Spring 系列之 Spring 概述

简介

Spring 是一个 Java 平台的开源框架，官网：https://spring.io/。它提供了一系列底层容器和基础设施及为 Java Web 应用提供了大量的扩展支持。应该是目前最流行的 Java 后端开发框架，涉及 Java 后端开发的基本上离不开 Spring 了。

核心特性

Spring 的核心就是 IoC（Inversion of Control，控制反转）和 AOP（面向切面编程）。

Ioc（控制反转）

IoC（控制反转）是面向对象中的一种设计思想，用于降低代码间的耦合度。

IoC（控制反转）实现的方式主要有两种：依赖注入（Dependency Injection，简称 DI）和依赖查找（Dependency Lookup）。而依赖注入是一种更好的实现方式，所以平时说到控制反转就想到了依赖注入。我看到有人说控制反转和依赖注入是等价的，但我觉得这两者并非等价。我的理解是控制反转是设计思想，而依赖注入是具体的实现方式。

关于控制反转，谁控制谁？控制什么？反转又是什么？这里直接引用开涛的话：

●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；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。
来源：https://www.iteye.com/blog/jinnianshilongnian-1413846

IoC，简单理解就是把获取依赖对象的方式交给 IoC 容器来实现，由容器来控制对象的创建、查找及注入依赖对象。

DI（依赖注入），就是 IoC 容器将某个依赖对象注入到组件中。依赖注入的目的是提供组件复用率，并非为软件系统带来更多功能。

更详细的介绍可参考：谈谈对Spring IOC的理解。

也可看看死磕Spring之IoC篇 - 深入了解Spring IoC（面试题）这篇文章，写得挺好的。

最后总结：控制反转中的『控制』指的是由 IoC 容器来控制对象的创建；『反转』指获取依赖对象的方式反转了。

AOP（面向切面编程）

AOP，面向切面编程，它是一种编程思想，是面向对象编程（OOP）的一种补充。旨在将横切关注点和核心业务进一步分离，以提高程序代码的模块化程度。

这里的『横切关注点』可以理解为与核心业务代码无关的、在多个模块出现的、封装的代码模块（如函数、类、方法等）。

面向切面的程序设计将代码逻辑切分为不同的模块（即关注点（Concern），一段特定的逻辑功能)。几乎所有的编程思想都涉及代码功能的分类，将各个关注点封装成独立的抽象模块（如函数、过程、模块、类以及方法等），后者又可供进一步实现、封装和重写。部分关注点“横切”程序代码中的数个模块，即在多个模块中都有出现，它们即被称作横切关注点（Cross-cutting concerns, Horizontal concerns）。

我们在使用面向对象编程中，当有重复代码出现时，可以将其封装然后复用，但复用的都是核心业务逻辑，并不能复用到一些辅助逻辑，比如日志记录、权限校验、事务管理、性能统计等。我们只能在对象中引用公共行为，这样做不便于维护，AOP 的出现就是弥补 OOP 的这点不足。

如下面这个例子：

public class OrderServiceImpl implements IOrderService {
    @Override
    public void saveOrder(OrderParam param) {
        // 权限校验
        checkPermission();
        // 日志打印
        log.info("订单参数：" + e);
        log.info("性能统计开始");

        // 业务逻辑实现......
        do();

        log.info("性能统计结束");
    }
}

核心业务代码就 do() 方法，但是为了校验权限、记录日志、性能统计，硬是加了一些无关业务的代码，这仅仅是一个类，还有更多的类需要这样做，这就产生了大量的重复代码和繁琐的工作。随着需求的变化，我们需要修改校验权限的方法，又或者不需要记录日志了，那我们是不是得一个一个类去修改？想想这得多恐怖！

实际上，上述的这个问题我们可以使用 AOP 来解决。我们只需声明一个切面，写上切面逻辑：

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class OrderAspect {

    /**
     * 定义切入点
     */
    @Pointcut("execution(* com.lanweihong.service.*.*(..))")
    public void doService() {
    }

    @Before("doService()")
    public void doBefore() {
        // 权限校验
        checkPermission();
        log.info("订单参数：" + e);
        log.info("性能统计开始");
    }

    @AfterReturning("doService()")
    public void doAfterReturning() {
        log.info("性能统计结束");
    }
}

无论有多少个方法，我们只需要修改切面逻辑就能让所有业务方法生效。这极大了提供了我们的开发效率，同时减少了系统的重复代码，降低了模块之间的耦合度，有利于未来的可扩展性和可维护性。

关于 Spring AOP 的其他介绍与使用可查看我的另一篇文章：Spring AOP介绍及注解使用。

组成模块

Spring 框架大约由 20 个模块组成，这些模块主要有 Core Container（核心容器）、Data Access/Integration（数据访问/集成）、Web、AOP（面向切面编程）、Aspects、Instrumentation、Messaging（消息传递）、Test（测试），如下图所示：

Core Container（核心容器）

Spring 的核心容器是其他模块建立的基础，由 spring-core、spring-beans、spring-context、spring-expression 组成。

spring-core 模块是其他模块的基本组成部分，包括 IOC（控制反转）、DI（依赖注入）特性。

spring-beans 模块提供 BeanFactory ，这是一个工厂模式实现的。

spring-context 模块是基于 Core 和 Beans 模块上提供一个框架式的对象方式，是访问定于和配置的任何对象的媒介。spring-context-support 支持将常见的第三方库集成到 Spring 应用程序上下文中，如缓存（EhCache、Guava）、邮件（JavaMail）、调度（Quartz）和模板引擎（FreeMarker、Velocity）。

spring-expression 模块提供了强大的表达式语言，用于运行时查询和操作对象图。这是 JSP 2.1 规范中指定的统一表达式语言（unified EL）的扩展。该语言支持设置和获取属性值、属性分配、方法调用、访问数组、集合和索引器的内容、逻辑和算数符、命名变量以及从 Spring IOC 容器中按名称检索对象。