明式地组合，典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能（事务管理、持久化框架集成等等），将应用逻辑的开发留给了你。

MVC——Spring的作用是整合，但不仅仅限于整合，Spring 框架可以被看做是一个企业解决方案级别的框架。客户端发送请求，服务器控制器（由DispatcherServlet实现的)完成请求的转发，控制器调用一个用于映射的类HandlerMapping，该类用于将请求映射到对应的处理器来处理请求。HandlerMapping 将请求映射到对应的处理器Controller（相当于Action）在Spring 当中如果写一些处理器组件，一般实现Controller 接口，在Controller 中就可以调用一些Service 或DAO 来进行数据操作 ModelAndView 用于存放从DAO 中取出的数据，还可以存放响应视图的一些数据。 如果想将处理结果返回给用户，那么在Spring 框架中还提供一个视图组件ViewResolver，该组件根据Controller 返回的标示，找到对应的视图，将响应response 返回给用户。

所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。

特性

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强大的基于 JavaBeans的采用控制反转（Inversion of Control，IoC）原则的配置管理，使得应用程序的组件更加快捷简易。

一个可用于从 applet 到 Java EE 等不同运行环境的核心 Bean 工厂。

数据库事务的一般化抽象层，允许宣告式(Declarative)事务管理器，简化事务的划分使之与底层无关。

内建的针对 JTA 和 单个 JDBC 数据源的一般化策略，使 Spring 的事务支持不要求 Java EE 环境，这与一般的 JTA 或者 EJB CMT 相反。

JDBC 抽象层提供了有针对性的异常等级(不再从SQL异常中提取原始代码), 简化了错误处理, 大大减少了程序员的编码量. 再次利用JDBC时，你无需再写出另一个 '终止' (finally) 模块. 并且面向JDBC的异常与Spring 通用数据访问对象(Data Access Object) 异常等级相一致.

以资源容器，DAO 实现和事务策略等形式与 Hibernate，JDO 和 iBATIS SQL Maps 集成。利用众多的反转控制方便特性来全面支持, 解决了许多典型的Hibernate集成问题. 所有这些全部遵从Spring通用事务处理和通用数据访问对象异常等级规范.

灵活的基于核心 Spring 功能的 MVC 网页应用程序框架。开发者通过策略接口将拥有对该框架的高度控制，因而该框架将适应于多种呈现(View)技术，例如 JSP，FreeMarker，Velocity，Tiles，iText 以及 POI。值得注意的是，Spring 中间层可以轻易地结合于任何基于 MVC 框架的网页层，例如 Struts，WebWork，或 Tapestry。

提供诸如事务管理等服务的面向切面编程(AOP)框架。 ^[1] 

特点

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1.方便解耦，简化开发

通过Spring提供的IoC容器，我们可以将对象之间的依赖关系交由Spring进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。有了Spring，用户不必再为单实例模式类、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。

2.AOP编程的支持

通过Spring提供的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。

3.声明式事务的支持

在Spring中，我们可以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地进行事务的管理，提高开发效率和质量。

4.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，在Spring里，测试不再是昂贵的操作，而是随手可做的事情。例如：Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序。

5.方便集成各种优秀框架

Spring不排斥各种优秀的开源框架，相反，Spring可以降低各种框架的使用难度，Spring提供了对各种优秀框架（如Struts,Hibernate、Hessian、Quartz）等的直接支持。

6.降低Java EE API的使用难度

Spring对很多难用的Java EE API（如JDBC，JavaMail，远程调用等）提供了一个薄薄的封装层，通过Spring的简易封装，这些Java EE API的使用难度大为降低。

7.Java 源码是经典学习范例

Spring的源码设计精妙、结构清晰、匠心独运，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。Spring框架源码无疑是Java技术的最佳实践范例。如果想在短时间内迅速提高自己的Java技术水平和应用开发水平，学习和研究Spring源码将会使你收到意想不到的效果。

好处

在我们进入细节以前，让我们看一下Spring可以给一个工程带来的一些好处：

Spring能有效地组织你的中间层对象，无论你是否选择使用了EJB。如果你仅仅使用了Struts或其他的包含了J2EE特有API的framework，你会发现Spring关注了遗留下的问题。Spring能消除在许多工程上对Singleton的过多使用。根据我的经验，这是一个主要的问题，它减少了系统的可测试性和面向对象特性。

Spring能消除使用各种各样格式的属性定制文件的需要，在整个应用和工程中，可通过一种一致的方法来进行配置。曾经感到迷惑，一个特定类要查找迷幻般的属性关键字或系统属性，为此不得不读Javadoc乃至源编码吗？有了Spring，你可很简单地看到类的JavaBean属性。倒置控制的使用（在下面讨论）帮助完成这种简化。

Spring能通过接口而不是类促进好的编程习惯，减少编程代价到几乎为零。

Spring被设计为让使用它创建的应用尽可能少的依赖于他的APIs。在Spring应用中的大多数业务对象没有依赖于Spring。

使用Spring构建的应用程序易于单元测试。

Spring能使EJB的使用成为一个实现选择，而不是应用架构的必然选择。你能选择用POJOs或local EJBs来实现业务接口，却不会影响调用代码。

Spring帮助你解决许多问题而无需使用EJB。Spring能提供一种EJB的替换物，它们适于许多web应用。例如，Spring能使用AOP提供声明性事务而不通过使用EJB容器，如果你仅仅需要与单个的数据库打交道，甚至不需要JTA实现。

Spring为数据存取提供了一致的框架，不论是使用JDBC或O/R mapping产品（如Hibernate）。

Spring确实使你能通过最简单可行的解决办法解决你的问题。这些特性是有很大价值的。

总结起来，Spring有如下优点：

1.低侵入式设计，代码污染极低

2.独立于各种应用服务器，基于Spring框架的应用，可以真正实现Write Once,Run Anywhere的承诺

3.Spring的DI机制降低了业务对象替换的复杂性，提高了组件之间的解耦

4.Spring的AOP支持允许将一些通用任务如安全、事务、日志等进行集中式管理，从而提供了更好的复用

5.Spring的ORM和DAO提供了与第三方持久层框架的良好整合，并简化了底层的数据库访问

6.Spring并不强制应用完全依赖于Spring，开发者可自由选用Spring框架的部分或全部

作用

Spring提供许多功能，在此我将快速地依次展示其各个主要方面。

首先，让我们明确Spring范围。尽管Spring覆盖了许多方面，但我们已经有清楚的概念，它什么应该涉及和什么不应该涉及。

Spring的主要目的是使JavaEE易用和促进好编程习惯。

Spring不重新开发已有的东西。因此，在Spring中你将发现没有日志记录的包，没有连接池，没有分布事务调度。这些均有开源项目提供（例如Commons Logging 用来做所有的日志输出，或Commons DBCP用来作数据连接池），或由你的应用程序服务器提供。因为同样的的原因，我们没有提供O/R mapping层，对此，已有友好的解决办法如Hibernate和JDO。Spring的目标是使已存在的技术更加易用。

例如，尽管我们没有底层事务协调处理，但我们提供了一个抽象层覆盖了JTA或任何其他的事务策略。

Spring没有直接和其他的开源项目竞争，除非我们感到我们能提供新的一些东西。例如，像许多开发人员，我们从来没有为Struts高兴过，并且感到在MVC web framework中还有改进的余地。在某些领域，例如轻量级的IoC容器和AOP框架，Spring有直接的竞争，但是在这些领域还没有已经较为流行的解决方案。（Spring在这些区域是开路先锋。）

Spring也得益于内在的一致性。

所有的开发者都在唱同样的的赞歌，基础想法依然是Expert One-on-One J2EE设计与开发的那些。

并且我们已经能够使用一些主要的概念，例如倒置控制，来处理多个领域。

Spring在应用服务器之间是可移植的。

当然保证可移植性总是一次挑战，但是我们避免任何特定平台或非标准化，并且支持在WebLogic，Tomcat，Resin，JBoss，WebSphere和其他的应用服务器上的用户。

Spring 框架

Spring 框架是一个分层架构，由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式，如图 1 所示。

图 1. Spring 框架的 7 个模块

 

组成 Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下：

• 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 （IOC） 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。
• Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。
• Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖 EJB 组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。
• Spring DAO：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。
• Spring ORM：Spring 框架插入了若干个 ORM 框架，从而提供了 ORM 的对象关系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。
• Spring Web 模块：Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。
• Spring MVC 框架：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是：支持不绑定到特定 J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。毫无疑问，这样的对象可以在不同 J2EE 环境 （Web 或 EJB）、独立应用程序、测试环境之间重用。

IOC 和 AOP

控制反转模式（也称作依赖性介入）的基本概念是：不创建对象，但是描述创建它们的方式。在代码中不直接与对象和服务连接，但在配置文件中描述哪一个组件需要哪一项服务。容器 （在 Spring 框架中是 IOC 容器） 负责将这些联系在一起。

在典型的 IOC 场景中，容器创建了所有对象，并设置必要的属性将它们连接在一起，决定什么时间调用方法。下表列出了 IOC 的一个实现模式。

类型 1	服务需要实现专门的接口，通过接口，由对象提供这些服务，可以从对象查询依赖性（例如，需要的附加服务）
类型 2	通过 JavaBean 的属性（例如 setter 方法）分配依赖性
类型 3	依赖性以构造函数的形式提供，不以 JavaBean 属性的形式公开

Spring 框架的 IOC 容器采用类型 2 和类型3 实现。

 

面向方面的编程，面向切面编程，即 AOP，是一种编程技术，它允许程序员对横切关注点或横切典型的职责分界线的行为（例如日志和事务管理）进行模块化。AOP 的核心构造是方面，它将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。

AOP 和 IOC 是补充性的技术，它们都运用模块化方式解决企业应用程序开发中的复杂问题。在典型的面向对象开发方式中，可能要将日志记录语句放在所有方法和 Java 类中才能实现日志功能。在 AOP 方式中，可以反过来将日志服务模块化，并以声明的方式将它们应用到需要日志的组件上。当然，优势就是 Java 类不需要知道日志服务的存在，也不需要考虑相关的代码。所以，用 Spring AOP 编写的应用程序代码是松散耦合的。

AOP 的功能完全集成到了 Spring 事务管理、日志和其他各种特性的上下文中。

IOC 容器

Spring 设计的核心是 org.springframework.beans 包，它的设计目标是与 JavaBean 组件一起使用。这个包通常不是由用户直接使用，而是由服务器将其用作其他多数功能的底层中介。下一个最高级抽象是 BeanFactory 接口，它是工厂设计模式的实现，允许通过名称创建和检索对象。BeanFactory 也可以管理对象之间的关系。

BeanFactory 支持两个对象模型。

• 单态 模型提供了具有特定名称的对象的共享实例，可以在查询时对其进行检索。Singleton 是默认的也是最常用的对象模型。对于无状态服务对象很理想。
• 原型 模型确保每次检索都会创建单独的对象。在每个用户都需要自己的对象时，原型模型最适合。

bean 工厂的概念是 Spring 作为 IOC 容器的基础。IOC 将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。正如我将在下一个示例中演示的那样，Spring 框架使用 JavaBean 属性和配置数据来指出必须设置的依赖关系。

BeanFactory 接口

因为 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 是一个简单接口，所以可以针对各种底层存储方法实现。最常用的 BeanFactory 定义是 XmlBeanFactory，它根据 XML 文件中的定义装入 bean，如清单 1 所示。

清单 1. XmlBeanFactory

1	BeanFactory factory = new XMLBeanFactory(new FileInputSteam("mybean.xml"));

在 XML 文件中定义的 Bean 是被消极加载的，这意味在需要 bean 之前，bean 本身不会被初始化。要从 BeanFactory 检索 bean，只需调用 getBean() 方法，传入将要检索的 bean 的名称即可，如清单 2 所示。

清单 2. getBean()

1	MyBean mybean = (MyBean) factory.getBean("mybean");

每个 bean 的定义都可以是 POJO （用类名和 JavaBean 初始化属性定义） 或 FactoryBean。FactoryBean 接口为使用 Spring 框架构建的应用程序添加了一个间接的级别。

IOC 示例

理解控制反转最简单的方式就是看它的实际应用。在对由三部分组成的 Spring 系列 的第 1 部分进行总结时，我使用了一个示例，演示了如何通过 Spring IOC 容器注入应用程序的依赖关系（而不是将它们构建进来）。

我用开启在线信用帐户的用例作为起点。对于该实现，开启信用帐户要求用户与以下服务进行交互：

• 信用级别评定服务，查询用户的信用历史信息。
• 远程信息链接服务，插入客户信息，将客户信息与信用卡和银行信息连接起来，以进行自动借记（如果需要的话）。
• 电子邮件服务，向用户发送有关信用卡状态的电子邮件。

三个接口

对于这个示例，我假设服务已经存在，理想的情况是用松散耦合的方式把它们集成在一起。以下清单显示了三个服务的应用程序接口。

清单 3. CreditRatingInterface

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public interface CreditRatingInterface {    public boolean getUserCreditHistoryInformation(ICustomer iCustomer); }

清单 3 所示的信用级别评定接口提供了信用历史信息。它需要一个包含客户信息的 Customer 对象。该接口的实现是由 CreditRating 类提供的。

清单 4. CreditLinkingInterface

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public interface CreditLinkingInterface { public String getUrl();         public void setUrl(String url);         public void linkCreditBankAccount() throws Exception ; }

信用链接接口将信用历史信息与银行信息（如果需要的话）连接在一起，并插入用户的信用卡信息。信用链接接口是一个远程服务，它的查询是通过 getUrl() 方法进行的。URL 由 Spring 框架的 bean 配置机制设置，我稍后会讨论它。该接口的实现是由 CreditLinking 类提供的。

清单 5. EmailInterface

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public interface EmailInterface {       public void sendEmail(ICustomer iCustomer);       public String getFromEmail();       public void setFromEmail(String fromEmail) ;       public String getPassword();       public void setPassword(String password) ;       public String getSmtpHost() ;       public void setSmtpHost(String smtpHost);       public String getUserId() ;       public void setUserId(String userId);    }

EmailInterface 负责向客户发送关于客户信用卡状态的电子邮件。邮件配置参数（例如 SMPT 主机、用户名、口令）由前面提到的 bean 配置机制设置。Email 类提供了该接口的实现。

Spring 使其保持松散

这些接口就位之后，接下来要考虑的就是如何用松散耦合方式将它们集成在一起。在 清单 6 中可以看到信用卡帐户用例的实现。

注意，所有的 setter 方法都是由 Spring 的配置 bean 实现的。所有的依赖关系 （也就是三个接口）都可以由 Spring 框架用这些 bean 注入。createCreditCardAccount() 方法会用服务去执行其余实现。在 清单 7 中可以看到 Spring 的配置文件。我用箭头突出了这些定义。

下载安装

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下载和安装Spring请按如下步骤进行。

（1）登录站点，下载Spring的最新稳定版本。最新版本为spring-framework-5.0.建议下载spring-framework-spring-framework-4.0.0.M2-dist这个压缩包不仅包含Spring的开发包，而且包含Spring编译和运行所依赖的第三方类库。

解压缩下载到的压缩包，解压缩后的文件夹应用如下几个文件夹。

dist：该文件夹下放Spring的jar包，通常只需要Spring.jar文件即可。该文件夹下还有一些类似spring－Xxx.jar的压缩包， 这些压缩包是spring.jar压缩包的子模块压缩包。除非确定整个J2EE应用只需要使用Spring的某一方面时，才考虑使用这种分模块压缩包。通常建议使用Spring.jar

docs：该文件夹下包含spring的相关文档、开发指南及API参考文档。

lib：该文件夹下包含spring编译和运行所依赖的第三方类库，该路径下的类库并不是spring必需的，但如果需要使用第三方类库的支持，这里的类库就是必需要的。

samples：该文件夹下包含Spring的几个简单例子，可作为Spring入门学习的案例。

src：该文件夹下包含Spring的全部源文件，如果开发过程中有地方无法把握，可以参考该源文件，了解底层实现。

spring

test：该文件夹下包含Spring的测试示例。

tiger：该路径下存放关于JDK的相关内容

解压缩后的文件夹下，还包含一些关于Spring的License和项目相关文件

（2）将spring.jar复制到项目的CLASSPATH路径下，对于Web应用，将spring.jar文件复制到WEB-INF/lib路径下，该应用即可以利用Spring框架了。

（3）通常Spring的框架还依赖于其他一些jar文件，因此还须将lib下对应的包复制到WEB-INF/lib路径下，具体要复制哪些jar文件，取决于应用所需要使用的项目。通常需要复制cglib，dom4j，jakarta-commons，log4j等文件夹下的jar文件。

（4）为了编译java文件，可以找到Spring的基础类，将Spring.jar文件的路径添加到环境变量CLASSPATH中。当然，也可以使用ANT工具，但无须添加环境变量。如果使用Eclipse或者NetBeans等IDE时，也不需要设置环境变量。

Spring MVC

传统的web架构的view 表现层使用struts作为表现层。但是如果试用下spring自带的MVC，会发现spring 在一般场合完全可以取代struts。从某些角度来说，spring的mvc设计的更加合理，有兴趣的话不妨尝试下单个的spring的MVC。