java spring

技术概述

• spring框架是由于软件开发的复杂性而创建的轻量级控制反转（IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。它使用的是基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，其用途不仅仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合性角度而言，绝大部分Java应用都可以从spring中受益。

技术详述

Spring框架由七个定义明确的模块组成
如果作为一个整体，这些模块为你提供了开发企业应用所需的一切。但你不必将应用完全基于Spring框架。你可以自由地挑选适合你的应用的模块而忽略其余的模块。就像你所看到的，所有的Spring模块都是在核心容器之上构建的。容器定义了Bean是如何创建、配置和管理的——更多的Spring细节。当你配置你的应用时，你会潜在地使用这些类。但是作为一名开发者，你最可能对影响容器所提供的服务的其它模块感兴趣。这些模块将会为你提供用于构建应用服务的框架，例如AOP和持久性。

• 核心容器
  这是Spring框架最基础的部分，它提供了依赖注入（DependencyInjection）特征来实现容器对Bean的管理。这里最基本的概念是BeanFactory，它是任何Spring应用的核心。BeanFactory是工厂模式的一个实现，它使用IoC将应用配置和依赖说明从实际的应用代码中分离出来。
• 应用上下文（Context）模块
  核心模块的BeanFactory使Spring成为一个容器，而上下文模块使它成为一个框架。这个模块扩展了BeanFactory的概念，增加了对国际化（I18N）消息、事件传播以及验证的支持。另外，这个模块提供了许多企业服务，例如电子邮件、JNDI访问、EJB集成、远程以及时序调度（scheduling）服务。也包括了对模版框架例如Velocity和FreeMarker集成的支持。
• Spring的AOP模块
  Spring在它的AOP模块中提供了对面向切面编程的丰富支持。这个模块是在Spring应用中实现切面编程的基础。为了确保Spring与其它AOP框架的互用性，Spring的AOP支持基于AOP联盟定义的API。AOP联盟是一个开源项目，它的目标是通过定义一组共同的接口和组件来促进AOP的使用以及不同的AOP实现之间的互用性。通过访问他们的站点，你可以找到关于AOP联盟的更多内容。Spring的AOP模块也将元数据编程引入了Spring。使用Spring的元数据支持，你可以为你的源代码增加注释，指示Spring在何处以及如何应用切面函数。
• JDBC抽象和DAO模块
  使用JDBC经常导致大量的重复代码，取得连接、创建语句、处理结果集，然后关闭连接。Spring的JDBC和DAO模块抽取了这些重复代码，因此你可以保持你的数据库访问代码干净简洁，并且可以防止因关闭数据库资源失败而引起的问题。这个模块还在几种数据库服务器给出的错误消息之上建立了一个有意义的异常层。使你不用再试图破译神秘的私有的SQL错误消息！另外，这个模块还使用了Spring的AOP模块为Spring应用中的对象提供了事务管理服务。
• 对象/关系映射集成模块
  对那些更喜欢使用对象/关系映射工具而不是直接使用JDBC的人，Spring提供了ORM模块。Spring并不试图实现它自己的ORM解决方案，而是为几种流行的ORM框架提供了集成方案，包括Hibernate、JDO和iBATIS SQL映射。Spring的事务管理支持这些ORM框架中的每一个也包括JDBC。
• Spring的Web模块
  Web上下文模块建立于应用上下文模块之上，提供了一个适合于Web应用的上下文。另外，这个模块还提供了一些面向服务支持。例如：实现文件上传的multipart请求，它也提供了Spring和其它Web框架的集成，比如Struts、WebWork。
• Spring的MVC框架
  Spring为构建Web应用提供了一个功能全面的MVC框架。虽然Spring可以很容易地与其它MVC框架集成，例如Struts，但Spring的MVC框架使用IoC对控制逻辑和业务对象提供了完全的分离。它也允许你声明性地将请求参数绑定到你的业务对象中，此外，Spring的MVC框架还可以利用Spring的任何其它服务，例如国际化信息与验证。
• Spring框架Web页面乱码问题
  在做java Web 项目时，乱码问题时常都会出现，解决方法也不尽相同，有简单也有复杂的；如果加入了Spring框架之后就不一样了，可以采用Spring框架自带的过滤器CharacterEncodingFilter，这样可以大大减轻了我们的工作量，即简单方便又容易理解。

技术使用中遇到的问题和解决过程。

• 如何创建 BeanFactory 工厂？
  源码片段0：ApplicationContext =new FileSystemXmlApplicationContext(xmlPath);

/**
* Create a new FileSystemXmlApplicationContext, loading the definitions
* from the given XML files and automatically refreshing the context.
* @param configLocations array of file paths
* @throws BeansException if context creation failed
*/
//构造方法
public FileSystemXmlApplicationContext(String... configLocations) throws BeansException {
   this(configLocations, true, null);
}

//实际调用
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
       throws BeansException {
   super(parent);
   setConfigLocations(configLocations);
   if (refresh) {
       refresh();
   }
}

源码片段1：AbstractApplicationContext 的refresh 方法

//构建的入口就在 AbstractApplicationContext 类的 refresh 方法中,方法的代码如下:
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
  synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
      //调用容器准备刷新的方法，获取容器的当时时间，同时给容器设置同步标识  ?　　// Prepare this context for refreshing.
      prepareRefresh();
      //告诉子类启动refreshBeanFactory()方法，Bean定义资源文件的载入从  　　// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
      //子类的refreshBeanFactory()方法启动  --父子工厂均进行刷新
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
      //为BeanFactory配置容器特性，例如类加载器、事件处理器等  　　　　　　　　// Prepare the bean factory for use in this context.
      prepareBeanFactory(beanFactory);
      try {
          //为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器  ?　　　　　　　　　　 // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
          postProcessBeanFactory(beanFactory);
          //调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean  　　　　　　　　? // Invoke factory processors registered as beans in the context.
          invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
          //为BeanFactory注册BeanPost事件处理器.  　　　　　　　　　　　　　　// Register bean processors that intercept bean creation.
          //BeanPostProcessor是Bean后置处理器，用于监听容器触发的事件
          registerBeanPostProcessors(beanFactory);
          //初始化信息源，和国际化相关.  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// Initialize message source for this context.
          initMessageSource();
          //初始化容器事件传播器.  ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// Initialize event multicaster for this context.
          initApplicationEventMulticaster();
          //调用子类的某些特殊Bean初始化方法  　　　　　　　　　　　　　　　　 // Initialize other special beans in specific context subclasses.
          onRefresh();
          //为事件传播器注册事件监听器.  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// Check for listener beans and register them.
          registerListeners();
          //初始化所有剩余的单态Bean.  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
          finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
          //初始化容器的生命周期事件处理器，并发布容器的生命周期事件 　　　　 　　// Last step: publish corresponding event.
          finishRefresh();
      }
      catch (BeansException ex) {
          //销毁以创建的单态Bean  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
          destroyBeans();
          //取消refresh操作，重置容器的同步标识.  　　　　　　　　　　　　　　// Reset ‘active‘ flag.
          cancelRefresh(ex);
          throw ex;
      }
  }
}

　refresh()方法的作用是：在创建IoC容器前，如果已经有容器存在，则需要把已有的容器销毁和关闭，以保证在refresh之后使用的是新建立起来的IoC容器；第8行ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();以后均为注册容器的信息源和生命周期事件； 　　

源码片段2：上述代码第8行中的obtainFreshBeanFactory方法

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
      //这里使用了委派设计模式，父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法，具体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法
      refreshBeanFactory();
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
      if (logger.isDebugEnabled()) {
           logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
      }
      return beanFactory;
}

源码片段3：上述代码第3行中的refreshBeanFactory方法

protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
      if (hasBeanFactory()) {//如果已经有容器，销毁容器中的bean，关闭容器
          destroyBeans();
          closeBeanFactory();
      }
      try {
           //创建IoC容器
           DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
           beanFactory.setSerializationId(getId());
          //对IoC容器进行定制化，如设置启动参数，开启注解的自动装配等
          customizeBeanFactory(beanFactory);
          //调用载入Bean定义的方法，主要这里又使用了一个委派模式，在当前类中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法，具体的实现调用子类容器
          loadBeanDefinitions(beanFactory);
          synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
              this.beanFactory = beanFactory;
          }
      }
      catch (IOException ex) {
          throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
      }
  }

源码片段4：上述代码第13行中的loadBeanDefinitions(beanFactory)方法

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
      //这里使用了委派设计模式，父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法，具体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法
      refreshBeanFactory();
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
      if (logger.isDebugEnabled()) {
           logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
      }
      return beanFactory;
}

总结

*java spring是一个十分简单易用的框架，实用并且也极为泛用，Spring给复杂的J2EE开发带来了春天。它的核心是轻量级的IoC容器，它的目标是为J2EE应用提供了全方位的整合框架，在Spring框架下实现多个子框架的组合，这些子框架之间可以彼此独立，也可以使用其它的框架方案加以代替，Spring希望为企业应用提供一站式（one-stopshop）的解决方案。

参考文献

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-spring-principle/