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深入了解Spring

【IT168技术文档】最近研究Spring,她包含的编程思想让我耳目一新。所以写下这篇入门级文章供新手参考。我不是什么Spring的资深研究人员,我只是现学现卖。所以文章也只能是肤浅单薄,错误难免,还请见谅。
一、    Spring诞生
    Spring
是一个开源框架,目前在开源社区的人气很旺,被认为是最有前途的开源框架之一。她是由Rod Johnson创建的,她的诞生是为了简化企业级系统的开发。说道Spring就不得不说EJB,因为Spring在某种意义上是EJB的替代品,她是一种轻量级的容器。用过EJB的人都知道EJB很复杂,为了一个简单的功能你不得不编写多个Java文件和部署文件,他是一种重量级的容器。也许你不了解EJB,你可能对轻(重)量级容器比较陌生,那么这里我简单介绍一下。
1
、什么是容器
    “
容器,这个概念困扰我好久。从学习Tomcat开始就一直对此感到困惑。感性的来讲,容器就是可以用来装东西的物品。那么在编程领域就是指用来装对象(OO的思想,如果你连OO都不了解,建议你去学习OO先)的对象。然而这个对象比较特别,它不仅要容纳其他对象,还要维护各个对象之间的关系。这么讲可能还是太抽象,来看一个简单的例子:
代码片断1

 

  1. public class Container 
  2. {  
  3.     public void init()
  4.    {
  5.     Speaker s = new Speaker();
  6.     Greeting g = new Greeting(s);
  7.     }

    可以看到这里的Container类(容器)在初始化的时候会生成一个Speaker对象和一个Greeting对象,并且维持了它们的关系,当系统要用这些对象的时候,直接问容器要就可以了。这就是容器最基本的功能,维护系统中的实例(对象)。如果到这里你还是感到模糊的话,别担心,我后面还会有相关的解释。

2
、轻量级与重量级
    所谓重量级是相对于轻量级来讲的,也可以说轻量级是相对于重量级来讲的。在Spring出现之前,企业级开发一般都采用EJB,因为它提供的事务管理,声明式事务支持,持久化,分布计算等等都简化了企业级应用的开发。我这里的简化打了双引号,因为这是相对的。重量级容器是一种入侵式的,也就是说你要用EJB提供的功能就必须在你的代码中体现出来你使用的是EJB,比如继承一个接口,声明一个成员变量。这样就把你的代码绑定在EJB技术上了,而且EJB需要JBOSS这样的容器支持,所以称之为重量级
相对而言轻量级就是非入侵式的,用Spring开发的系统中的类不需要依赖Spring中的类,不需要容器支持(当然Spring本身是一个容器),而且Spring的大小和运行开支都很微量。一般来说,如果系统不需要分布计算或者声明式事务支持那么Spring是一个更好的选择。

二、    几个核心概念
    在我看来Spring的核心就是两个概念,反向控制(IoC),面向切面编程(AOP)。还有一个相关的概念是POJO,我也会略带介绍。
1
POJO
    我所看到过的POJO全称有两个,Plain Ordinary Java ObjectPlain Old Java Object,两个差不多,意思都是普通的Java类,所以也不用去管谁对谁错。POJO可以看做是简单的JavaBean(具有一系列GetterSetter方法的类)。严格区分这里面的概念没有太大意义,了解一下就行。
2
    IoC
    IoC
的全称是Inversion of Control,中文翻译反向控制或者逆向控制。这里的反向是相对EJB来讲的。EJB使用JNDI来查找需要的对象,是主动的,而Spring是把依赖的对象注入给相应的类(这里涉及到另外一个概念依赖注入,稍后解释),是被动的,所以称之为反向。先看一段代码,这里的区别就很容易理解了。
代码片段2

 

  1. public void greet()  
  2. {
  3. Speaker s = new Speaker();
  4. s.sayHello();
  5. }


代码片段3

 

  1. public void greet()
  2. {
  3. Speaker s = (Speaker)context.lookup("ejb/Speaker");
  4. s.sayHello();
  5. }

代码片段4

 

  1. public class Greeting   
  2. {
  3.     public Speaker s;
  4.     public Greeting(Speaker s)
  5.     {
  6.         this.s = s;
  7.     }
  8.     public void greet()
  9.     {
  10.         s.sayHello();
  11.     }
  12. }  

我们可以对比一下这三段代码。其中片段2是不用容器的编码,片段3EJB编码,片段4Spring编码。结合代码片段1,你能看出来Spring编码的优越之处吗?也许你会觉得Spring的编码是最复杂的。不过没关系,我在后面会解释Spring编码的好处。
这里我想先解释一下依赖注入。根据我给的例子可以看出,Greeting类依赖Speaker类。片段2和片段3都是主动的去获取Speaker,虽然获取的方式不同。但是片段4并没有去获取或者实例化Speaker类,而是在greeting函数中直接使用了s。你也许很容易就发现了,在构造函数中有一个s被注入(可能你平时用的是,传入)。在哪里注入的呢?请回头看一下代码片段1,这就是使用容器的好处,由容器来维护各个类之间的依赖关系(一般通过Setter来注入依赖,而不是构造函数,我这里是为了简化示例代码)。Greeting并不需要关心Speaker是哪里来的或是从哪里获得Speaker,只需要关注自己分内的事情,也就是让Speaker说一句问候的话。
3
    AOP
    AOP
全称是Aspect-Oriented Programming,中文翻译是面向方面的编程或者面向切面的编程。你应该熟悉面向过程的编程,面向对象的编程,但是面向切面的编程你也许是第一次听说。其实这些概念听起来很玄,说到底也就是一句话的事情。
现在的系统往往强调减小模块之间的耦合度,AOP技术就是用来帮助实现这一目标的。举例来说,假如上文的Greeting系统含有日志模块,安全模块,事务管理模块,那么每一次greet的时候,都会有这三个模块参与,以日志模块为例,每次greet之后,都要记录下greet的内容。而对于Speaker或者Greeting对象来说,它们并不知道自己的行为被记录下来了,它们还是像以前一样的工作,并没有任何区别。只是容器控制了日志行为。如果这里你有点糊涂,没关系,等讲到具体Spring配置和实现的时候你就明白了。
    假如我们现在为Greeting系统加入一个Valediction功能,那么AOP模式的系统结构如下:
G|RET|TIN|G
V|ALE|DIT|ION
|   |   |
日志 安全 事务

    这些模块是贯穿在整个系统中的,为系统的不同的功能提供服务,可以称每个模块是一个切面。其实切面是一种抽象,把系统不同部分的公共行为抽取出来形成一个独立的模块,并且在适当的地方(也就是切入点,后文会解释)把这些被抽取出来的功能再插入系统的不同部分。
    从某种角度上来讲切面是一个非常形象的描述,它好像在系统的功能之上横切一刀,要想让系统的功能继续,就必须先过了这个切面。这些切面监视并拦截系统的行为,在某些(被指定的)行为执行之前或之后执行一些附加的任务(比如记录日志)。而系统的功能流程(比如Greeting)并不知道这些切面的存在,更不依赖于这些切面,这样就降低了系统模块之间的耦合度。

三、Spring初体验
这一节我用一个具体的例子Greeting,来说明使用Spring开发的一般流程和方法,以及Spring配置文件的写法。
首先创建一个Speaker类,你可以把这个类看做是POJO
代码片段5

 

  1. public class Speaker 
  2. {
  3.     public void sayHello()
  4.     {
  5.         System.out.println("Hello!");
  6.     }
  7. }

    再创建一个Greeting类。
代码片段6

 

  1. public class Greeting  
  2. {
  3.     private Speaker speaker;
  4.     public void setSpeaker(Speaker speaker)
  5.     {
  6.         this.speaker = speaker;
  7.     }
  8.     public void greet()
  9.     {
  10.         speaker.sayHello();
  11.     }


    然后要创建一个Spring的配置文件把这两个类关联起来。
代码片段7applicationContext.xml):

 

  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 
  2. "-//SPRING//DTD BEAN//EN"   
  3.     "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">
  4.     <BEAN&NBSP;ID="Speaker" class="Speaker">
  5.     <BEAN&NBSP;ID="Greeting" class="Greeting">
  6.         <PROPERTY&NBSP;NAME="speaker">
  7.             <REF&NBSP;BEAN="Speaker"/>

要用Spring Framework必须把Spring的包加入到Classpath中,我用的是Eclipse+MyEclipse,这些工作是自动完成的。推荐用Spring的配置文件编辑器来编辑,纯手工编写很容易出错。我先分析一下这个xml文件的结构,然后再做测试。从节点开始,先声明了两个,第二个bean有一个speaker属性(property)要求被注入,注入的内容是另外一个bean Speaker。这里的命名是符合JavaBean规范的,也就是说如果是speaker属性,那么Spring容器就会调用setSpeaker()来注入这个属性。是reference的意思,表示引用另外一个bean
下面看一段简单的测试代码:
代码片段8

 

  1. public static void main(String[] args)  
  2. {
  3.         ApplicationContext context = 
  4.             New ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
  5.         Greeting greeting = (Greeting)context.getBean("Greeting");
  6.         greeting.greet();


    这段代码很简单,如果你上文都看懂了,那么这里应该没有问题。值得注意的是Spring有两种方式来创建容器(我们不再用上文我们自己编写的Container),一种是ApplicationContext,另外一种是BeanFactoryApplicationContext更强大一些,而且使用上两者没有太大区别,所以一般说来都用ApplicationContextSpring容器帮助我们维护我们在配置文件中声明的Bean以及它们之间的依赖关系,我们的Bean只需要关注自己的核心业务。

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