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Spring 源码解析(一)基本介绍

摘要:本文结合《Spring源码深度解析》来分析Spring 5.0.6版本的源代码。若有描述错误之处,欢迎指正。

前言

作为一名开发人员,阅读源码是一个很好的学习方式。本文将结合《Spring源码深度解析》来分析Spring 5.0.6版本的源代码,若有描述错误之处,欢迎指正。

Spring是2003年兴起的一个轻量级Java开源框架,旨在解决企业应用开发的复杂性。Spring发展至今,衍生出非常丰富的模块,并应用在多种场景,比如:桌面应用,Web应用等。Spring的模块化可以允许你只使用需要的模块,而不必全部引入。

目录

一、整体架构

1、 核心容器

2、 数据访问/集成

3、 Web

4、 AOP

5、 Test

二、设计理念

三、使用场景

1、 典型的Spring web应用程序

2、 Spring中间层使用第三方web框架

3、 远程调用

4、 EJBs-包装现存POJOs

一、整体架构

Spring框架是一个分层架构,他包含一系列的功能要素,并被分为大约20个模块,如下图所示(很遗憾,并没有找到Spring5的架构图,下图是Spring4的,但结合Spring5的源码来看,该图还是能够体现Spring5的核心模块)

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这些模块被总结为以下几部分。

1. 核心容器

Core Container(核心容器)包含有Core、Beans、Context和Expression Language模块。Core和Beans模块是框架的基础部分,提供IoC(控制反转)和DI(依赖注入)特性。这里的基础概念是BeanFactory,它提供对Factory模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要,并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置。

  • Core模块主要包含Spring框架基本的核心工具类,Spring的其他组件都要使用到这个包里的类,Core模块是其他组件的基本核心。当然你也可以在自己的应用系统中使用这些工具类。
  • Beans模块是所有应用都要用到的,它包含访问配置文件、创建和管理Bean以及进行Inversion of Control/Dependency Injection(IoC/DI)操作相关的所有类。
  • Context模块构建于Core和Beans模块基础之上,提供了一种类似于JNDI注册器的框架式的对象访问方法。Context模块继承了Beans的特性,为Spring核心提供了大量扩展,添加了对国际化(例如资源绑定)、事件传播、资源加载和对Context的透明创建的支持。Context同时也支持J2EE的一些特性,例如EJB、JMX和基础的远程处理。ApplicationContext接口是Context模块的关键。
  • Expression Language 模块提供了一个强大的表达式语言用于在运行时查询和操纵对象。它是JSP2.1规范中定义的unifed expression language的一个扩展。该语言支持设置/获取属性的值,属性的分配,方法的调用,访问数组上下文(accession the context of arrays),容器和索引器,逻辑和算数运算符,命名变量以及从Spring的IoC容器中根据名称检索对象。它也支持list投影,选择和一般的list聚合。

2. 数据访问/集成

Data Access/Integration(数据访问/集成)层包含有JDBC、ORM、OXM、JMS和Transaction模块,其中:

  • JDBC模块提供了一个JDBC抽象层,它可以消除冗长的JDBC编码和解析数据库厂商特有的错误代码。这个模块包含了Spring对JDBC数据访问进行封装的所有类。
  • ORM(Object Relational Mapping对象关系映射)模块为流行的对象-关系映射API,如JPA、JDO、Hibernate、iBatis等,提供了一个交互层。利用ORM封装包,可以混合使用所有Spring提供的特性进行O/R映射。如前边提到的简单声明性事务管理。

Spring框架插入了若干个ORM框架,从而提供了ORM的对象关系工具,其中包括JDO、Hibernate和iBatisSQL Map。所有这些都遵从Spring的通用事务和DAO异常层次结构。

  • OXM模块提供了一个对Object/XML映射实现的抽象层,Object/XML映射实现包括JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX和XStream。
  • JMS(Java Messaging Service)模块主要包含了一些制造和消费消息的特性。
  • Transaction模块支持编程和声明性的事务管理,这些事务类必须实现特定的接口,并且对所有的POJO都适用。

3. Web

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。所以Spring框架支持与Jakarta Struts的集成。Web模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。Web层包含了Web、Web-Servlet、Web-Struts和Web-Porlet模块,具体说明如下。

  • Web模块提供了基础的面向Web的集成特性。例如,多文件上传,使用servlet listeners初始化IoC容器以及一个面向Web的应用上下文。它还包含Spring远程支持中Web的相关部分。
  • Web-Servlet模块(web.servlet.jar)包含Spring的model-view-controller(MVC)的实现。Spring的MVC框架使得模型范围内的代码和web forms之间能够清楚地分离开来,并与Spring框架的其他特性集成在一起。
  • Web-Struts模块提供了对Struts的支持,使得类在Spring应用中能够与一个典型的Struts Web层集成在一起,注意,该支持在Spring3.0中是deprecated的。
  • Web-Porlet模块提供了用于Portlet环境和Web-Servlet模块的MVC的实现。

4. AOP

AOP模块提供了一个符合AOP联盟标准的面向切面编程的实现,它让你可以定义例如方法拦截器和切点。从而将逻辑代码分开,降低它们之间的耦合性。利用source-level的元数据功能,还可以将各种行为信息合并到你的代码中,这有点像.Net技术中的attribute概念。

通过配置管理特性,SpringAOP模块直接将面向切面的编程功能集成到了Spring框架中,所以可以很容易地使Spring框架管理的任何对象支持AOP。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EJB组件,就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

  • Aspects模块提供了对AspectJ(一个面向切面的框架,它扩展了Java语言)的集成支持。
  • Instrumentation模块提供了class instrumentation 支持和classloader实现,使得可以在特定的应用服务器上使用。

5. Test

Test模块支持使用JUnit和TestNG对Spring组件进行测试。

二、设计理念

Spring是面向Bean的编程(BOP:Bean Oriented Programming),Bean在Spring中才是真正的主角。Bean在Spring中作用就像Object对OOP的意义一样,没有对象的概念就像没有面向对象编程,Spring中没有Bean也就没有Spring存在的意义。Spring提供了IoC 容器通过配置文件或者注解的方式来管理对象之间的依赖关系。

控制反转(Inversion of Control,缩写为IoC),是面向对象编程中的一种设计原则,可以用来减低计算机代码之间的耦合度。其中最常见的方式叫做依赖注入(Dependency Injection,简称DI),还有一种方式叫“依赖查找”(Dependency Lookup)。通过控制反转,对象在被创建的时候,由一个调控系统内所有对象的外界实体,将其所依赖的对象的引用传递给它。也可以说,依赖被注入到对象中。

三、使用场景

前面描述的模块使得Spring成为许多场景中的合理选择,从在资源受限设备上运行的嵌入式应用程序到使用Spring事务管理功能和Web框架集成的全面的企业应用程序。

1. 典型的Spring web应用程序

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Spring的声明式事务管理功能支持web应用程序全事务化,就同你使用EJB容器管理的事务一样。所有你的定制业务逻辑都可以由简单的POJOs实现,并由Spring IoC容器管理。其他服务包括发送email和独立于web层的校验,而你可以选择何处去执行校验规则。Spring的ORM支持同JPA和Hibernate的整合,比如,当你使用Hibernate时,可以保持原有的映射文件及标准Hibernate SessionFactory配置。表单控制器无缝整合了web层和域模型,无需那些转换HTTP参数到域模型的ActionForms或其他类。

2. Spring中间层使用第三方web框架

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有时情况并不允许你完全切换到一个不同的框架。Spring框架不是一个要么使用全部特性要么什么都用不了的解决方案,不强制使用其中的每个功能。现存的前端如Struts,Tapestry,JSF或其他UI框架都可以同基于Spring的中间层整合在一起,从而使你能够使用Spring事务功能。你只需要使用ApplicationContext连接你的业务逻辑以及通过WebApplicationContext整合你的web层。

3. 远程调用

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你可以使用Spring的Hessian-,Rmi-或HttpInvokerProxyFactoryBean类来通过web服务访问现存的代码。远程访问现存应用程序并不困难。

4. EJBs-包装现存POJOs

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Spring框架还为企业JavaBeans提供了一个访问抽象层,使你能够重用现有的POJO,并将其包装在无状态会话bean中,以便在可能需要声名式安全的可扩展,故障安全的web应用程序中使用。

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