📕我是廖志伟,一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》(基础篇)、(进阶篇)、(架构篇)清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。
📘拥有多年一线研发和团队管理经验,研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper),消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。

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一、IoC容器核心依赖注入实现模式
1. 构造器注入、Setter注入、字段注入、方法注入
-
构造器注入:通过对象的构造函数注入依赖,这种方式要求依赖必须在对象实例化时就提供,因此适合那些一旦创建就无法更改的依赖。在Spring中,可以通过在类上使用
@Autowired
注解或通过<constructor-arg>
元素在XML配置中进行构造器注入。 -
Setter注入:通过为依赖属性提供setter方法进行注入,这种方式更为灵活,可以在对象实例化后动态设置依赖。Spring支持通过
@Autowired
注解或通过<property>
元素在XML配置中进行setter注入。 -
字段注入:直接在类中声明依赖类型的字段,Spring容器会自动注入依赖。这种方式简单直接,但不如setter注入灵活,且可能会在编译时暴露类的内部状态。
-
方法注入:通过定义特定名称的方法(如
setDependency
)来注入依赖。Spring容器会在适当的时候调用这些方法进行注入。
2. 组件扫描机制
Spring通过@ComponentScan
注解指定要扫描的包,自动发现和注册带有@Component
、@Service
、@Repository
等注解的类为Bean。
3. Bean作用域
-
Singleton:Spring容器初始化时创建一个Bean实例,后续每次请求都返回这个实例。适用于大多数应用场景。
-
Prototype:每次请求都创建一个新的Bean实例。适用于需要独立实例的场景,如事务管理器。
-
Request:每个HTTP请求创建一个新的Bean实例,只在该请求的生命周期内有效。适用于Web应用中的请求处理。
-
Session:每个HTTP会话共享一个Bean实例,适用于需要在用户会话中共享状态的场景。
4. 条件化配置(@Conditional)
Spring 4.0引入了@Conditional
注解,可以基于不同的条件来注册Bean或启用配置。例如,可以使用@ConditionalOnClass
、@ConditionalOnMissingBean
、@ConditionalOnProperty
等注解来实现条件化配置。
二、AOP技术体系
1. 代理模式实现
-
JDK动态代理:当目标对象实现了接口时,Spring会使用JDK动态代理来创建代理对象。代理对象通过代理类实现,继承目标对象的接口,并重写相应的方法。
-
CGLIB代理:当目标对象没有实现接口时,Spring会使用CGLIB库来创建代理对象。代理对象是目标对象的子类,通过继承的方式实现代理。
2. 切点表达式语法
切点表达式语法由多个部分组成,包括execution
、within
、this
、target
、args
等。例如,execution(* com.example.service.*.*(..))
表示匹配所有com.example.service包下Service接口的实现类中的方法。
3. 通知类型
-
前置通知(Before):在目标方法执行之前执行,可以用来进行权限检查、日志记录等。
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后置通知(After):在目标方法执行之后执行,可以用来清理资源、日志记录等。
-
环绕通知(Around):在目标方法执行前后都可以执行,可以用来控制目标方法的执行流程。
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异常通知(AfterThrowing):在目标方法抛出异常时执行,可以用来处理异常。
-
最终通知(AfterReturning):在目标方法正常执行完成后执行,可以用来清理资源、日志记录等。
三、数据持久化
1. JDBC模板
Spring JDBC模板通过简化JDBC编程,提供了一系列模板方法,如queryForObject
、query
等,简化了数据库操作。
2. 事务管理
Spring的事务管理支持编程式和声明式两种方式。编程式事务通过TransactionTemplate
或PlatformTransactionManager
实现,声明式事务通过@Transactional
注解实现。
3. ORM集成
Spring支持Hibernate、JPA等多种ORM框架,可以通过集成这些ORM框架来实现数据持久化。
4. 会话管理
Spring通过SessionFactory
和EntityManagerFactory
来管理ORM框架的会话。
5. JPA规范实现
Spring Data JPA通过提供JPA操作的接口和抽象,简化了JPA的使用。
6. 多数据源配置
Spring支持配置多个数据源,通过设置数据源名称和事务管理器来实现对多个数据库的支持。
四、Web开发体系
1. MVC架构
Spring Web MVC是一个基于MVC模式的Web框架,将Web应用程序分解为模型、视图和控制器三个主要组件。
2. 组件
-
控制器(Controller):处理用户请求,返回响应,可以通过
@RequestMapping
、@GetMapping
等注解来指定处理路径。 -
视图解析器(ViewResolver):解析视图名称,返回对应的视图对象,可以通过实现
ViewResolver
接口或使用InternalResourceViewResolver
等内置视图解析器。 -
数据绑定:Spring MVC使用
@ModelAttribute
、@RequestParam
等注解将请求参数绑定到模型对象。
3. RESTful支持
Spring MVC支持RESTful风格的URL,通过@RestController
和@RequestMapping
等注解实现RESTful接口。
4. 异常处理机制
Spring MVC提供了一套完善的异常处理机制,可以通过@ControllerAdvice
和@ExceptionHandler
等注解来处理异常。
5. 文件上传下载
Spring MVC支持文件上传和下载,可以通过CommonsMultipartFile
和MultipartFile
接口来处理文件上传,通过HttpServletResponse
和HttpServletRequest
来处理文件下载。
五、安全框架
1. 认证流程
Spring Security的认证流程包括用户登录、认证成功、认证失败等步骤。可以通过自定义认证处理器、用户详情服务、认证成功处理器等来实现自定义认证流程。
2. 授权模型
Spring Security的授权模型基于角色和权限。可以通过定义角色、权限和访问控制策略来实现对资源的访问控制。
3. CSRF防护
Spring Security通过在请求中添加CSRF令牌来防止跨站请求伪造攻击。
4. OAuth2集成
Spring Security支持OAuth2认证,可以通过集成spring-security-oauth2
依赖来实现OAuth2认证。
5. 方法级安全
Spring Security支持方法级安全,可以通过在方法上使用@PreAuthorize
、@PostAuthorize
等注解来实现方法级安全。
六、高级特性
1. 事件发布/监听机制
Spring通过ApplicationEvent
和ApplicationListener
接口来实现事件发布/监听机制。可以通过自定义事件和监听器来实现组件间的通信。
2. SpEL表达式
Spring表达式语言(SpEL)可以用于访问对象属性、调用方法、执行运算等。例如,#bean.id
可以访问容器中名为id
的Bean的属性。
3. 响应式编程(WebFlux)
Spring WebFlux是基于响应式编程的Web框架,支持异步、非阻塞的编程模型。可以通过使用Mono
、Flux
等响应式类型来编写WebFlux应用程序。
4. 测试框架集成
Spring支持多种测试框架,如JUnit、TestNG等。可以通过使用@SpringBootTest
、@DataJpaTest
等注解来简化测试。
5. 缓存抽象
Spring提供了缓存抽象,支持多种缓存实现,如EhCache、Redis等。可以通过使用@Cacheable
、@CachePut
、@CacheEvict
等注解来使用缓存。
七、Spring Boot生态
1. 自动配置原理
Spring Boot通过自动配置原理,根据类路径下依赖的jar包和配置文件自动配置应用程序。自动配置的核心是Spring的@Configuration
注解,通过使用@EnableAutoConfiguration
注解来启用自动配置。
2. Starter机制
Spring Boot提供了Starter依赖,简化了依赖管理。每个Starter都包含了一组相关的依赖,如spring-boot-starter-web
包含Spring MVC和Servlet依赖。
3. Actuator监控
Spring Boot Actuator提供了一组端点,可以监控应用程序的健康状况、配置信息等。可以通过访问/actuator/health
端点来获取应用程序的健康信息。
4. 配置文件体系
Spring Boot使用properties或yaml格式的配置文件,通过使用@ConfigurationProperties
注解可以将配置文件中的属性绑定到Bean属性。
通过以上对Spring框架相关知识点的详细描述,我们可以看到,Spring框架是一个功能强大且灵活的Java应用开发平台,涵盖了IoC容器、AOP、数据持久化、Web开发、安全框架等多个方面。掌握这些知识点,有助于开发者更好地理解和使用Spring框架,提高Java应用开发的效率和质量。
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