框架相关(7)-- Spring

Spring生命周期和作用域:

(1)生命周期

Spring上下文中的Bean也类似,如下

a)实例化一个Bean--也就是我们常说的new;

b)按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置--也就是IOC注入;

c)如果这个Bean已经实现了BeanNameAware接口,会调用它实现的setBeanName(String)方法,此处传递的就是Spring配置文件中Bean的id值

d)如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口,会调用它实现的setBeanFactory(setBeanFactory(BeanFactory)传递的是Spring工厂自身(可以用这个方式来获取其它Bean,只需在Spring配置文件中配置一个普通的Bean就可以);

e)如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口,会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法,传入Spring上下文(同样这个方式也可以实现步骤4的内容,但比4更好,因为ApplicationContext是BeanFactory的子接口,有更多的实现方法);

f)如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口,将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法,BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改,并且由于这个是在Bean初始化结束时调用那个的方法,也可以被应用于内存或缓存技术;

g)如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。

h)如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口,将会调用postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法;

注:以上工作完成以后就可以应用这个Bean了,那这个Bean是一个Singleton的,所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例,当然在Spring配置文件中也可以配置非Singleton,这里我们不做赘述。

i)当Bean不再需要时,会经过清理阶段,如果Bean实现了DisposableBean这个接口,会调用那个其实现的destroy()方法;

j)最后,如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性,会自动调用其配置的销毁方法。

以上10步骤可以作为面试或者笔试的模板,另外我们这里描述的是应用Spring上下文Bean的生命周期,如果应用Spring的工厂也就是BeanFactory的话去掉第5步就Ok了。

(2)作用域

五种作用域中,request、session和global session三种作用域仅在基于web的应用中使用(不必关心你所采用的是什么web应用框架),只能用在基于web的SpringApplicationContext环境。

(1)当一个bean的作用域为Singleton,那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的bean实例,并且所有对bean的请求,只要id与该bean定义相匹配,则只会返回bean的同一实例。Singleton是单例类型,就是在创建起容器时就同时自动创建了一个bean的对象,不管你是否使用,他都存在了,每次获取到的对象都是同一个对象。注意,Singleton作用域是Spring中的缺省作用域。要在XML中将bean定义成singleton,可以这样配置:

<bean id="ServiceImpl" class="cn.csdn.service.ServiceImpl" scope="singleton">

(2)当一个bean的作用域为Prototype,表示一个bean定义对应多个对象实例。Prototype作用域的bean会导致在每次对该bean请求(将其注入到另一个bean中,或者以程序的方式调用容器的getBean()方法)时都会创建一个新的bean实例。Prototype是原型类型,它在我们创建容器的时候并没有实例化,而是当我们获取bean的时候才会去创建一个对象,而且我们每次获取到的对象都不是同一个对象。根据经验,对有状态的bean应该使用prototype作用域,而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。在XML中将bean定义成prototype,可以这样配置:

<bean id="account" class="com.foo.DefaultAccount" scope="prototype"/>

或者

<bean id="account" class="com.foo.DefaultAccount" singleton="false"/>

(3)当一个bean的作用域为Request,表示在一次HTTP请求中,一个bean定义对应一个实例;即每个HTTP请求都会有各自的bean实例,它们依据某个bean定义创建而成。该作用域仅在基于web的Spring

ApplicationContext情形下有效。考虑下面bean定义:

<bean id="loginAction" class=cn.csdn.LoginAction" scope="request"/>

针对每次HTTP请求,Spring容器会根据loginAction bean的定义创建一个全新的LoginAction bean实例,且该loginAction bean实例仅在当前HTTP request内有效,因此可以根据需要放心的更改所建实例的内部状态,而其他请求中根据loginAction bean定义创建的实例,将不会看到这些特定于某个请求的状态变化。当处理请求结束,request作用域的bean实例将被销毁。

(4)当一个bean的作用域为Session,表示在一个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。考虑下面bean定义:

<bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="session"/>

针对某个HTTP Session,Spring容器会根据userPreferences bean定义创建一个全新的userPreferences bean实例,且该userPreferences bean仅在当前HTTP Session内有效。与request作用域一样,可以根据需要放心的更改所创建实例的内部状态,而别的HTTP Session中根据userPreferences创建的实例,将不会看到这些特定于某个HTTP Session的状态变化。当HTTP Session最终被废弃的时候,在该HTTP Session作用域内的bean也会被废弃掉。

(5)当一个bean的作用域为Global Session,表示在一个全局的HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。典型情况下,仅在使用portlet context的时候有效。该作用域仅在基于web的SpringApplicationContext情形下有效。考虑下面bean定义:

<bean id="user" class="com.foo.Preferences "scope="globalSession"/>

global session作用域类似于标准的HTTP Session作用域,不过仅仅在基于portlet的web应用中才有意义。Portlet规范定义了全局Session的概念,它被所有构成某个portlet web应用的各种不同的portlet所共享。在global session作用域中定义的bean被限定于全局portlet Session的生命周期范围内。


Spring IOC/DI:

Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转?

● 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。

传统程序设计如下图,都是主动去创建相关对象然后再组合起来:

当有了IoC/DI的容器后,在客户端类中不再主动去创建这些对象了,如下图所示:

IoC能做什么

  IoC不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是 松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

  其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则:“别找我们,我们找你”;即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。

IoC和DI

  DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

  理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:

  ● 谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;

  ● 为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;

  ● 谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;

  ● 注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

  IoC和DI由什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”。

在spring ioc中有三种依赖注入,分别是:

a、接口注入;

b、setter方法注入;

c、构造方法注入;

接口注入

public class ClassA { 

  private InterfaceB clzB; 

  public void doSomething(){ 

    Ojbect obj =Class.forName(Config.BImplementation).newInstance(); 

    clzB =(InterfaceB)obj; 

    clzB.doIt();  

  } 

  …… 

解释一下上述的代码部分,ClassA依赖于InterfaceB的实现,我们如何获得InterfaceB的实现实例呢?传统的方法是在代码中创建 InterfaceB实现类的实例,并将赋予clzB.这样一来,ClassA在编译期即依赖于InterfaceB的实现。为了将调用者与实现者在编译期分离,于是有了上面的代码。我们根据预先在配置文件中设定的实现类的类名(Config.BImplementation),动态加载实现类,并通过InterfaceB强制转型后为ClassA所用,这就是接口注入的一个最原始的雏形。

setter方法注入

setter注入模式在实际开发中有非常广泛的应用,setter方法更加直观,我们来看一下spring的配置文件:

        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   

        xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"   

        xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"   

        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsd   

          http://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.1.xsd    

          http://www.springframework.org/schema/txhttp://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.1.xsd">   

接着我们来看一下,setter表示依赖关系的写法:

public class UserManagerImpl implements UserManager{       

    private UserDaouserDao;   

    //使用设值方式赋值   

    public voidsetUserDao(UserDao userDao) {   

        this.userDao =userDao;   

    }   

@Override

    public voidaddUser(String userName, String password) {   

userDao.addUser(userName, password);

    }   

}   

构造器注入

构造器注入,即通过构造函数完成依赖关系的设定。我们看一下spring的配置文件:

     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   

    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"   

    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"   

    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsd   

      http://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.1.xsd   

      http://www.springframework.org/schema/txhttp://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.1.xsd">   

我们再来看一下,构造器表示依赖关系的写法,代码如下所示:       

public class UserManagerImpl implements UserManager{       

    private UserDaouserDao;   

//使用构造方式赋值

    publicUserManagerImpl(UserDao userDao) {   

        this.userDao =userDao;   

    }   

@Override

    public voidaddUser(String userName, String password) {   

userDao.addUser(userName, password);

    }   

}   

接口注入 vs setter注入 vs 构造器注入

接口注入:

接口注入模式因为具备侵入性,它要求组件必须与特定的接口相关联,因此并不被看好,实际使用有限。

Setter 注入:

对于习惯了传统javabean开发的程序员,通过setter方法设定依赖关系更加直观。如果依赖关系较为复杂,那么构造子注入模式的构造函数也会相当庞大,而此时设值注入模式则更为简洁。如果用到了第三方类库,可能要求我们的组件提供一个默认的构造函数,此时构造子注入模式也不适用。

构造器注入:

在构造期间完成一个完整的、合法的对象。所有依赖关系在构造函数中集中呈现。依赖关系在构造时由容器一次性设定,组件被创建之后一直处于相对“不变”的稳定状态。只有组件的创建者关心其内部依赖关系,对调用者而言,该依赖关系处于“黑盒”之中。


Spring AOP:

什么是AOP呢?AOP(面向切面编程,Aspect-Oriented-Programming),可以说是OOP(面向对象编程,Object-Oriented-Programing)的完善和补充。OOP允许定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。比如日志功能。日志功能的代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。这种散布在各处的无关的代码被称之为横切(cross-cutting)代码,在面向对象的设计中,这种设计导致了大量代码的重复,出现冗余,提高了维护成本,而不利于各个模块的重用。

而AOP是利用一种称之为"横切"的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块中,并且将其命名为"Aspect",即切面。这所谓的"切面",简而言之,就是把那些与业务无关的,却为业务模块所共同公共调用的逻辑或者责任封装起来,进而便于减少系统的重复代码量,并且能够降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。

使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。

AOP的一些概念

描述AOP常用的一些术语有通知(Adivce)、切点(Pointcut)、连接点(Join point)、切面(Aspect)、引入(Introduction)、织入(Weaving)

通知分为五中类型:

● Before

在方法被调用之前调用

● After

在方法完成后调用通知,无论方法是否执行成功

● After-returning

在方法成功执行之后调用通知

● After-throwing

在方法抛出异常后调用通知

● Around

通知了好、包含了被通知的方法,在被通知的方法调用之前后调用之后执行自定义的行为

切点:对连接点进行拦截的定义

连接点:被拦截到的点,因为Spring只支持方法类型的连接点,所以在Spring中连接点指的就是被拦截到的方法,实际上连接点还可以是字段或者构造器

切面:类是对物体特征的抽象,切面就是对横切关注点的抽象。切面是切点和通知的结合。通知和切点共同定义了关于切面的全部内容,它是什么时候,在何时和何处完成功能。

引入:在不修改代码的前提下,引入可以在运行期为类动态地添加一些方法或字段。

织入:将切面应用到目标对象并导致代理对象创建的过程。

Spring实现方式                       

Spring AOP是利用代理模式,在运行时生成一个目标对象的代理,并且使用代理代替目标对象,整个过程对使用者透明,使用者无法像使用目标对象一样使用代理对象,代理对象类型是目标对象所属类的子类或者接口实现,这个子类也是在运行时动态生成,这个生成子类的过程使用操作字节码技术,Spring框架中使用两种字节码技术:JDK动态代理和CGLIB,当目标类实现了接口时使用JDK动态代理,否则使用CGLIB代理。

JDK动态代理主要涉及到java.lang.reflect包中的两个类:Proxy和InvocationHandler。InvocationHandler是一个接口,通过实现该接口定义横切逻辑,并通过反射机制调用目标类的代码,动态将横切逻辑和业务逻辑编制在一起。Proxy利用InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的实例,生成目标类的代理对象。

CGLib全称为Code Generation Library,是一个强大的高性能,高质量的代码生成类库,可以在运行期扩展Java类与实现Java接口,CGLib封装了asm,可以再运行期动态生成新的class。和JDK动态代理相比较:JDK创建代理有一个限制,就是只能为接口创建代理实例,而对于没有通过接口定义业务方法的类,则可以通过CGLib创建动态代理。

AOP的实现包含下面几个步骤:

● 根据配置或注解解析切面。

● 生成AOP代理对象,给目标对象生成一个代理类以及代理类实例,根据解析出的切面,生成通知链设置到代理对象,在代理的回调中会执行通知链。

● 把AOP代理对象注册到容器中代替目标对象,当使用者向容器请求目标bean时,容器会返回代理对象。

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