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Spring5 学习笔记

个人代码: GitHub

https://github.com/bpf-collector/Study-Code/tree/master/Spring5_Code

1. Spring 概述

1.1 Spring 简介

Spring Framework 是一个使用Java开发的、轻量级的、开源框架，它的主要作用是为了解耦合。Spring 的核心技术是 IOC(控制反转) 和 AOP(面向切面编程)。

官方网站: https://spring.io

Spring 框架提高了很多功能，包括IOC容器、AOP、数据访问、事务、测试功能、定时任务、缓存等等。

1.2 优点

轻量、解耦、面向切面编程、方便与其他框架集成、方便测试、减低开发难度。

2. IOC 控制反转

2.1 IOC 是什么

IOC (Inversion of Control, 控制反转) 是一种理论，指导开发人员如何使用对象、管理对象，将对象的生命周期交给容器来管理。通过容器管理对象，开发人员只需要拿到对象，执行对象的方法即可。

控制：管理对象的创建、属性赋值、生命周期的管理。
正转：让开发人员掌控对象的创建、属性赋值，即整个生命周期的管理。
反转：把开发人员管理对象的权限转移给容器来实现，让容器完成管理。

2.2 IOC 的技术实现

DI (Dependency Injection, 依赖注入) 是 IOC 的一种技术实现，开发人员通过对象的名称获取已初始化的对象，而对象的创建、属性赋值、对象间的调用等都由容器内部实现。

2.3 IOC-创建对象牛刀小试

Source Code

2.3.1 测试步骤

创建 maven-quickstart 项目，并调整项目结构(字符编码、JDK版本等)
添加依赖
- spring-context
- junit
定义接口和实现类
- 接口: SomeService
  - 方法: doSome(): void
- 实现类: SomeServiceImpl
创建 Spring 配置文件(.xml)，声明需要创建的对象
- 通过<bean>标签声明对象，一个标签对应一个对象。
使用容器中的对象
- 创建 ApplicationContext 对象
- 通过 getBean() 获取容器中的对象

2.3.2 依赖文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.bpf</groupId>
    <artifactId>M01-ioc-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.3.12</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2.3.3 接口与实现类

HIDE
SomeService.java
SomeServiceImpl.java

2.3.4 配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- bean标签
        id      自定义对象的名称，保持唯一。
        class   自定义对象的全限定类名，不能是接口。

        >>> Spring 根据 id 和 class 创建对象，并将对象放入一个 map 对象中。
    -->
    <bean id="someService" class="com.bpf.service.impl.SomeServiceImpl" />
    <bean id="someService1" class="com.bpf.service.impl.SomeServiceImpl" />

    <bean id="mydate" class="java.util.Date" />
</beans>

2.3.5 测试创建对象

测试创建对象: CreateBeanTest.java

2.4 Spring 的配置文件

Spring 配置文件通常命名为ApplicationContext.xml。标准的配置文件格式如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

<!-- 
    1) 根标签是 beans
    2) xxx.xsd 是当前XML文件的约束文件
    3) 在 beans 标签内声明 bean 对象。
       一个 bean 就是一个java对象。
 -->
</beans>

Spring 支持多配置文件方式，Spring 管理多配置文件常用的是包含关系。即在主配置文件中使用import标签包含其他配置文件，在其他配置文件中定义声明各自的信息。

<!-- 主配置文件 -->

<!-- 路径中可以使用通配符 * 同时引入多个文件 -->
<import resource="classpath:其他配置文件路径" />

2.5 Spring IOC ☞ 创建对象

2.5.1 Spring 容器创建对象的特点

Spring 框架使用 DI 实现 IOC 思想，底层通过反射机制创建对象、初始化对象。

容器对象是ApplicationContext，它是一个接口。常用的实现类是ClassPathXmlApplicationContext，并且通过getBean()方法获取已初始化的对象。
Spring 创建对象默认调用类的无参构造器。
Spring 在创建容器对象后，会读取配置文件，并创建文件中声明的所有java对象，然后都放在map对象(ConcurrentMap)中。

2.5.2 XML方式

Spring 通过在配置文件中使用bean标签声明对象，使用id属性指定创建的对象名称，使用class属性指定创建的对象类型。

<!-- 配置文件中声明一个 bean 标签代表一个 java对象 -->
<bean id="对象名称" class="对象类型" />

2.5.3 注解方式

使用注解代替配置文件中的bean标签，在Java类上使用注解，通过value属性指定创建的对象名称（相对于标签的id属性）。同时还需要在配置文件中开启注解扫描并指定扫描的包路径。

Spring 提供了四个注解：

注解	说明
`@Component`	表示普通的java对象
`@Repository`	常用于创建DAO层的对象，持久层对象，表示可以访问数据库
`@Service`	常用于创建Service层的对象，业务层对象，表示拥有事务功能
`@Controller`	常用于创建Controller层的对象，控制器对象，表示可以接收和处理请求。

配置文件开启注解扫描:

<!-- base-package 指定要扫描的包路径，Spring 会自动扫描包及其子包内表有上述注解之一的类，并创建和管理。 -->
<context:componet-scan base-package="包路径" />

<!-- 如何扫描多个包？ -->
<!-- 1. 使用多个标签 -->
<context:componet-scan base-package="xx.yy.pack01" />
<context:componet-scan base-package="xx.yy.pack02" />

<!-- 2. 使用分隔符：分号(;)或逗号(,) -->
<context:componet-scan base-package="xx.yy.pack01;xx.yy.pack02" />

<!-- 3. 使用共同的父包 -->
<context:componet-scan base-package="xx.yy" />

2.6 Spring IOC ☞ 属性注入

Source Code

2.6.1 XML方式

（1）set注入（设值注入）

set注入：通过对象的 setXxx() 方法给属性赋值。

特点：

注入的属性必须存在对应的 setter 方法
如果属性在对象中不存在，但存在 setter 方法，依然不会报错。
Spring 容器只负责调用 setter 方法，与方法的具体实现无关。

<!-- 简单类型注入: 基本数据类型、String类型 -->
<bean id="xxx" class="yyy">
    <property name="属性名" value="xxx" />
    ...
</bean>

<!-- 引用Java对象 -->
<bean id="xxx" class="yyy">
    <property name="属性名" ref="其他bean标签的id值" />
    ...
</bean>
<!-- 或 -->
<bean id="xxx" class="yyy">
    <property name="属性名">
        <bean class="想要注入此属性的对象"></bean>
    </property>
    ...
</bean>

<!-- 注入null值 -->
<bean id="xxx" class="yyy">
    <property name="属性名">
        <null/>
    </property>
    ...
</bean>

<!-- 集合类型 -->
<bean id="xxx" class="yyy">
    <property name="属性名">
        <!-- 数组 -->
        <array>
            <value>xxx</value>
        </array>
    </property>

    <property name="属性名">
        <!-- List -->
        <list>
            <value>xxx</value>
            <ref bean="其他bean标签的id值" />
        </list>
    </property>

    <property name="属性名">
        <!-- Set -->
        <set>
            <value>xxx</value>
        </set>
    </property>

    <property name="属性名">
        <!-- Map -->
        <map>
            <entry key="xxx" value="yyy" />
        </map>
    </property>

    <property name="属性名">
        <!-- 数组 -->
        <array>
            <value>xxx</value>
        </array>
    </property>
</bean>

（2）构造注入

构造注入：通过对象的含参构造器方法给属性赋值。

特点：

不需要属性的 setter 方法
需要有相对应的含参构造器

<!-- 
    index   对应构造器的形参索引，从0开始，可以省略
    name    对应构造器的形参名
    value   对应构造器的形参值
    ref     对应其他的Java Bean
 -->
<bean id="xxx" class="yyy">
    <constructor-arg name="构造器形参名" value="xxx" />
    <constructor-arg index="构造器形参索引" value="xxx" />
    ...
</bean>

（3）引用类型自动注入

引用类型自动注入：只针对对象中的引用类型有效，可以指定根据名称或类型自动注入属性的值。

byName: 根据名称注入。当配置文件中bean标签的id值与对象的属性名匹配且属于同个类型时，可以进行注入。
byType: 根据类型注入。当配置文件中bean标签的class值与对象的属性类型同源时，可以进行注入。
- bean标签的class值与对象的属性类型相同时。
- bean标签的class值与对象的属性类型存在父子关系时。
- bean标签的class值与对象的属性类型存在接口-实现类关系时。

特点

byName 方式通过 bean 标签的id属性，需要保证id唯一。
byType 方式提供 bean 标签的class属性，需要保证只能存在一个同源的bean，否则会报错。
引用类型自动注入本质上使用的是setter方法进行属性赋值的。

<!-- 引用类型自动注入 -->
<bean id="xxx" class="yyy" autowired="byName | byType">
    ...
</bean>

（4）小作业

主要功能：模拟用户注册操作。

实体类 User，保存用户数据。
定义一个 UserDao 接口，提供方法 insertUser(User)，同时定义接口的实现类 MySqlUserDao，方法实现输出 "通过MySQL插入用户：用户数据"。
定义一个 UserService 接口，提供方法 addUser(User)，同时定义接口的实现类 UserServiceImpl，并实现方法。

要求：使用 Spring 创建和管理接口的实现类对象，并通过 Spring 获取对象完成用户注册操作。

Source Code

2.6.2 注解方式

（1）@Value

@Value注解只能为属性赋普通类型的值。
@Value注解的位置：
- 属性声明上：无需setter方法
- setter方法上：需要setter方法，并且会调用setter方法
赋的值可以通过外部配置文件(.properties)指定。

<!-- 配置文件中引入外部配置文件 -->
<context:property-placeholder location="classpath:properties文件的路径" />

HIDE
anno-value-applicationContext.xml
bean-value.properties
Student.java
TestAnnoValue.java

（2）@Autowired

@Autowired注解可以为属性赋引用类型的值，默认方式是byType。
@Autowired注解的位置：
- 属性声明上：无需setter方法
- setter方法上：需要setter方法，并且会调用setter方法

/**
 * Autowired 注解源码
 *   包含了 required 属性，默认值为true。表示当赋值的属性必须有值且赋值成功，当赋值的对象为null时，会抛出异常。
 */
public @interface Autowired {
    boolean required() default true;
}

（3）@Qualifer

当使用@Autowired注解进行引用类型注入时，由于默认方式为byType，当存在多个同源的bean时，会抛出异常：org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException。这时候就需要使用byName方式了。

@Qualifer注解结合@Autowired注解使用可以实现byName方式的引用类型自动注入。
注解位置同上。

/**
 * Qualifer 注解中只有一个属性 value, 用来指定 bean 的名称即 id。
 */
public @interface Qualifier {
    String value() default "";
}

（4）@Resource

@Resource注解是JDK自带的注解，但 Spring 支持这样的注解使用。
@Resource注解只能为属性赋引用类型的值，默认方式是byName。
- 当使用byName无法匹配到任何bean时，会使用byType方式。
- 通过指定name属性让注解只通过byName方式注入bean。
在 JDK8 及之前是自带此注解的，更高的版本需要手动导入依赖。

<dependency>
    <groupId>javax.annotation</groupId>
    <artifactId>javax.annotation-api</artifactId>
    <version>1.3.2</version>
</dependency>

2.7 Spring IOC 总结

IOC 就是用来管理对象、管理依赖关系的。通过 IOC 可以实现解决处理业务逻辑对象之间的耦合关系，即 Service 和 DAO 之间的解耦合。

不适合交给Spring管理的对象：
- 实体类
- servlet、listener、filter 等 WEB 中的对象，因为它们是由 Tomcat 创建和管理的对象。

补充

> 完全注解开发

> Spring Bean 的生命周期

3. AOP 面向切面编程

3.1 AOP 是什么

AOP (Aspect Orient Programming, 面向切面编程) 是一种编程思想。它可以在不改变源代码的基础上，给业务方法新增功能。

AOP 是一种动态的思想，它是在程序运行期间，为特定的业务创建代理，通过代理来增加切面功能，而这个代理是存在于内存中的。

什么是切面？

给业务功能新增的功能就是切面。
切面一般是非业务功能，而且一般都是可复用的。
比如：日志功能、事务功能、权限检查、参数检查、信息统计等等。

AOP的作用？

给业务功能新增方法不需改变源代码。
让开发人员专注业务逻辑，提高开发效率。
实现业务功能与非业务功能解耦合。
切面复用。

3.2 AOP 中的重要术语

术语	翻译	解释
Aspect	切面	给业务方法新增的功能
JoinPoint	连接点	即业务方法
Pointcut	切入点	切面的执行位置。一个或多个连接点的集合，即增加切面的所有业务方法。
Target	目标对象	业务方法的执行者
Advice	通知	切面的执行时间。

AOP 中重要的三个要素：Aspect、Pointcut、Advice，表示在 Advice时间、在 Pointcut位置 执行 Aspect切面。

3.3 AOP 的使用时机

当某些方法需要增加相同功能，而源代码又不方便修改时
当给业务方法增加非业务功能时

3.4 AOP 的技术实现

常用的 AOP 实现技术是 Spring 和 AspectJ。

Spring：Spring 框架实现了 AOP 思想中的部分功能。但其操作比较繁琐和笨重。
AspectJ：独立的框架，专门负责 AOP，属于 Eclipse 基金会。
- 官网: https://www.eclipse.org/aspectj/

3.5 AspectJ 框架

AspectJ 框架中可以使用注解和 XML配置文件的方式实现 AOP。

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>5.3.12</version>
</dependency>

3.5.1 注解方式

Source Code

（1）Advice 通知注解

AspectJ 框架中表示切面执行的时间是五种通知注解，分别代表不同的执行时间。

注解	通知类型	执行时间
`@Before`	前置通知	业务方法前执行
`@AfterReturning`	后置通知	业务方法后执行
`@Around`	环绕通知	业务方法前和后都执行
`@AfterThrowing`	异常通知	业务方法过程中出现异常时执行
`@After`	最终通知	业务方法后执行

（2）Pointcut 切入点表达式

AspectJ 框架中表示切面执行的位置是切入点表达式，本质上可以看作是业务方法的定位标志。

execution(访问权限? 返回值类型 全限定类名?方法名(参数列表) 异常类型?)

? 代表可选。
- 最简形式：execution(返回值类型方法名(参数列表))
四个部分之间通过空格分开，并且都可以使用通配符

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Spring5 学习笔记

1. Spring 概述

1.1 Spring 简介

1.2 优点

2. IOC 控制反转

2.1 IOC 是什么

2.2 IOC 的技术实现

2.3 IOC-创建对象 牛刀小试

2.3.1 测试步骤

2.3.2 依赖文件

2.3.3 接口与实现类

2.3.4 配置文件

2.3.5 测试创建对象

2.4 Spring 的配置文件

2.5 Spring IOC ☞ 创建对象

2.5.1 Spring 容器创建对象的特点

2.5.2 XML方式

2.5.3 注解方式

2.6 Spring IOC ☞ 属性注入

2.6.1 XML方式

（1）set注入（设值注入）

（2）构造注入

（3）引用类型自动注入

（4）小作业

2.6.2 注解方式

（1）@Value

（2）@Autowired

（3）@Qualifer

（4）@Resource

2.7 Spring IOC 总结

补充

> 完全注解开发

> Spring Bean 的生命周期

3. AOP 面向切面编程

3.1 AOP 是什么

3.2 AOP 中的重要术语

3.3 AOP 的使用时机

3.4 AOP 的技术实现

3.5 AspectJ 框架

3.5.1 注解方式

（1）Advice 通知注解

（2）Pointcut 切入点表达式

2.3 IOC-创建对象牛刀小试