【Spring6】| Spring启示录、Spring概述

一：Spring启示录

引言：前面我们已经学习了三层架构：表示层、业务层、持久层；表示层调业务层、业务层调持久层；下面我们来写一段代码分析一下缺陷！

表示层：发出请求，调用业务层

package com.powernode.oa.controller;

import com.powernode.oa.service.UserService;
import com.powernode.oa.service.impl.UserServiceImpl;

public class UserController {
    // 调用业务层
    private UserService userService = new UserServiceImpl();

    public void login(){
        String username = "admin";
        String password = "123456";
        boolean success = userService.login(username, password);
        if (success) {
            // 登录成功
        } else {
            // 登录失败
        }
    }
}

业务层：编写业务逻辑，调用持久层

注：先编写一个接口UserService，然后用类UserServiceImpl实现这个接口，面向抽象编程

package com.powernode.oa.service.impl;

import com.powernode.oa.bean.User;
import com.powernode.oa.dao.UserDao;
import com.powernode.oa.dao.impl.UserDaoImplForMySQL;
import com.powernode.oa.service.UserService;

public class UserServiceImpl implements UserService {
    // 调用持久层
    private UserDao userDao = new UserDaoImplForMySQL();

    public boolean login(String username, String password) {
        User user = userDao.selectByUsernameAndPassword(username, password);
        if (user != null) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

持久层：用来与数据库交互

注：编写一个接口UserDaoImpl，然后用类UserDaoImplForMySQL实现这个接口，面向抽象编程

package com.powernode.oa.dao.impl;

import com.powernode.oa.bean.User;
import com.powernode.oa.dao.UserDao;

public class UserDaoImplForMySQL implements UserDao {
    public User selectByUsernameAndPassword(String username, String password) {
        // 连接MySQL数据库，根据用户名和密码查询用户信息
        return null;
    }
}

从上面可以看出，UserDaoImplForMySQL中主要是连接MySQL数据库进行操作。如果更换到Oracle数据库上，则需要再提供一个UserDaoImplForOracle，这就是对功能的扩展！但是添加了一个新的类UserDaoImplForOracle来应付数据库的变化，这个变化会引起连锁反应；如果想要切换到Oracle数据库上，UserServiceImpl类代码就需要修改：

1. OCP开闭原则

①这样一来就违背了开闭原则OCP！

②开闭原则：在软件开发过程中应当对扩展开放，对修改关闭。也就是说，如果在进行功能扩展的时候，添加额外的类是没问题的，但因为功能扩展而修改之前运行正常的程序，是不被允许的。因为一旦修改之前运行正常的程序，就会导致项目整体要进行全方位的重新测试，这是相当麻烦的过程！

③导致以上问题的主要原因是：代码和代码之间的耦合度太高；如下图所示：

可以很明显的看出，上层是依赖下层的。UserController依赖UserServiceImpl，而UserServiceImpl依赖UserDaoImplForMySQL，这样就会导致下面只要改动，上面必然会受牵连（跟着也会改），这样也就同时违背了另一个开发原则：依赖倒置原则（DIP）！

2. 依赖倒置原则DIP

依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle)，简称DIP：主要倡导面向抽象编程，面向接口编程，不要面向具体编程，让上层不再依赖下层，下面改动了，上面的代码不会受到牵连。这样可以大大降低程序的耦合度，耦合度低了，扩展力就强了，同时代码复用性也会增强。（软件七大开发原则都是在为解耦合服务）

但是我们已经先定义接口，然后类实现接口，已经面向接口编程了啊？

确实已经面向接口编程了，但对象的创建是：new UserDaoImplForOracle()显然并没有完全面向接口编程，还是使用到了具体的接口实现类。什么叫做完全面向接口编程？什么叫做完全符合依赖倒置原则呢？请看以下代码：

如果代码是这样编写的，才算是完全面向接口编程，才符合依赖倒置原则！但是这样userDao是null，在执行的时候就会出现空指针异常；确实是这样的，所以我们要解决这个问题。解决空指针异常的问题，其实就是解决两个核心的问题：

①第一个问题：谁来负责对象的创建？【也就是说谁来：new UserDaoImplForOracle()/new UserDaoImplForMySQL()】

②第二个问题：谁来负责把创建的对象赋到这个属性上？【也就是说谁来把上面创建的对象赋给userDao属性】

如果把以上两个核心问题解决了，就可以做到既符合OCP开闭原则，又符合依赖倒置原则！

幸运的是Spring框架可以做到，在Spring框架中，它可以帮助我们new对象，并且它还可以将new出来的对象赋到属性上。换句话说，Spring框架可以帮助我们创建对象，并且可以帮助我们维护对象和对象之间的关系。比如：

Spring既可以new出来UserDaoImplForMySQL对象，也可以new出来UserDaoImplForOracle对象，并且还可以让new出来的dao对象和service对象产生关系（产生关系其实本质上就是给属性赋值）。很显然，这种方式是将对象的创建权/管理权交出去了，不再使用硬编码的方式了；像这种把对象的创建权/管理权交出去了，被称为控制反转（IoC）。

3. 控制反转IoC

控制反转（Inversion of Control，缩写为IoC）：是面向对象编程中的一种设计思想，可以用来降低代码之间的耦合度，符合依赖倒置原则。

反转的是两件事：
①第一件事：我不在程序中采用硬编码的方式来new对象了。（new对象我不管了，new对象的权利交出去了）
②第二件事：我不在程序中采用硬编码的方式来维护对象的关系了。（对象之间关系的维护权，我也不管了，交出去了）

控制反转的核心是：将对象的创建权交出去，将对象和对象之间关系的管理权交出去，由第三方容器来负责创建与维护！

控制反转常见的实现方式：依赖注入（Dependency Injection，简称DI）通常，依赖注入的实现由包括两种方式：

①set方法注入（执行set方法给属性赋值）

②构造方法注入（执行构造方法给属性赋值）

依赖注入 中 “依赖”是什么意思？ “注入”是什么意思？
①依赖：A对象和B对象的关系。
②注入：是一种手段，通过这种手段，可以让A对象和B对象产生关系。
③依赖注入：对象A和对象B之间的关系，靠注入的手段来维护；而注入包括set注入和构造注入。

注：控制反转是思想，依赖注入是这种思想的具体实现方式！

Spring框架就是一个实现了IoC思想的框架。IoC可以认为是一种全新的设计模式，但是理论和时间成熟相对较晚，并没有包含在GoF中。（GoF指的是23种设计模式）

总结术语：
①OCP：开闭原则（开发原则）
②DIP：依赖倒置原则（开发原则）
③IoC：控制反转（一种思想，一种新型的设计模式）
④DI：依赖注入（控制反转思想的具体实现方式）

二：Spring概述

1. Spring简介

官网地址：https://spring.io/

Spring是一个开源框架，它由Rod Johnson创建。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。

①Spring是一个轻量级的**控制反转(IoC)和面向切面(AOP)**的容器框架。

②Spring最初的出现是为了解决EJB臃肿的设计，以及难以测试等问题。

③Spring为简化开发而生，让程序员只需关注核心业务的实现，尽可能的不再关注非业务逻辑代码（事务控制，安全日志等）。

2. Spring8大模块

注意：Spring5版本之后是8个模块，在Spring5中新增了WebFlux模块。Spring的两大核心模块：控制反转(IoC)和面向切面(AOP)，面向切面(AOP)底层的实现也是基于控制反转(IoC)的，其它模块也都用到了AOP+IoC！

①Spring Core模块

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。核心容器的主要组件是 BeanFactory，BeanFactory是工厂模式的一个实现，是任何Spring应用的核心。它使用IoC将应用配置和依赖从实际的应用代码中分离出来。

②Spring Context模块

如果说核心模块中的BeanFactory使Spring成为容器的话，那么上下文模块就是Spring成为框架的原因。这个模块扩展了BeanFactory，增加了对国际化（I18N）消息、事件传播、验证的支持。另外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

③Spring 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，Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中，可以自定义拦截器、切点、日志等操作。

④Spring DAO模块

提供了一个JDBC的抽象层和异常层次结构，消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析，用于简化JDBC。

⑤Spring ORM模块

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，这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。

⑥Spring Web MVC模块

Spring为构建Web应用内置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。

⑦Spring Web模块

Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文，提供了Spring和其它Web框架的集成，比如Struts、WebWork。还提供了一些面向服务支持，例如：实现文件上传的multipart请求。

⑧Spring WebFlux模块

Spring Framework 中包含的原始 Web 框架 Spring Web MVC 是专门为 Servlet API 和 Servlet 容器构建的。反应式堆栈 Web 框架 Spring WebFlux 是在 5.0 版的后期添加的；它是完全非阻塞的，支持反应式流(Reactive Stream)背压，并在Netty，Undertow和Servlet 3.1+容器等服务器上运行。

3. Spring特点

①轻量

①从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的；完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布；并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。

②Spring是非侵入式的：Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

②控制反转

Spring通过一种称作控制反转（IoC）的技术促进了松耦合。当应用了IoC，一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来，而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖，而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。

注：JNDI是Java命名和目录接口是Java编程语言中接口的名称(JNDI)。它是一个API(应用程序接口)

③面向切面

Spring提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务（例如审计（auditing）和事务（transaction）管理）进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责（甚至是意识）其它的系统级关注点，例如日志或事务支持。

④容器

Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期，在这个意义上它是一种容器，你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型（prototype），你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而，Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器，它们经常是庞大与笨重的，难以使用。

⑤框架

Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中，应用对象被声明式地组合，典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能（事务管理、持久化框架集成等等），将应用逻辑的开发留给了你。

所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码；它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。

注：Spring6要求JDK最低版本是Java17！