Spring 概述+体系结构+环境配置

目录

一、Spring 概述                    三、Spring 环境配置

二、Spring 体系结构            四、Spring Hello World 实例

 

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一、Spring 概述

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概述

Spring 是最受欢迎的企业级 Java 应用程序开发框架，数以百万的来自世界各地的开发人员使用 Spring 框架来创建性能好、易于测试、可重用的代码。

Spring 框架是一个开源的 Java 平台，它最初是由 Rod Johnson 编写的，并且于 2003 年 6 月首次在 Apache 2.0 许可下发布。

Spring 是轻量级的框架，其基础版本只有 2 MB 左右的大小。

Spring 框架的核心特性是可以用于开发任何 Java 应用程序，但是在 Java EE 平台上构建 web 应用程序是需要扩展的。 Spring 框架的目标是使 J2EE 开发变得更容易使用，通过启用基于 POJO 编程模型来促进良好的编程实践。

使用 Spring 框架的好处

下面列出的是使用 Spring 框架主要的好处：

• Spring 可以使开发人员使用 POJOs 开发企业级的应用程序。只使用 POJOs 的好处是你不需要一个 EJB 容器产品，比如一个应用程序服务器，但是你可以选择使用一个健壮的 servlet 容器，比如 Tomcat 或者一些商业产品。

• Spring 在一个单元模式中是有组织的。即使包和类的数量非常大，你只要担心你需要的，而其它的就可以忽略了。

• Spring 不会让你白费力气做重复工作，它真正的利用了一些现有的技术，像ORM 框架、日志框架、JEE、Quartz 和 JDK 计时器，其他视图技术。

• 测试一个用 Spring 编写的应用程序很容易，因为环境相关的代码被移动到这个框架中。此外，通过使用 JavaBean-style POJOs，它在使用依赖注入注入测试数据时变得更容易。

• Spring 的 web 框架是一个设计良好的 web MVC 框架，它为比如 Structs 或者其他工程上的或者不怎么受欢迎的 web 框架提供了一个很好的供替代的选择。

• Spring 对JavaEE开发中非常难用的一些API（JDBC、JavaMail、远程调用等），都提供了封装，使这些API应用难度大大降低。

• 轻量级的 IOC 容器往往是轻量级的，例如，特别是当与 EJB 容器相比的时候。这有利于在内存和 CPU 资源有限的计算机上开发和部署应用程序。

• Spring提供了一致的事务管理接口，可向下扩展到（使用一个单一的数据库，例如）本地事务并扩展到全局事务（例如，使用 JTA）。

依赖注入（DI）

Spring 最认同的技术是控制反转的依赖注入（DI）模式。控制反转（IoC）是一个通用的概念，它可以用许多不同的方式去表达，依赖注入仅仅是控制反转的一个具体的例子。

当编写一个复杂的 Java 应用程序时，应用程序类应该尽可能的独立于其他的 Java 类来增加这些类可重用可能性，当进行单元测试时，可以使它们独立于其他类进行测试。依赖注入（或者有时被称为配线）有助于将这些类粘合在一起，并且在同一时间让它们保持独立。

到底什么是依赖注入？让我们将这两个词分开来看一看。这里将依赖关系部分转化为两个类之间的关联。例如，类 A 依赖于类 B。现在，让我们看一看第二部分，注入。所有这一切都意味着类 B 将通过 IoC 被注入到类 A 中。

依赖注入可以以向构造函数传递参数的方式发生，或者通过使用 setter 方法 post-construction。由于依赖注入是 Spring 框架的核心部分，所以我将在一个单独的章节中利用很好的例子去解释这一概念。

面向方面的程序设计（AOP）：

Spring 框架的一个关键组件是面向方面的程序设计（AOP）框架。一个程序中跨越多个点的功能被称为横切关注点，这些横切关注点在概念上独立于应用程序的业务逻辑。有各种各样常见的很好的关于方面的例子，比如日志记录、声明性事务、安全性，和缓存等等。

在 OOP 中模块化的关键单元是类，而在 AOP 中模块化的关键单元是方面。AOP 帮助你将横切关注点从它们所影响的对象中分离出来，然而依赖注入帮助你将你的应用程序对象从彼此中分离出来。

Spring 框架的 AOP 模块提供了面向方面的程序设计实现，可以定义诸如方法拦截器和切入点等，从而使实现功能的代码彻底的解耦出来。使用源码级的元数据，可以用类似于.Net属性的方式合并行为信息到代码中。我将在一个独立的章节中讨论更多关于 Spring AOP 的概念。

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二、Spring 体系结构

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体系结构

Spring 有可能成为所有企业应用程序的一站式服务点，然而，Spring 是模块化的，允许你挑选和选择适用于你的模块，不必要把剩余部分也引入。下面的部分对在 Spring 框架中所有可用的模块给出了详细的介绍。

Spring 框架提供约 20 个模块，可以根据应用程序的要求来使用。

核心容器

核心容器由spring-core，spring-beans，spring-context，spring-context-support和spring-expression（SpEL，Spring表达式语言，Spring Expression Language）等模块组成，它们的细节如下：

• spring-core模块提供了框架的基本组成部分，包括 IoC 和依赖注入功能。

• spring-beans 模块提供 BeanFactory，工厂模式的微妙实现，它移除了编码式单例的需要，并且可以把配置和依赖从实际编码逻辑中解耦。

• context模块建立在由core和 beans 模块的基础上建立起来的，它以一种类似于JNDI注册的方式访问对象。Context模块继承自Bean模块，并且添加了国际化（比如，使用资源束）、事件传播、资源加载和透明地创建上下文（比如，通过Servelet容器）等功能。Context模块也支持Java EE的功能，比如EJB、JMX和远程调用等。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。spring-context-support提供了对第三方库集成到Spring上下文的支持，比如缓存（EhCache, Guava, JCache）、邮件（JavaMail）、调度（CommonJ, Quartz）、模板引擎（FreeMarker, JasperReports, Velocity）等。

• spring-expression模块提供了强大的表达式语言，用于在运行时查询和操作对象图。它是JSP2.1规范中定义的统一表达式语言的扩展，支持set和get属性值、属性赋值、方法调用、访问数组集合及索引的内容、逻辑算术运算、命名变量、通过名字从Spring IoC容器检索对象，还支持列表的投影、选择以及聚合等。。

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数据访问/集成

数据访问/集成层包括 JDBC，ORM，OXM，JMS 和事务处理模块，它们的细节如下：

（注：JDBC=Java Data Base Connectivity，ORM=Object Relational Mapping，OXM=Object XML Mapping，JMS=Java Message Service）

• JDBC 模块提供了JDBC抽象层，它消除了冗长的JDBC编码和对数据库供应商特定错误代码的解析。

• ORM 模块提供了对流行的对象关系映射API的集成，包括JPA、JDO和Hibernate等。通过此模块可以让这些ORM框架和spring的其它功能整合，比如前面提及的事务管理。

• OXM 模块提供了对OXM实现的支持，比如JAXB、Castor、XML Beans、JiBX、XStream等。

• JMS 模块包含生产（produce）和消费（consume）消息的功能。从Spring 4.1开始，集成了spring-messaging模块。。

• 事务模块为实现特殊接口类及所有的 POJO 支持编程式和声明式事务管理。（注：编程式事务需要自己写beginTransaction()、commit()、rollback()等事务管理方法，声明式事务是通过注解或配置由spring自动处理，编程式事务粒度更细）

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  三、Spring 环境配置

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  环境设置

  本教程将指导你如何准备开发环境来使用 Spring 框架开始你的工作。本教程还将教你在安装 Spring 框架之前如何在你的机器上安装 JDK，Tomcat 和 Eclipse。

  第 1 步：安装 Java 开发工具包（JDK）

  你可以从 Oracle 的 Java 网站 Java SE Downloads 下载 JDK 的最新版本。你会在下载的文件中找到教你如何安装 JDK 的说明，按照给出的说明安装和配置 JDK 的设置。最后，设置 PATH 和 JAVAHOME 环境变量，引入包含 java 和 javac 的目录，通常分别为 java install dir/bin 和 java install _ dir。

  如果你运行的是Windows，并在C:\jdk1.6.0_15上安装了JDK，你就可以把下面这行写入C:\autoexec.bat文件中。

  set PATH=C:\jdk1.6.0_15\bin;%PATH%
  set JAVA_HOME=C:\jdk1.6.0_15

  或者，在 Windows XP/7/8 中，你也可以右键单击“我的电脑”，选择“属性”，然后是“高级”，然后是“环境变量”。接下来，你将更新 PATH 值，并且按下 OK 按钮。

  在 Unix(Solaris、Linux 等等)上，如果在 /usr/local/jdk1.6.0_15 上安装 SDK，并且使用 C shell 命令，你需要把下面的内容添加到 .cshrc 文件中。

  setenv PATH /usr/local/jdk1.6.0_15/bin:$PATH
  setenv JAVA_HOME /usr/local/jdk1.6.0_15

  或者，如果你使用集成开发环境（IDE），如 Borland JBuilder，Eclipse，IntelliJ IDEA 或者 Sun ONE Studio，编译和运行一个简单的程序，用来确认 IDE 知道你安装了 Java，否则应该根据 IDE 给定的文档做正确的设置。

  第 2 步：安装 Apache Commons Logging API

  你可以从 http://commons.apache.org/logging/ 下载 Apache Commons Logging API 的最新版本。一旦你下载完安装包，并且解压二进制的发行版本到一个方便的位置。例如在 windows 上的 C:\commons-logging-1.1.1 中，或在 Linux/Unix 上的 /usr/local/commons-logging-1.1.1 中。该目录将有如下的 jar 文件和其他支持的文件等。

  

  确保你在这个目录上正确的设置 CLASSPATH 变量，否则你将会在运行应用程序时遇到问题。

  第 3 步：安装 Eclipse IDE

  本教程中的所有例子使用 Eclipse IDE 编写。所以我建议你应该在你的机器上安装 Eclipse 的最新版本。

  为了安装 Eclipse IDE，从 http://www.eclipse.org/downloads/ 上下载最新的 Eclipse 二进制文件。你下载完安装包，可以解压二进制的发行版本到一个方便的位置。例如在 windows 上的 C:\eclipse 中，或在 Linux/Unix 上的 /usr/local/eclipse 中，最后恰当的设置 PATH 变量。

  在 Windows 机器上，可以通过执行以下命令启动 Eclipse，或者可以简单地双击 eclipse.exe。

  %C:\eclipse\eclipse.exe

  在 Unix（Solaris 和 Linux 等）上，可以通过执行下面的命令启动 Eclipse：

  $/usr/local/eclipse/eclipse

  启动成功后，如果一切正常，它应该显示下面的结果：

  

  第 4 步：安装 Spring 框架库

  如果前三个步骤一切正常，你就可以继续设置你的 Spring 框架。下面是在电脑上下载并安装框架的简单步骤。

• 选择是要在 Windows 还是在 UNIX 上安装 Spring，然后继续进行下一个步骤，在 Windows 上下载 .zip 文件,在 Unix 上安装则下载 .tz 文件。

• 从 http://repo.spring.io/release/org/springframework/spring 下载最新版本的 Spring 框架的二进制文件。

• 在写本教程的时候，我在我的 Windows 机器上下载了 spring-framework-4.1.6.RELEASE-dist.zip，当你解压缩下载的文件时，它内置的目录结构为 E:\spring，如下所示。

• 

  你会在目录 E:\spring\libs 中发现所有的 Spring 库。确保你在这个目录上正确的设置 CLASSPATH 变量，否则你将会在运行应用程序时遇到问题。如果使用的是 Eclipse，就不需要设置 CLASSPATH，因为所有的设置将通过 Eclipse 完成。

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  四、Spring Hello World 实例

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  Hello World 实例

  让我们使用 Spring 框架开始实际的编程。在你开始使用 Spring 框架编写第一个例子之前，你必须确保已经正确地设置了 Spring 环境，正如在 Spring——环境设置 教程中如所说的。假设你有了解一些有关 Eclipse IDE 工作的知识。

  因此，让我们继续编写一个简单的 Spring 应用程序，它将根据在 Spring Beans 配置文件中配置的信息输出 “Hello World！” 或其他信息。

  第 1 步：创建 Java 项目

  第一步是使用 Eclipse IDE 创建一个简单的 Java 项目。按照选项 File -> New -> Project，最后从向导列表中选择 Java Project 向导。现在，使用向导窗口将你的项目命名为 HelloSpring，如下所示：

  

  一旦你的项目创建成功后，将在 Project Explorer 看到下面的内容：

  

  第 2 步：添加必需的库

  第二步让我们添加 Spring 框架和通用的日志 API 库到我们的项目中。为了做到这个，在你的项目名称 HelloSpring 上单击右键，然后在快捷菜单上按照下面可用的选项：Build Path -> Configure Build Path 显示 Java 构建路径窗口，如下所示：

  

  现在，在 Libraries 标签中使用可用的 Add External JARs 按钮，添加从 Spring 框架和通用日志安装目录下面的核心 JAR 文件：

• commons-logging-1.1.1

• spring-aop-4.1.6.RELEASE

• spring-aspects-4.1.6.RELEASE

• spring-beans-4.1.6.RELEASE

• spring-context-4.1.6.RELEASE

• spring-context-support-4.1.6.RELEASE

• spring-core-4.1.6.RELEASE

• spring-expression-4.1.6.RELEASE

• spring-instrument-4.1.6.RELEASE

• spring-instrument-tomcat-4.1.6.RELEASE

• spring-jdbc-4.1.6.RELEASE

• spring-jms-4.1.6.RELEASE

• spring-messaging-4.1.6.RELEASE

• spring-orm-4.1.6.RELEASE

• spring-oxm-4.1.6.RELEASE

• spring-test-4.1.6.RELEASE

• spring-tx-4.1.6.RELEASE

• spring-web-4.1.6.RELEASE

• spring-webmvc-4.1.6.RELEASE

• spring-webmvc-portlet-4.1.6.RELEASE

• spring-websocket-4.1.6.RELEASE

• 现在让我们在 HelloSpring 项目下创建实际的源文件。首先，我们需要创建一个名为 com.tutorialspoint的包。在 package explore 区域中的 src 上点击右键，并按照选项：New -> Package。

  接下来，我们在包 com.tutorialspoint 下创建 HelloWorld.java 和 MainApp.java 文件。

  

  这里是 HelloWorld.java 文件的内容：

  package com.tutorialspoint;
  public class HelloWorld {
     private String message;
     public void setMessage(String message){
        this.message  = message;
     }
     public void getMessage(){
        System.out.println("Your Message : " + message);
     }
  }

  下面是第二个文件 MainApp.java 的内容：

  package com.tutorialspoint;
  import org.springframework.context.ApplicationContext;
  import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
  public class MainApp {
     public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = 
               new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
        HelloWorld obj = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
        obj.getMessage();
     }
  }

  关于主要程序有以下两个要点需要注意：

• 第一步是我们使用框架 API ClassPathXmlApplicationContext() 来创建应用程序的上下文。这个 API 加载 beans 的配置文件并最终基于所提供的 API，它处理创建并初始化所有的对象，即在配置文件中提到的 beans。

• 第二步是使用已创建的上下文的 getBean() 方法来获得所需的 bean。这个方法使用 bean 的 ID 返回一个最终可以转换为实际对象的通用对象。一旦有了对象，你就可以使用这个对象调用任何类的方法。

• 第 4 步：创建 bean 的配置文件

  你需要创建一个 Bean 的配置文件，该文件是一个 XML 文件，并且作为粘合 bean 的粘合剂即类。这个文件需要在 src 目录下创建，如下图所示：

  

  通常开发人员保存该文件的名称为 Beans.xml 文件，当然你也可以设置成任何你喜欢的名称。但是你必须确保这个文件在 CLASSPATH 中是可用的，并在主应用程序中使用相同的名称，而在 MainApp.java 文件中创建应用程序的上下文。

  Beans.xml 用于给不同的 bean 分配唯一的 ID，并且控制不同值的对象的创建，而不会影响 Spring 的任何源文件。例如，使用下面的文件，你可以为 “message” 变量传递任何值，因此你就可以输出信息的不同值，而不会影响的 HelloWorld.java和MainApp.java 文件。让我们来看看它是如何工作的：

  <?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-3.0.xsd">
  
     <bean id="helloWorld" class="com.tutorialspoint.HelloWorld">
         <property name="message" value="Hello World!"/>
     </bean>
  
  </beans>

  当 Spring 应用程序被加载到内存中时，框架利用了上面的配置文件来创建所有已经定义的 beans，并且按照标签的定义为它们分配一个唯一的 ID。你可以使用标签来传递在创建对象时使用不同变量的值。

  第 5 步：运行程序

  一旦你完成了创建源代码和 bean 的配置文件后，就可以准备编译和运行你的程序了。为了做到这个，请保持 MainApp.Java 文件标签是有效的，并且在 Eclipse IDE 中使用可用的 Run 选项，或使用 Ctrl + F11 编译并运行你的应用程序 MainApp。如果你的应用程序一切都正常，将在 Eclipse IDE 控制台打印以下信息：

  Your Message : Hello World!

  恭喜你，你已经成功地创建了你的第一个 Spring 应用程序。通过更改 “message” 属性的值并且保持两个源文件不变，你可以看到上述 Spring 应用程序的灵活性。

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  接下来几章 将官方学习 Spring IoC 容器 Spring 依赖注入 Spring Beans 自动装配 Spring 基于注解的配置 Spring 框架的 AOP Spring JDBC 框架 Spring 事务管理 Spring Web MVC 框架