spring思维导图,让spring更加简单易懂

一:《spring简介》

关于Spring

Spring是一个开源框架,是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构,分层架构允许您选择使用哪一个组件,同时为 J2EE 应用程序开发提供集成的框架。

它是一个全面的、企业应用开发一站式的解决方案,贯穿表现层、业务层、持久层。但是Spring仍然可以和其他的框架无缝整合。

Sping架构

Spring框架是分模块存在,除了最核心的Spring Core Container(即Spring容器)是必要模块之外,其他模块都是可选,视需要而定。大约有20多个模块。

Spring3与Spring4是有区别的,4.0主要是对Java 8的新函数式语法进行支持,还有加强了对网络各种新技术比如http-streaming, websocket的更好的支持。

一般来说,Spring主要分为7个模块:

Spring的主要jar包

常用注解

bean注入与装配的的方式有很多种,可以通过xml,getset方式,构造函数或者注解等。简单易用的方式就是使用Spring的注解了,Spring提供了大量的注解方式,让项目阅读和开发起来更加方便。

第三方框架集成

Spring框架的开发不是为了替代现有的优秀第三方框架,而是通过集成的方式把它们都连接起来。下面总结了一些常集成的优秀框架。

二:《spring之IOC》

写过java的都知道:所有的对象都必须创建;或者说:使用对象之前必须先创建。而使用ioc之后,你就可以不再手动创建对象,而是从ioc容器中直接获取对象。

就好像我们无需考虑对象的销毁回收一样,因为java垃圾回收机制帮助我们实现了这个过程;而ioc则是让我们无需考虑对象的创建过程,由ioc容器帮我们实现对象的创建、注入等过程。

控制反转

spring ioc容器

在Spring框架中的核心组件只有三个:Core、Context和Bean。它们构建起了整个Spring的骨骼架构,没有它们就不可能有AOP、Web等特性功能。

如果说在三个核心中再选出一个核心,那就非Bean莫属了。可以说,Spring就是面向Bean的编程,Bean在Spring中才是真正的主角。

Spring为何如此流行?你会发现Spring解决了一个非常关键的问题,它可以让你对对象之间的关系转而用配置文件来管理,或者注解,也就是它的依赖注入机制。而这个注入关系在一个叫Ioc的容器中管理。Ioc容器就是被Bean包裹的对象。Spring正是通过把对象包装在Bean中从而达到管理这些对象及做一些列额外操作的目的。

核心组件协同工作

BeanFactory与ApplacationContext的区别

IOC中最核心的接口是Beanfactory提供IOC的高级服务,而ApplicationContext是建立在BeanFactory基础之上提供抽象的面向应用的服务。

3种注入方式

在Spring框架中,依赖注入(DI)的设计模式是用来定义对象彼此间的依赖。使用xml配置bean的情况下,它主要有两种类型:

Setter方法注入

构造器注入

当然,有了注解之后,使用注解的方式更加方便快捷。即自动装配功能实现属性自动注入(@autowire)。

写到这里,让我想起了最近在牛客网上看的一道选择题了:

下面有关spring的依赖注入,说法错误的是?

A、依赖注入通常有如下两种:设置注入和构造注入:

B、构造注入可以在构造器中决定依赖关系的注入顺序,优先依赖的优先注入

C、当设值注入与构造注入同时存在时,先执行构造注入,再执行设值注入

D、设值注入是指IoC容器使用属性的setter方法来注入被依赖的实例。这种注入方式比较简单、直观

牛客网给出的答案是选C,不过网友们好像对答案有不同的意见哈。查看网友评论及答案

原理解析

Spring的代码还真是不好读,分得太细了,文字也是难以描述出来,看了别人有关的博客,贴了好多代码,画了好多ER图来描述关键接口或类之间的关系。这么一篇这么长文章下来,大家也未必会认真读代码,看ER图,干脆也不跟风了。就贴了一点在我看来特关键的代码,嘿嘿。

context的初始化过程

当运行ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 构造方法ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation)调用了this(new String[] {configLocation}, true, null);, 该构造方法具体代码如下。

从时序图来看启动上述初始化

三:《spring之MVC》

spring mvc简介与运行原理

Spring的模型-视图-控制器(MVC)框架是围绕一个DispatcherServlet来设计的,这个Servlet会把请求分发给各个处理器,并支持可配置的处理器映射、视图渲染、本地化、时区与主题渲染等,甚至还能支持文件上传。

(1) Http请求:客户端请求提交到DispatcherServlet。

(2) 寻找处理器:由DispatcherServlet控制器查询一个或多个HandlerMapping,找到处理请求的Controller。

(3) 调用处理器:DispatcherServlet将请求提交到Controller。

(4)(5)调用业务处理和返回结果:Controller调用业务逻辑处理后,返回ModelAndView。

(6)(7)处理视图映射并返回模型: DispatcherServlet查询一个或多个ViewResoler视图解析器,找到ModelAndView指定的视图。

(8) Http响应:视图负责将结果显示到客户端。

主要注解

ContextLoaderListener

在讲ContextLoaderListener之前,首先来了解一下web.xml的作用。

一个web中可以没有web.xml文件,也就是说,web.xml文件并不是web工程必须的。web.xml文件是用来初始化配置信息:比如Welcome页面、servlet、servlet-mapping、filter、listener、启动加载级别等。当你的web工程没用到这些时,你可以不用web.xml文件来配置你的Application。

当要启动某个web项目时,服务器软件或容器如(tomcat)会第一步加载项目中的web.xml文件,通过其中的各种配置来启动项目,只有其中配置的各项均无误时,项目才能正确启动。web.xml有多项标签,在其加载的过程中顺序依次为:context-param >> listener >> fileter >> servlet。(同类多个节点以出现顺序依次加载)

而spring mvc启动过程大致分为两个过程:

ContextLoaderListener初始化,实例化IoC容器,并将此容器实例注册到ServletContext中。

DispatcherServlet初始化。

其中ContextLoaderListener监听器它实现了ServletContextListener这个接口,在web.xml配置这个监听器,启动容器时,就会默认执行它实现的方法。在ContextLoaderListener中关联了ContextLoader这个类,所以整个加载配置过程由ContextLoader来完成。

ContextLoaderListener在web.xml中的配置

contextConfigLocation/WEB-INF/applicationContext.xmlorg.springframework.web.context.ContextLoaderListener

ServletContextListener 接口有两个方法:contextInitialized,contextDestroyed

DispatcherServlet

Spring MVC框架,与其他很多web的MVC框架一样:请求驱动;所有设计都围绕着一个中央Servlet来展开,它负责把所有请求分发到控制器;同时提供其他web应用开发所需要的功能。不过Spring的中央处理器,DispatcherServlet,能做的比这更多。

下图展示了Spring Web MVC的DispatcherServlet处理请求的工作流。熟悉设计模式的朋友会发现,DispatcherServlet应用的其实就是一个“前端控制器”的设计模式(其他很多优秀的web框架也都使用了这个设计模式)。

流程图

在web.xml中的配置

dispatcherorg.springframework.web.servlet.DispatcherServlet1dispatcher/

其中

load-on-startup:表示启动容器时初始化该Servlet;

url-pattern:表示哪些请求交给Spring Web MVC处理, “/” 是用来定义默认servlet映射的。也可以如“*.html”表示拦截所有以html为扩展名的请求。

在Spring MVC中,每个DispatcherServlet都持有一个自己的上下文对象WebApplicationContext,它又继承了根(root)WebApplicationContext对象中已经定义的所有bean。这些继承的bean可以在具体的Servlet实例中被重载,在每个Servlet实例中你也可以定义其scope下的新bean。

WebApplicationContext继承自ApplicationContext,它提供了一些web应用经常需要用到的特性。它与普通的ApplicationContext不同的地方在于,它支持主题的解析,并且知道它关联到的是哪个servlet(它持有一个该ServletContext的引用)

spring mvc同时提供了很多特殊的注解,用于处理请求和渲染视图等。DispatcherServlet初始化的过程中会默认使用这些特殊bean进行配置。如果你想指定使用哪个特定的bean,你可以在web应用上下文WebApplicationContext中简单地配置它们。

其中,常用的ViewResolver的配置。以jsp作为视图为例

配置上传文件限制MultipartResolver

applicationContext.xml中的标签

文件上传

前面说到DispatcherServlet中有个特殊的Bean叫MultipartResolver,可用于限制文件的上传大小等。当解析器MultipartResolver完成处理时,请求便会像其他请求一样被正常流程处理。

表单

控制器

@RequestMapping(path ="/form", method = RequestMethod.POST) @RequestParam("file") MultipartFilefile) {if(!file.isEmpty()) { byte[] bytes =file.getBytes(); // store the bytes somewherereturn"redirect:uploadSuccess"; }return"redirect:uploadFailure";}

异常处理

先来说下常见的异常处理有几种方式,如下图:

Spring的处理器异常解析器HandlerExceptionResolver接口的实现负责处理各类控制器执行过程中出现的异常。也是上面提到的,是DispatcherServlet中的特殊bean,可以自定义配置处理。

某种程度上讲,HandlerExceptionResolver与你在web应用描述符web.xml文件中能定义的异常映射(exception mapping)很相像,不过它比后者提供了更灵活的方式。比如它能提供异常被抛出时正在执行的是哪个处理器这样的信息。

HandlerExceptionResolver 提供resolveException接口

publicinterfaceHandlerExceptionResolver{ ModelAndView resolveException( HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,Exceptionex); }

在BaseController中使用 @ExceptionHandler注解处理异常

@ExceptionHandler(Exception.class) public Object exceptionHandler(Exception ex, HttpServletResponse response, HttpServletRequest request) throws IOException { String url =""; String msg = ex.getMessage(); Object resultModel = null; try {if(ex.getClass() == HttpRequestMethodNotSupportedException.class) { url ="admin/common/500"; System.out.println("--------毛有找到对应方法---------"); }elseif(ex.getClass() == ParameterException.class) {//自定义的异常 }elseif(ex.getClass() == UnauthorizedException.class) { url ="admin/common/unauth"; System.out.println("--------毛有权限---------"); } String header = req.getHeader("X-Requested-With"); boolean isAjax ="XMLHttpRequest".equalsIgnoreCase(header); String method = req.getMethod(); boolean isPost ="POST".equalsIgnoreCase(method);if(isAjax||isPost) {returnMessage.error(msg); }else{ ModelAndView view = new ModelAndView(url); view.addObject("error", msg); view.addObject("class", ex.getClass()); view.addObject("method", request.getRequestURI());returnview; } } catch (Exception exception) { logger.error(exception.getMessage(), exception);returnresultModel; } finally { logger.error(msg, ex); ex.printStackTrace(); }}

在web.xml中处理异常

403/403.html404/404.html500/500.htmljava.lang.Exception/500.jspjava.lang.Throwable/500.jsp

来一个问题:HandlerExceptionResolver和web.xml中配置的error-page会有冲突吗?

解答:如果resolveException返回了ModelAndView,会优先根据返回值中的页面来显示。不过,resolveException可以返回null,此时则展示web.xml中的error-page的500状态码配置的页面。 当web.xml中有相应的error-page配置,则可以在实现resolveException方法时返回null。 API文档中对返回值的解释: return a corresponding ModelAndView to forward to, or null for default processing.

四:《spring之aop》

什么是aop

AOP(Aspect-OrientedProgramming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志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为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。

而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“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,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,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。

aop使用场景

aop框架种类

AspectJ

JBoss AOP

Spring AOP

使用aop可以做的事情有很多。

性能监控,在方法调用前后记录调用时间,方法执行太长或超时报警。

缓存代理,缓存某方法的返回值,下次执行该方法时,直接从缓存里获取。

软件破解,使用AOP修改软件的验证类的判断逻辑。

记录日志,在方法执行前后记录系统日志。

工作流系统,工作流系统需要将业务代码和流程引擎代码混合在一起执行,那么我们可以使用AOP将其分离,并动态挂接业务。

权限验证,方法执行前验证是否有权限执行当前方法,没有则抛出没有权限执行异常,由业务代码捕捉。

观察一下传统编码方式与使用aop的区别

核心概念

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(Advice)等。

简单例子

相比xml配置,基于注解的方式更加简洁方便。

@Aspectpublicclass TransactionDemo {@Pointcut(value="execution(* com.yangxin.core.service.*.*.*(..))")public void point(){}@Before(value="point()")public void before(){ System.out.println("transaction begin");}@AfterReturning(value ="point()")public void after(){ System.out.println("transaction commit");}@Around("point()")public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{ System.out.println("transaction begin"); joinPoint.proceed(); System.out.println("transaction commit"); } }

在applicationContext.xml中配置。

spring aop原理

通过前面介绍可以知道:AOP 代理其实是由 AOP 框架动态生成的一个对象,该对象可作为目标对象使用。AOP 代理包含了目标对象的全部方法,但 AOP 代理中的方法与目标对象的方法存在差异:AOP 方法在特定切入点添加了增强处理,并回调了目标对象的方法。

Spring 的 AOP 代理由 Spring 的 IoC 容器负责生成、管理,其依赖关系也由 IoC 容器负责管理。因此,AOP 代理可以直接使用容器中的其他 Bean 实例作为目标,这种关系可由 IoC 容器的依赖注入提供。

aop开发时,其中需要程序员参与的只有 3 个部分:

定义普通业务组件。

定义切入点,一个切入点可能横切多个业务组件。

定义增强处理,增强处理就是在 AOP 框架为普通业务组件织入的处理动作。

为了理清关系,先来个类关系图。

两种动态代理方式

Spring默认采取的动态代理机制实现AOP,当动态代理不可用时(代理类无接口)会使用CGlib机制。

Spring提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy和Cglib,具体使用哪种方式生成由AopProxyFactory根据AdvisedSupport对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口,则使用JDK动态代理技术,否则使用Cglib来生成代理。

JDK动态代理

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动态代理

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。

知识拓展

通过上面的分析,大家是否有种熟悉的感觉,似乎和拦截器、过滤器的功能相似。那么问题来了,aop与拦截器、过滤器是什么关系。

先来回顾一下拦截器与过滤器。如下图一网友的测试,在web.xml中注册了TestFilter1和TestFilter2。然后在spring的配置文件中配置了BaseInterceptor和TestInterceptor。得到的结果如下图所示。从图中可以看出,拦截器和过滤器都横切了业务方法,看似符合aop的思想。

Filter过滤器:拦截web访问url地址。 Interceptor拦截器:拦截以 .action结尾的url,拦截Action的访问。 Spring AOP拦截器:只能拦截Spring管理Bean的访问(业务层Service)

五:《spring之cache》

关于缓存

缓存是实际工作中非常常用的一种提高性能的方法。而在java中,所谓缓存,就是将程序或系统经常要调用的对象存在内存中,再次调用时可以快速从内存中获取对象,不必再去创建新的重复的实例。这样做可以减少系统开销,提高系统效率。

在增删改查中,数据库查询占据了数据库操作的80%以上,而非常频繁的磁盘I/O读取操作,会导致数据库性能极度低下。而数据库的重要性就不言而喻了:

数据库通常是企业应用系统最核心的部分

数据库保存的数据量通常非常庞大

数据库查询操作通常很频繁,有时还很复杂

在系统架构的不同层级之间,为了加快访问速度,都可以存在缓存

spring cache特性与缺憾

现在市场上主流的缓存框架有ehcache、redis、memcached。spring cache可以通过简单的配置就可以搭配使用起来。其中使用注解方式是最简单的。

Cache注解

从以上的注解中可以看出,虽然使用注解的确方便,但是缺少灵活的缓存策略,

缓存策略:

TTL(Time To Live ) 存活期,即从缓存中创建时间点开始直到它到期的一个时间段(不管在这个时间段内有没有访问都将过期)

TTI(Time To Idle) 空闲期,即一个数据多久没被访问将从缓存中移除的时间

项目中可能有很多缓存的TTL不相同,这时候就需要编码式使用编写缓存。

条件缓存

根据运行流程,如下@Cacheable将在执行方法之前( #result还拿不到返回值)判断condition,如果返回true,则查缓存;

@Cacheable(value ="user", key ="#id", condition ="#id lt 10")publicUser conditionFindById(finalLongid)

如下@CachePut将在执行完方法后(#result就能拿到返回值了)判断condition,如果返回true,则放入缓存

@CachePut(value ="user", key ="#id", condition ="#result.username ne 'zhang'")publicUser conditionSave(finalUser user)

如下@CachePut将在执行完方法后(#result就能拿到返回值了)判断unless,如果返回false,则放入缓存;(即跟condition相反)

@CachePut(value ="user", key ="#user.id", unless ="#result.username eq 'zhang'")publicUser conditionSave2(finalUser user)

如下@CacheEvict, beforeInvocation=false表示在方法执行之后调用(#result能拿到返回值了);且判断condition,如果返回true,则移除缓存;

@CacheEvict(value ="user", key ="#user.id", beforeInvocation =false, condition ="#result.username ne 'zhang'")publicUserconditionDelete(finalUser user)

小试牛刀,综合运用:

@CachePut(value ="user", key ="#user.id") public User save(User user) { users.add(user); return user; }@CachePut(value ="user", key ="#user.id") public User update(User user) { users.remove(user); users.add(user); return user; }@CacheEvict(value ="user", key ="#user.id") public User delete(User user) { users.remove(user); return user;}@CacheEvict(value ="user", allEntries = true) public void deleteAll() { users.clear(); }@Cacheable(value ="user", key ="#id") public User findById(final Long id) { System.out.println("cache miss, invoke find by id, id:"+ id);for(Useruser : users) {if(user.getId().equals(id)) { return user; } } return null; }

配置ehcache与redis

spring cache集成ehcache,spring-ehcache.xml主要内容:

net.sf.ehcacheehcache-core${ehcache.version}

spring cache集成redis,spring-redis.xml主要内容:

org.springframework.dataspring-data-redis1.8.1.RELEASEorg.apache.commonscommons-pool22.4.2redis.clientsjedis2.9.0redis配置

项目中注解缓存只能配置一个,所以可以通过以下引入哪个配置文件来决定使用哪个缓存。

-->

当然,可以通过其他配置搭配使用两个缓存机制。比如ecache做一级缓存,redis做二级缓存。

更加详细的使用与配置,可以参考项目中spring-shiro-training中有关spring cache的配置。

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