什么是spring

Spring是一个轻量级Java开发框架,最早有Rod Johnson创建,目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的JavaSE/JavaEE full-stack(一站式)轻量级开源框架,为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构,因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。

Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性,即简化Java开发。

Spring可以做很多事情,它为企业级开发提供给了丰富的功能,但是这些功能的底层都依赖于它的两个核心特性,也就是依赖注入(dependency injection,DI)和面向切面编程(aspect-oriented programming,AOP)。

为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略

基于POJO的轻量级和最小侵入性编程;
通过依赖注入和面向接口实现松耦合;
基于切面和惯例进行声明式编程;
通过切面和模板减少样板式代码。

Spring框架的设计目标,设计理念,和核心是什么
Spring设计目标:Spring为开发者提供一个一站式轻量级应用开发平台;

Spring设计理念:在JavaEE开发中,支持POJO和JavaBean开发方式,使应用面向接口开发,充分支持OO(面向对象)设计方法;Spring通过IoC容器实现对象耦合关系的管理,并实现依赖反转,将对象之间的依赖关系交给IoC容器,实现解耦;

Spring框架的核心:IoC容器和AOP模块。通过IoC容器管理POJO对象以及他们之间的耦合关系;通过AOP以动态非侵入的方式增强服务

IoC让相互协作的组件保持松散的耦合,而AOP编程允许你把遍布于应用各层的功能分离出来形成可重用的功能组件。

Spring 框架中都用到了哪些设计模式
工厂模式:BeanFactory就是简单工厂模式的体现,用来创建对象的实例;

单例模式:Bean默认为单例模式。

代理模式:Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术;

模板方法:用来解决代码重复的问题。比如. RestTemplate, JmsTemplate, JpaTemplate。

观察者模式:定义对象键一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知被制动更新,如Spring中listener的实现–ApplicationListener。

详细讲解一下核心容器(spring context应用上下文) 模块

这是基本的Spring模块,提供spring 框架的基础功能,BeanFactory 是 任何以spring为基础的应用的核心。Spring 框架建立在此模块之上,它使Spring成为一个容器。

Bean 工厂是工厂模式的一个实现,提供了控制反转功能,用来把应用的配置和依赖从真正的应用代码中分离。最常用的就是org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory ,它根据XML文件中的定义加载beans。该容器从XML 文件读取配置元数据并用它去创建一个完全配置的系统或应用。

什么是Spring IOC 容器
控制反转即IoC (Inversion of Control),它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器,通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移,从程序代码本身转移到了外部容器。

Spring IOC 负责创建对象,管理对象(通过依赖注入(DI),装配对象,配置对象,并且管理这些对象的整个生命周期。

控制反转(IoC)有什么作用
管理对象的创建和依赖关系的维护。对象的创建并不是一件简单的事,在对象关系比较复杂时,如果依赖关系需要程序猿来维护的话,那是相当头疼的

解耦,由容器去维护具体的对象

托管了类的产生过程,比如我们需要在类的产生过程中做一些处理,最直接的例子就是代理,如果有容器程序可以把这部分处理交给容器,应用程序则无需去关心类是如何完成代理的

IOC的优点是什么
IOC 或 依赖注入把应用的代码量降到最低。
它使应用容易测试,单元测试不再需要单例和JNDI查找机制。
最小的代价和最小的侵入性使松散耦合得以实现。
IOC容器支持加载服务时的饿汉式初始化和懒加载。

BeanFactory 和 ApplicationContext有什么区别

BeanFactory和ApplicationContext是Spring的两大核心接口,都可以当做Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。

依赖关系

BeanFactory:是Spring里面最底层的接口,包含了各种Bean的定义,读取bean配置文档,管理bean的加载、实例化,控制bean的生命周期,维护bean之间的依赖关系。

ApplicationContext接口作为BeanFactory的派生,除了提供BeanFactory所具有的功能外,还提供了更完整的框架功能:

继承MessageSource,因此支持国际化。

统一的资源文件访问方式。

提供在监听器中注册bean的事件。

同时加载多个配置文件。

载入多个(有继承关系)上下文 ,使得每一个上下文都专注于一个特定的层次,比如应用的web层。

加载方式

BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的,即只有在使用到某个Bean时(调用getBean()),才对该Bean进行加载实例化。这样,我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入,BeanFacotry加载后,直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常

ApplicationContext,它是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring中存在的配置错误,这样有利于检查所依赖属性是否注入。 ApplicationContext启动后预载入所有的单实例Bean,通过预载入单实例bean ,确保当你需要的时候,你就不用等待,因为它们已经创建好了。

相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。

创建方式

BeanFactory通常以编程的方式被创建,ApplicationContext还能以声明的方式创建,如使用ContextLoader。

注册方式

BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用,但两者之间的区别是:BeanFactory需要手动注册,而ApplicationContext则是自动注册

Spring 如何设计容器的,BeanFactory和ApplicationContext的关系详解
Spring 作者 Rod Johnson 设计了两个接口用以表示容器。

BeanFactory
ApplicationContext

BeanFactory 简单粗暴,可以理解为就是个 HashMap,Key 是 BeanName,Value 是 Bean 实例。通常只提供注册(put),获取(get)这两个功能。我们可以称之为 “低级容器”。

ApplicationContext 可以称之为 “高级容器”。因为他比 BeanFactory 多了更多的功能。他继承了多个接口。因此具备了更多的功能。例如资源的获取,支持多种消息(例如 JSP tag 的支持),对 BeanFactory 多了工具级别的支持等待。所以你看他的名字,已经不是 BeanFactory 之类的工厂了,而是 “应用上下文”, 代表着整个大容器的所有功能。该接口定义了一个 refresh 方法,此方法是所有阅读 Spring 源码的人的最熟悉的方法,用于刷新整个容器,即重新加载/刷新所有的 bean。

当然,除了这两个大接口,还有其他的辅助接口,这里就不介绍他们了。

BeanFactory和ApplicationContext的关系

为了更直观的展示 “低级容器” 和 “高级容器” 的关系,这里通过常用的 ClassPathXmlApplicationContext 类来展示整个容器的层级 UML 关系。

java spring是用在哪里 java中spring_AOP


ApplicationContext通常的实现是什么?

FileSystemXmlApplicationContext :此容器从一个XML文件中加载beans的定义,XML Bean 配置文件的全路径名必须提供给它的构造函数。

ClassPathXmlApplicationContext:此容器也从一个XML文件中加载beans的定义,这里,你需要正确设置classpath因为这个容器将在classpath里找bean配置。

WebXmlApplicationContext:此容器加载一个XML文件,此文件定义了一个WEB应用的所有bean。

Spring的依赖注入

控制反转IoC是一个很大的概念,可以用不同的方式来实现。其主要实现方式有两种:依赖注入和依赖查找

依赖注入:相对于IoC而言,依赖注入(DI)更加准确地描述了IoC的设计理念。所谓依赖注入(Dependency Injection),即组件之间的依赖关系由容器在应用系统运行期来决定,也就是由容器动态地将某种依赖关系的目标对象实例注入到应用系统中的各个关联的组件之中。组件不做定位查询,只提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。

依赖注入有什么优势

依赖注入之所以更流行是因为它是一种更可取的方式:让容器全权负责依赖查询,受管组件只需要暴露JavaBean的setter方法或者带参数的构造器或者接口,使容器可以在初始化时组装对象的依赖关系。其与依赖查找方式相比,主要优势为:

查找定位操作与应用代码完全无关。
不依赖于容器的API,可以很容易地在任何容器以外使用应用对象。
不需要特殊的接口,绝大多数对象可以做到完全不必依赖容器。

有哪些不同类型的依赖注入实现方式

依赖注入是时下最流行的IoC实现方式,依赖注入分为**接口注入(Interface Injection),Setter方法注入(Setter Injection)和构造器注入(Constructor Injection)**三种方式。其中接口注入由于在灵活性和易用性比较差,现在从Spring4开始已被废弃。

构造器依赖注入:构造器依赖注入通过容器触发一个类的构造器来实现的,该类有一系列参数,每个参数代表一个对其他类的依赖。

Setter方法注入:Setter方法注入是容器通过调用无参构造器或无参static工厂 方法实例化bean之后,调用该bean的setter方法,即实现了基于setter的依赖注入。

java spring是用在哪里 java中spring_依赖注入_02

Spring 容器提供配置元数据?Spring有几种配置方式

XML配置文件。
基于注解的配置。
基于java的配置

Spring基于xml注入bean的几种方式
Set方法注入;

构造器注入:①通过index设置参数的位置;②通过type设置参数类型;

静态工厂注入;

实例工厂;

解释Spring支持的几种bean的作用域

singleton : bean在每个Spring ioc 容器中只有一个实例。
prototype:一个bean的定义可以有多个实例。
request:每次http请求都会创建一个bean,该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
session:在一个HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
global-session:在一个全局的HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。

解释Spring框架中bean的生命周期
在传统的Java应用中,bean的生命周期很简单。使用Java关键字new进行bean实例化,然后该bean就可以使用了。一旦该bean不再被使用,则由Java自动进行垃圾回收。相比之下,Spring容器中的bean的生命周期就显得相对复杂多了。正确理解Spring bean的生命周期非常重要,因为你或许要利用Spring提供的扩展点来自定义bean的创建过程。下图展示了bean装载到Spring应用上下文中的一个典型的生命周期过程。

java spring是用在哪里 java中spring_依赖注入_03


bean在Spring容器中从创建到销毁经历了若干阶段,每一阶段都可以针对Spring如何管理bean进行个性化定制。

正如你所见,在bean准备就绪之前,bean工厂执行了若干启动步骤。

我们对上图进行详细描述:

Spring对bean进行实例化;

Spring将值和bean的引用注入到bean对应的属性中;

如果bean实现了BeanNameAware接口,Spring将bean的ID传递给setBean-Name()方法;

如果bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调用setBeanFactory()方法,将BeanFactory容器实例传入;

如果bean实现了ApplicationContextAware接口,Spring将调用setApplicationContext()方法,将bean所在的应用上下文的引用传入进来;

如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessBeforeInitialization()方法;

如果bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它们的after-PropertiesSet()方法。类似地,如果bean使用initmethod声明了初始化方法,该方法也会被调用;

如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessAfterInitialization()方法;

此时,bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,它们将一直驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁;

如果bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destroy()接口方法。同样,如果bean使用destroy-method声明了销毁方法,该方法也会被调用。

现在你已经了解了如何创建和加载一个Spring容器。但是一个空的容器并没有太大的价值,在你把东西放进去之前,它里面什么都没有。为了从Spring的DI(依赖注入)中受益,我们必须将应用对象装配进Spring容器中。

使用@Autowired注解自动装配的过程是怎样的
使用@Autowired注解来自动装配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件进行配置,<context:annotation-config />。

在启动spring IoC时,容器自动装载了一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器,当容器扫描到@Autowied、@Resource或@Inject时,就会在IoC容器自动查找需要的bean,并装配给该对象的属性。在使用@Autowired时,首先在容器中查询对应类型的bean:

如果查询结果刚好为一个,就将该bean装配给@Autowired指定的数据;

如果查询的结果不止一个,那么@Autowired会根据名称来查找;

如果上述查找的结果为空,那么会抛出异常。解决方法时,使用required=false。

什么是基于Java的Spring注解配置? 给一些注解的例子

基于Java的配置,允许你在少量的Java注解的帮助下,进行你的大部分Spring配置而非通过XML文件。

以**@Configuration** 注解为例,它用来标记类可以当做一个bean的定义,被Spring IOC容器使用。

另一个例子是@Bean注解,它表示此方法将要返回一个对象,作为一个bean注册进Spring应用上下文。

@Configuration
public class StudentConfig {
    @Bean
    public StudentBean myStudent() {
        return new StudentBean();
    }
}

怎样开启注解装配

注解装配在默认情况下是不开启的,为了使用注解装配,我们必须在Spring配置文件中配置 <context:annotation-config/>元素。

@Autowired和@Resource之间的区别

@Autowired可用于:构造函数、成员变量、Setter方法

@Autowired和@Resource之间的区别

@Autowired默认是按照类型装配注入的,默认情况下它要求依赖对象必须存在(可以设置它required属性为false)。

@Resource默认是按照名称来装配注入的,只有当找不到与名称匹配的bean才会按照类型来装配注入。

JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别
Spring AOP中的动态代理主要有两种方式,JDK动态代理和CGLIB动态代理:

JDK动态代理只提供接口的代理,不支持类的代理。核心InvocationHandler接口和Proxy类,InvocationHandler 通过invoke()方法反射来调用目标类中的代码,动态地将横切逻辑和业务编织在一起;接着,Proxy利用 InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的的实例, 生成目标类的代理对象。

如果代理类没有实现 InvocationHandler 接口,那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。CGLIB(Code Generation Library),是一个代码生成的类库,可以在运行时动态的生成指定类的一个子类对象,并覆盖其中特定方法并添加增强代码,从而实现AOP。CGLIB是通过继承的方式做的动态代理,因此如果某个类被标记为final,那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。

静态代理与动态代理区别在于生成AOP代理对象的时机不同,相对来说AspectJ的静态代理方式具有更好的性能,但是AspectJ需要特定的编译器进行处理,而Spring AOP则无需特定的编译器处理。

解释一下Spring AOP里面的几个名词

(1)切面(Aspect):切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容。 在Spring AOP中,切面可以使用通用类(基于模式的风格) 或者在普通类中以 @AspectJ 注解来实现。

(2)连接点(Join point):指方法,在Spring AOP中,一个连接点 总是 代表一个方法的执行。 应用可能有数以千计的时机应用通知。这些时机被称为连接点。连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中,并添加新的行为。

(3)通知(Advice):在AOP术语中,切面的工作被称为通知。

(4)切入点(Pointcut):切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称,或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。

(5)引入(Introduction):引入允许我们向现有类添加新方法或属性。

(6)目标对象(Target Object): 被一个或者多个切面(aspect)所通知(advise)的对象。它通常是一个代理对象。也有人把它叫做 被通知(adviced) 对象。 既然Spring AOP是通过运行时代理实现的,这个对象永远是一个 被代理(proxied) 对象。

(7)织入(Weaving):织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。在目标对象的生命周期里有多少个点可以进行织入:

编译期:切面在目标类编译时被织入。AspectJ的织入编译器是以这种方式织入切面的。
类加载期:切面在目标类加载到JVM时被织入。需要特殊的类加载器,它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5的加载时织入就支持以这种方式织入切面。
运行期:切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下,在织入切面时,AOP容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。SpringAOP就是以这种方式织入切面。