(2)Spring框架----IOC基础总结

《跟开涛学Spring》--笔记总结

1. Spring架构图

核心容器：包括Core、Beans、Context、EL模块。

Core模块：封装了框架依赖的最底层部分，包括资源访问、类型转换及一些常用工具类。

Beans模块：提供了框架的基础部分，包括反转控制和依赖注入。其中Bean Factory是容器核心，本质是“工厂设计模式”的实现，而且无需编程实现“单例设计模式”，单例完全由容器控制，而且提倡面向接口编程，而非面向实现编程；所有应用程序对象及对象间关系由框架管理，从而真正把你从程序逻辑中把维护对象之间的依赖关系提取出来，所有这些依赖关系都由BeanFactory来维护。
Context模块：以Core和Beans为基础，集成Beans模块功能并添加资源绑定、数据验证、国际化、Java EE支持、容器生命周期、事件传播等；核心接口是ApplicationContext。
EL模块：提供强大的表达式语言支持，支持访问和修改属性值，方法调用，支持访问及修改数组、容器和索引器，命名变量，支持算数和逻辑运算，支持从Spring 容器获取Bean，它也支持列表投影、选择和一般的列表聚合等。

AOP、Aspects模块：

AOP模块：Spring AOP模块提供了符合 AOP Alliance规范的面向方面的编程（aspect-oriented programming）实现，提供比如日志记录、权限控制、性能统计等通用功能和业务逻辑分离的技术，并且能动态的把这些功能添加到需要的代码中；这样各专其职，降低业务逻辑和通用功能的耦合。
Aspects模块：提供了对AspectJ的集成，AspectJ提供了比Spring ASP更强大的功能。

数据访问/集成模块：该模块包括了JDBC、ORM、OXM、JMS和事务管理。

事务模块：该模块用于Spring管理事务，只要是Spring管理对象都能得到Spring管理事务的好处，无需在代码中进行事务控制了，而且支持编程和声明性的事物管理。
JDBC模块：提供了一个JBDC的样例模板，使用这些模板能消除传统冗长的JDBC编码还有必须的事务控制，而且能享受到Spring管理事务的好处。
ORM模块：提供与流行的“对象-关系”映射框架的无缝集成，包括Hibernate、JPA、Ibatiss等。而且可以使用Spring事务管理，无需额外控制事务。
OXM模块：提供了一个对Object/XML映射实现，将java对象映射成XML数据，或者将XML数据映射成java对象，Object/XML映射实现包括JAXB、Castor、XMLBeans和XStream。
JMS模块：用于JMS(Java Messaging Service)，提供一套 “消息生产者、消息消费者”模板用于更加简单的使用JMS，JMS用于用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

Web/Remoting模块：Web/Remoting模块包含了Web、Web-Servlet、Web-Struts、Web-Porlet模块。

Web模块：提供了基础的web功能。例如多文件上传、集成IoC容器、远程过程访问（RMI、Hessian、Burlap）以及Web Service支持，并提供一个RestTemplate类来提供方便的Restful services访问。
Web-Servlet模块：提供了一个Spring MVC Web框架实现。Spring MVC框架提供了基于注解的请求资源注入、更简单的数据绑定、数据验证等及一套非常易用的JSP标签，完全无缝与Spring其他技术协作。
Web-Struts模块：提供了与Struts无缝集成，Struts1.x 和Struts2.x都支持

Test模块： Spring支持Junit和TestNG测试框架，而且还额外提供了一些基于Spring的测试功能，比如在测试Web框架时，模拟Http请求的功能。

2. 典型应用场景

Spring可以应用到许多场景，从最简单的标准Java SE程序到企业级应用程序都能使用Spring来构建。以下介绍几个比较流行的应用场景：

典型Web应用程序应用场景：

在Web应用程序应用场景中，典型的三层架构：数据模型层实现域对象；数据访问层实现数据访问；逻辑层实现业务逻辑；web层提供页面展示；所有这些层组件都由Spring进行管理，享受到Spring事务管理、AOP等好处，而且请求唯一入口就是DispachterServlet，它通过把请求映射为相应web层组件来实现相应请求功能。

远程访问应用场景：

Spring能非常方便的提供暴露RMI服务，远程访问服务如Hessian、Burlap等，实现非常简单只需通过在Spring中配置相应的地址及需要暴露的服务即可轻松实现，后边会有介绍；

EJB应用场景：

Spring也可以与EJB轻松集成，后边会详细介绍。

3.IOC基础

3.1 IoC是什么

Ioc—Inversion of Control，即“控制反转”，不是什么技术，而是一种设计思想。在Java开发中，Ioc意味着将你设计好的对象交给Spring容器控制，而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢？理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁，控制什么，为何是反转（有反转就应该有正转了），哪些方面反转了”，那我们来深入分析一下：

谁控制谁，控制什么：传统Java SE程序设计，我们直接在对象内部通过new进行创建对象，是程序主动去创建依赖对象；而IoC是有专门一个容器来创建这些对象，即由IoC容器来控制对象的创建；谁控制谁？当然是IoC 容器控制了对象；控制什么？那就是主要控制了外部资源获取（不只是对象包括比如文件等）。
为何是反转，哪些方面反转了：有反转就有正转，传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象，也就是正转；而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象【创建资源，管理资源，当需要对象时，省去new的过程，直接由框架注入对象】；为何是反转？因为由容器帮我们查找及注入依赖对象，对象只是被动的接受依赖对象，所以是反转；哪些方面反转了？依赖对象的获取被反转了。

用图例说明一下，传统程序设计如图1，都是主动去创建相关对象然后再组合起来：

当有了IoC/DI的容器后，在客户端类中不再主动去创建这些对象了，如图2所示:

3.2 IoC能做什么

IoC不是一种技术，只是一种思想，一个重要的面向对象编程的法则，它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象，从而导致类与类之间高耦合，难于测试；有了IoC容器后，把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器，由容器进行注入组合对象，所以对象与对象之间是松散耦合，这样也方便测试，利于功能复用，更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上，而是从思想上，发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大，要获取什么资源都是主动出击，但是在IoC/DI思想中，应用程序就变成被动的了，被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则：“别找我们，我们找你”；即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入，而不是由对象主动去找。

3.3 IoC和DI

DI—Dependency Injection，即“依赖注入”：是组件之间依赖关系由容器在运行期决定，形象的说，即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能，而是为了提升组件重用的频率，并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制，我们只需要通过简单的配置，而无需任何代码就可指定目标需要的资源，完成自身的业务逻辑，而不需要关心具体的资源来自何处，由谁实现。

理解DI的关键是：“谁依赖谁，为什么需要依赖，谁注入谁，注入了什么”，那我们来深入分析一下：

谁依赖于谁：当然是某个容器管理对象依赖于IoC容器；“被注入对象的对象”依赖于“依赖对象”；
为什么需要依赖：容器管理对象需要IoC容器来提供对象需要的外部资源；
谁注入谁：很明显是IoC容器注入某个对象，也就是注入“依赖对象”；
注入了什么：就是注入某个对象所需要的外部资源（包括对象、资源、常量数据）。

IoC和DI由什么关系呢？其实它们是同一个概念的不同角度描述，由于控制反转概念比较含糊（可能只是理解为容器控制对象这一个层面，很难让人想到谁来维护对象关系），所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字：“依赖注入”，相对IoC 而言，“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”。

3.4 IoC容器的概念

IoC容器就是具有依赖注入功能的容器，IoC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象，应用程序由IoC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IoC容器的实际代表者。

Spring IoC容器如何知道哪些是它管理的对象呢？这就需要配置文件，Spring IoC容器通过读取配置文件中的配置元数据，通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。一般使用基于xml配置文件进行配置元数据，而且Spring与配置文件完全解耦的，可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据，比如注解、基于java文件的、基于属性文件的配置都可以。

那Spring IoC容器管理的对象叫什么呢？

3.5 Bean的概念

由IoC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean， Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象，除此之外，bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了。那IoC怎样确定如何实例化Bean、管理Bean之间的依赖关系以及管理Bean呢？这就需要配置元数据，在Spring中由BeanDefinition代表，后边会详细介绍，配置元数据指定如何实例化Bean、如何组装Bean等。概念知道的差不多了，让我们来做个简单的例子。

3.5 Hello World

我们定义一个“sayHello”接口:

public interface HelloApi {
    public void sayHello();
}

通过实现接口来完成打印“Hello World!”功能:

public class HelloImpl implements HelloApi {
	@Override
	public void sayHello() {
		System.out.println("Hello World!");
	}
}

接口和实现都开发好了，那如何使用Spring IoC容器来管理它们呢？即IoC容器如何实现对象的实例化呢？

这就需要配置文件，让IoC容器知道要管理哪些对象。让我们来看下配置文件chapter2/helloworld.xml（放到resources目录下）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans	      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context		   http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">

  <!-- id 表示你这个组件的名字，class表示组件类 -->
<bean id="hello" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl" />

</beans>

现在万一具备，那如何获取IoC容器并完成我们需要的功能呢？首先应该实例化一个IoC容器，然后从容器中获取需要的对象，然后调用接口完成我们需要的功能，代码示例如下：

public class HelloTest {
    @Test
    public void testHelloWorld() {
        //1、读取配置文件实例化一个IoC容器
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("helloworld.xml");
        //2、从容器中获取Bean，注意此处完全“面向接口编程，而不是面向实现”
        HelloApi helloApi = context.getBean("hello", HelloApi.class);
	//3、执行业务逻辑
	helloApi.sayHello();
    }
}

自此一个完整的Spring Hello World已完成，是不是很简单，让我们深入理解下容器和Bean吧。