spring

简介

Spring（由Rod Johnson创建的一个开源框架）是一个开放源代码的设计层面框架，他解决的是业务逻辑层和其他各层的松耦合问题，因此它将面向接口的编程思想贯穿整个系统应用。Spring是于2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架，由Rod Johnson创建。简单来说，Spring是一个分层的JavaSE/EE full-stack(一站式) 轻量级开源框架。

框架特征

轻量——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。此外，Spring是非侵入式的：典型地，Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

控制反转（IoC）——Spring通过一种称作控制反转（IoC）的技术促进了低耦合。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。

面向切面（AOP）——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。

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。

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。

MVC——Spring的作用是整合，但不仅仅限于整合，Spring 框架可以被看做是一个企业解决方案级别的框架。客户端发送请求，服务器控制器（由DispatcherServlet实现的)完成请求的转发，控制器调用一个用于映射的类HandlerMapping，该类用于将请求映射到对应的处理器来处理请求。HandlerMapping 将请求映射到对应的处理器Controller（相当于Action）在Spring 当中如果写一些处理器组件，一般实现Controller 接口，在Controller 中就可以调用一些Service 或DAO 来进行数据操作 ModelAndView 用于存放从DAO 中取出的数据，还可以存放响应视图的一些数据。如果想将处理结果返回给用户，那么在Spring 框架中还提供一个视图组件ViewResolver，该组件根据Controller 返回的标示，找到对应的视图，将响应response 返回给用户。

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。

特性

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强大的基于 JavaBeans的采用控制反转（Inversion of Control，IoC）原则的配置管理，使得应用程序的组件更加快捷简易。

一个可用于从 applet 到 Java EE 等不同运行环境的核心 Bean 工厂。

数据库事务的一般化抽象层，允许宣告式(Declarative)事务管理器，简化事务的划分使之与底层无关。

内建的针对 JTA 和单个 JDBC 数据源的一般化策略，使 Spring 的事务支持不要求 Java EE 环境，这与一般的 JTA 或者 EJB CMT 相反。

JDBC 抽象层提供了有针对性的异常等级(不再从SQL异常中提取原始代码), 简化了错误处理, 大大减少了程序员的编码量. 再次利用JDBC时，你无需再写出另一个 '终止' (finally) 模块. 并且面向JDBC的异常与Spring 通用数据访问对象(Data Access Object) 异常等级相一致.

以资源容器，DAO 实现和事务策略等形式与 Hibernate，JDO 和 iBATIS SQL Maps 集成。利用众多的反转控制方便特性来全面支持, 解决了许多典型的Hibernate集成问题. 所有这些全部遵从Spring通用事务处理和通用数据访问对象异常等级规范.

灵活的基于核心 Spring 功能的 MVC 网页应用程序框架。开发者通过策略接口将拥有对该框架的高度控制，因而该框架将适应于多种呈现(View)技术，例如 JSP，FreeMarker，Velocity，Tiles，iText 以及 POI。值得注意的是，Spring 中间层可以轻易地结合于任何基于 MVC 框架的网页层，例如 Struts，WebWork，或 Tapestry。

提供诸如事务管理等服务的面向切面编程(AOP)框架。^[1]

特点

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1.方便解耦，简化开发

通过Spring提供的IoC容器，我们可以将对象之间的依赖关系交由Spring进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。有了Spring，用户不必再为单实例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层的应用。

2.AOP编程的支持

通过Spring提供的AOP功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用传统OOP实现的功能可以通过AOP轻松应付。

3.声明式事务的支持

在Spring中，我们可以从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式方式灵活地进行事务的管理，提高开发效率和质量。

4.方便程序的测试

可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作，在Spring里，测试不再是昂贵的操作，而是随手可做的事情。例如：Spring对Junit4支持，可以通过注解方便的测试Spring程序。

5.方便集成各种优秀框架

Spring不排斥各种优秀的开源框架，相反，Spring可以降低各种框架的使用难度，Spring提供了对各种优秀框架（如Struts,Hibernate、Hessian、Quartz）等的直接支持。

6.降低Java EE API的使用难度

Spring对很多难用的Java EE API（如JDBC，JavaMail，远程调用等）提供了一个薄薄的封装层，通过Spring的简易封装，这些Java EE API的使用难度大为降低。

7.Java 源码是经典学习范例

Spring的源码设计精妙、结构清晰、匠心独运，处处体现着大师对Java设计模式灵活运用以及对Java技术的高深造诣。Spring框架源码无疑是Java技术的最佳实践范例。如果想在短时间内迅速提高自己的Java技术水平和应用开发水平，学习和研究Spring源码将会使你收到意想不到的效果。

好处

在我们进入细节以前，让我们看一下Spring可以给一个工程带来的一些好处：

Spring能有效地组织你的中间层对象，无论你是否选择使用了EJB。如果你仅仅使用了Struts或其他的包含了J2EE特有API的framework，你会发现Spring关注了遗留下的问题。Spring能消除在许多工程上对Singleton的过多使用。根据我的经验，这是一个主要的问题，它减少了系统的可测试性和面向对象特性。

Spring能消除使用各种各样格式的属性定制文件的需要，在整个应用和工程中，可通过一种一致的方法来进行配置。曾经感到迷惑，一个特定类要查找迷幻般的属性关键字或系统属性，为此不得不读Javadoc乃至源编码吗？有了Spring，你可很简单地看到类的JavaBean属性。倒置控制的使用（在下面讨论）帮助完成这种简化。

Spring能通过接口而不是类促进好的编程习惯，减少编程代价到几乎为零。

Spring被设计为让使用它创建的应用尽可能少的依赖于他的APIs。在Spring应用中的大多数业务对象没有依赖于Spring。

使用Spring构建的应用程序易于单元测试。

Spring能使EJB的使用成为一个实现选择，而不是应用架构的必然选择。你能选择用POJOs或local EJBs来实现业务接口，却不会影响调用代码。

Spring帮助你解决许多问题而无需使用EJB。Spring能提供一种EJB的替换物，它们适于许多web应用。例如，Spring能使用AOP提供声明性事务而不通过使用EJB容器，如果你仅仅需要与单个的数据库打交道，甚至不需要JTA实现。

Spring为数据存取提供了一致的框架，不论是使用JDBC或O/R mapping产品（如Hibernate）。

Spring确实使你能通过最简单可行的解决办法解决你的问题。这些特性是有很大价值的。

总结起来，Spring有如下优点：

1.低侵入式设计，代码污染极低

2.独立于各种应用服务器，基于Spring框架的应用，可以真正实现Write Once,Run Anywhere的承诺

3.Spring的DI机制降低了业务对象替换的复杂性，提高了组件之间的解耦

4.Spring的AOP支持允许将一些通用任务如安全、事务、日志等进行集中式管理，从而提供了更好的复用

5.Spring的ORM和DAO提供了与第三方持久层框架的良好整合，并简化了底层的数据库访问

6.Spring并不强制应用完全依赖于Spring，开发者可自由选用Spring框架的部分或全部

作用

Spring提供许多功能，在此我将快速地依次展示其各个主要方面。

首先，让我们明确Spring范围。尽管Spring覆盖了许多方面，但我们已经有清楚的概念，它什么应该涉及和什么不应该涉及。

Spring的主要目的是使JavaEE易用和促进好编程习惯。

Spring不重新开发已有的东西。因此，在Spring中你将发现没有日志记录的包，没有连接池，没有分布事务调度。这些均有开源项目提供（例如Commons Logging 用来做所有的日志输出，或Commons DBCP用来作数据连接池），或由你的应用程序服务器提供。因为同样的的原因，我们没有提供O/R mapping层，对此，已有友好的解决办法如Hibernate和JDO。Spring的目标是使已存在的技术更加易用。

例如，尽管我们没有底层事务协调处理，但我们提供了一个抽象层覆盖了JTA或任何其他的事务策略。

Spring没有直接和其他的开源项目竞争，除非我们感到我们能提供新的一些东西。例如，像许多开发人员，我们从来没有为Struts高兴过，并且感到在MVC web framework中还有改进的余地。在某些领域，例如轻量级的IoC容器和AOP框架，Spring有直接的竞争，但是在这些领域还没有已经较为流行的解决方案。（Spring在这些区域是开路先锋。）

Spring也得益于内在的一致性。

所有的开发者都在唱同样的的赞歌，基础想法依然是Expert One-on-One J2EE设计与开发的那些。

并且我们已经能够使用一些主要的概念，例如倒置控制，来处理多个领域。

Spring在应用服务器之间是可移植的。

当然保证可移植性总是一次挑战，但是我们避免任何特定平台或非标准化，并且支持在WebLogic，Tomcat，Resin，JBoss，WebSphere和其他的应用服务器上的用户。

Spring 框架

Spring 框架是一个分层架构，由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式，如图 1 所示。

图 1. Spring 框架的 7 个模块

组成 Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下：

核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 （IOC）模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。
Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。
Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方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。
Spring DAO：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。
Spring ORM：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 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。
Spring 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。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。
Spring MVC 框架：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是：支持不绑定到特定 J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。毫无疑问，这样的对象可以在不同 J2EE 环境（Web 或 EJB）、独立应用程序、测试环境之间重用。

IOC 和 AOP

控制反转模式（也称作依赖性介入）的基本概念是：不创建对象，但是描述创建它们的方式。在代码中不直接与对象和服务连接，但在配置文件中描述哪一个组件需要哪一项服务。容器（在 Spring 框架中是 IOC 容器）负责将这些联系在一起。

在典型的 IOC 场景中，容器创建了所有对象，并设置必要的属性将它们连接在一起，决定什么时间调用方法。下表列出了 IOC 的一个实现模式。

类型 1	服务需要实现专门的接口，通过接口，由对象提供这些服务，可以从对象查询依赖性（例如，需要的附加服务）
类型 2	通过 JavaBean 的属性（例如 setter 方法）分配依赖性
类型 3	依赖性以构造函数的形式提供，不以 JavaBean 属性的形式公开

Spring 框架的 IOC 容器采用类型 2 和类型3 实现。

面向方面的编程，面向切面编程，即 AOP，是一种编程技术，它允许程序员对横切关注点或横切典型的职责分界线的行为（例如日志和事务管理）进行模块化。AOP 的核心构造是方面，它将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。

AOP 和 IOC 是补充性的技术，它们都运用模块化方式解决企业应用程序开发中的复杂问题。在典型的面向对象开发方式中，可能要将日志记录语句放在所有方法和 Java 类中才能实现日志功能。在 AOP 方式中，可以反过来将日志服务模块化，并以声明的方式将它们应用到需要日志的组件上。当然，优势就是 Java 类不需要知道日志服务的存在，也不需要考虑相关的代码。所以，用 Spring AOP 编写的应用程序代码是松散耦合的。

AOP 的功能完全集成到了 Spring 事务管理、日志和其他各种特性的上下文中。

IOC 容器

Spring 设计的核心是 org.springframework.beans 包，它的设计目标是与 JavaBean 组件一起使用。这个包通常不是由用户直接使用，而是由服务器将其用作其他多数功能的底层中介。下一个最高级抽象是 BeanFactory 接口，它是工厂设计模式的实现，允许通过名称创建和检索对象。BeanFactory 也可以管理对象之间的关系。

BeanFactory 支持两个对象模型。

单态模型提供了具有特定名称的对象的共享实例，可以在查询时对其进行检索。Singleton 是默认的也是最常用的对象模型。对于无状态服务对象很理想。
原型模型确保每次检索都会创建单独的对象。在每个用户都需要自己的对象时，原型模型最适合。

bean 工厂的概念是 Spring 作为 IOC 容器的基础。IOC 将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。正如我将在下一个示例中演示的那样，Spring 框架使用 JavaBean 属性和配置数据来指出必须设置的依赖关系。

BeanFactory 接口

因为 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 是一个简单接口，所以可以针对各种底层存储方法实现。最常用的 BeanFactory 定义是 XmlBeanFactory，它根据 XML 文件中的定义装入 bean，如清单 1 所示。

清单 1. XmlBeanFactory

1	`BeanFactory factory = new XMLBeanFactory(new FileInputSteam("mybean.xml"));`

在 XML 文件中定义的 Bean 是被消极加载的，这意味在需要 bean 之前，bean 本身不会被初始化。要从 BeanFactory 检索 bean，只需调用 getBean() 方法，传入将要检索的 bean 的名称即可，如清单 2 所示。

清单 2. getBean()

1	`MyBean mybean = (MyBean) factory.getBean("mybean");`

每个 bean 的定义都可以是 POJO （用类名和 JavaBean 初始化属性定义）或 FactoryBean。FactoryBean 接口为使用 Spring 框架构建的应用程序添加了一个间接的级别。

IOC 示例

理解控制反转最简单的方式就是看它的实际应用。在对由三部分组成的 Spring 系列的第 1 部分进行总结时，我使用了一个示例，演示了如何通过 Spring IOC 容器注入应用程序的依赖关系（而不是将它们构建进来）。

我用开启在线信用帐户的用例作为起点。对于该实现，开启信用帐户要求用户与以下服务进行交互：

信用级别评定服务，查询用户的信用历史信息。
远程信息链接服务，插入客户信息，将客户信息与信用卡和银行信息连接起来，以进行自动借记（如果需要的话）。
电子邮件服务，向用户发送有关信用卡状态的电子邮件。

三个接口

对于这个示例，我假设服务已经存在，理想的情况是用松散耦合的方式把它们集成在一起。以下清单显示了三个服务的应用程序接口。

清单 3. CreditRatingInterface

public interface CreditRatingInterface {

public boolean getUserCreditHistoryInformation(ICustomer iCustomer);

}

清单 3 所示的信用级别评定接口提供了信用历史信息。它需要一个包含客户信息的 Customer 对象。该接口的实现是由 CreditRating 类提供的。

清单 4. CreditLinkingInterface

public interface CreditLinkingInterface {

public String getUrl();

public void setUrl(String url);

public void linkCreditBankAccount() throws Exception ;

}

信用链接接口将信用历史信息与银行信息（如果需要的话）连接在一起，并插入用户的信用卡信息。信用链接接口是一个远程服务，它的查询是通过 getUrl() 方法进行的。URL 由 Spring 框架的 bean 配置机制设置，我稍后会讨论它。该接口的实现是由 CreditLinking 类提供的。

清单 5. EmailInterface

public interface EmailInterface {

public void sendEmail(ICustomer iCustomer);

public String getFromEmail();

public void setFromEmail(String fromEmail) ;

public String getPassword();

public void setPassword(String password) ;

public String getSmtpHost() ;

public void setSmtpHost(String smtpHost);

public String getUserId() ;

public void setUserId(String userId);

}

EmailInterface 负责向客户发送关于客户信用卡状态的电子邮件。邮件配置参数（例如 SMPT 主机、用户名、口令）由前面提到的 bean 配置机制设置。Email 类提供了该接口的实现。

Spring 使其保持松散

这些接口就位之后，接下来要考虑的就是如何用松散耦合方式将它们集成在一起。在清单 6 中可以看到信用卡帐户用例的实现。

注意，所有的 setter 方法都是由 Spring 的配置 bean 实现的。所有的依赖关系（也就是三个接口）都可以由 Spring 框架用这些 bean 注入。createCreditCardAccount() 方法会用服务去执行其余实现。在清单 7 中可以看到 Spring 的配置文件。我用箭头突出了这些定义。

下载安装

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下载和安装Spring请按如下步骤进行。

（1）登录站点，下载Spring的最新稳定版本。最新版本为spring-framework-5.0.建议下载spring-framework-spring-framework-4.0.0.M2-dist这个压缩包不仅包含Spring的开发包，而且包含Spring编译和运行所依赖的第三方类库。

解压缩下载到的压缩包，解压缩后的文件夹应用如下几个文件夹。

dist：该文件夹下放Spring的jar包，通常只需要Spring.jar文件即可。该文件夹下还有一些类似spring－Xxx.jar的压缩包，这些压缩包是spring.jar压缩包的子模块压缩包。除非确定整个J2EE应用只需要使用Spring的某一方面时，才考虑使用这种分模块压缩包。通常建议使用Spring.jar

docs：该文件夹下包含spring的相关文档、开发指南及API参考文档。

lib：该文件夹下包含spring编译和运行所依赖的第三方类库，该路径下的类库并不是spring必需的，但如果需要使用第三方类库的支持，这里的类库就是必需要的。

samples：该文件夹下包含Spring的几个简单例子，可作为Spring入门学习的案例。

src：该文件夹下包含Spring的全部源文件，如果开发过程中有地方无法把握，可以参考该源文件，了解底层实现。

spring

test：该文件夹下包含Spring的测试示例。

tiger：该路径下存放关于JDK的相关内容

解压缩后的文件夹下，还包含一些关于Spring的License和项目相关文件

（2）将spring.jar复制到项目的CLASSPATH路径下，对于Web应用，将spring.jar文件复制到WEB-INF/lib路径下，该应用即可以利用Spring框架了。

（3）通常Spring的框架还依赖于其他一些jar文件，因此还须将lib下对应的包复制到WEB-INF/lib路径下，具体要复制哪些jar文件，取决于应用所需要使用的项目。通常需要复制cglib，dom4j，jakarta-commons，log4j等文件夹下的jar文件。

（4）为了编译java文件，可以找到Spring的基础类，将Spring.jar文件的路径添加到环境变量CLASSPATH中。当然，也可以使用ANT工具，但无须添加环境变量。如果使用Eclipse或者NetBeans等IDE时，也不需要设置环境变量。

Spring MVC

传统的web架构的view 表现层使用struts作为表现层。但是如果试用下spring自带的MVC，会发现spring 在一般场合完全可以取代struts。从某些角度来说，spring的mvc设计的更加合理，有兴趣的话不妨尝试下单个的spring的MVC。