Spring IoC与AOP深度解析-CSDN博客

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📕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

Spring框架的IoC容器是Java企业级应用开发的核心，它通过控制反转（IoC）和依赖注入（DI）的机制，将对象的创建、组装和生命周期管理交给容器处理，从而降低组件间的耦合度。

构造器注入

构造器注入是一种常见的依赖注入方式，它通过调用类的构造器将依赖注入到对象中。这种方式在对象创建初期就完成了依赖绑定，有利于保证依赖关系的稳定性和可预测性。

实现细节：在类定义中，通过构造函数的参数接收依赖，Spring容器在创建对象时会注入对应的依赖实例。

Setter注入

Setter注入是在对象创建后，通过setter方法将依赖注入到对象中。这种方式比构造器注入更加灵活，可以动态地注入依赖。

实现细节：在类定义中，通过定义setter方法接收依赖，Spring容器在对象创建后会调用对应的setter方法注入依赖。

字段注入

字段注入是setter注入的一种简化形式，直接在类字段上使用注解进行依赖注入。

实现细节：在类定义的字段上使用如@Autowired注解，Spring容器会自动识别并注入依赖。

方法注入

方法注入是在对象的方法中注入依赖，这种方式适用于需要在对象创建后特定时机注入依赖的场景。

实现细节：在类定义的方法上使用注解进行依赖注入，Spring容器在方法执行前注入依赖。

组件扫描机制

Spring的组件扫描机制允许自动扫描指定包下的类，并将它们注册为Bean。

实现细节：通过@ComponentScan注解指定扫描的包路径，Spring容器会自动扫描指定包及其子包下的类，并注册为Bean。

Bean作用域

Bean作用域定义了Spring容器中Bean的生命周期和共享方式。

实现细节：通过@Scope注解指定Bean的作用域，如Singleton（默认）、Prototype等。

条件化配置（@Conditional）

条件化配置允许在满足特定条件时才创建Bean。

实现细节：通过@Conditional注解及其实现类指定条件，只有满足条件时，Spring容器才会创建对应的Bean。

二、AOP技术体系

AOP是一种编程范式，它将横切关注点（如日志、安全、事务等）与业务逻辑分离，通过动态代理技术实现。

代理模式实现

Spring AOP使用代理模式来实现AOP，根据目标对象是否实现接口，分别使用JDK动态代理和CGLIB代理。

实现细节：JDK动态代理针对实现了接口的类创建代理，CGLIB代理针对没有实现接口的类创建代理。

切点表达式语法

切点表达式用于指定需要织入横切关注点的代码位置，其语法包括执行表达式、包名、类名、方法名、参数等。

实现细节：使用如execution(* com.example.service.*.*(..))等表达式指定切点。

通知类型

Spring AOP提供了多种通知类型，包括前置通知、后置通知、环绕通知、异常通知和最终通知。

实现细节：通过@Before、@After、@Around、@AfterThrowing、@AfterReturning等注解指定通知类型。

AOP应用场景

AOP在日志管理、性能监控、安全控制等方面有着广泛的应用。

实现细节：在相应的切面中实现通知逻辑，如记录日志、监控性能、控制访问权限等。

三、数据持久化

Spring框架提供了强大的数据持久化支持，包括JDBC模板、事务管理、ORM集成等。

JDBC模板

JDBC模板简化了JDBC编程，通过封装JDBC操作，使代码更加简洁。

实现细节：使用JdbcTemplate类进行数据库操作，如查询、更新、删除等。

事务管理

Spring框架提供了声明式和编程式两种事务管理方式，通过@Transactional注解或编程方式管理事务。

实现细节：通过PlatformTransactionManager接口实现事务管理，支持编程式和声明式事务。

ORM集成

Spring框架支持多种ORM框架，如Hibernate、JPA等。

实现细节：使用ORM框架提供的API进行数据操作，如Hibernate的Session或JPA的EntityManager。

JPA规范实现

Spring Data JPA是基于JPA规范的一套数据访问框架，简化了JPA编程。

实现细节：使用Spring Data JPA提供的Repository接口和Query方法进行数据操作。

多数据源配置

Spring框架支持多数据源配置，可以同时访问多个数据库。

实现细节：通过配置不同的数据源Bean和相应的数据源配置文件实现多数据源。

四、Web开发体系

Spring框架提供了完整的Web开发支持，包括MVC架构、RESTful支持、异常处理等。

MVC架构组件

Spring MVC的MVC架构包括控制器（Controller）、模型（Model）和视图（View）。

实现细节：控制器负责处理用户请求，模型负责封装数据，视图负责展示数据。

RESTful支持

Spring MVC支持RESTful风格开发，方便构建RESTful API。

实现细节：使用@RestController和@RequestMapping注解实现RESTful API。

异常处理机制

Spring MVC提供了异常处理机制，可以自定义异常处理逻辑。

实现细节：使用@ControllerAdvice和@ExceptionHandler注解自定义异常处理。

文件上传下载

Spring MVC支持文件上传下载功能，可以通过MultipartFile接口处理文件。

实现细节：使用@PostMapping和@RequestParam注解处理文件上传。

五、安全框架

Spring Security是Spring框架的安全框架，提供了强大的认证、授权、CSRF防护等功能。

认证流程

Spring Security的认证流程包括用户名密码认证、OAuth2认证等。

实现细节：通过配置认证提供者和认证过滤器实现认证流程。

授权模型

Spring Security的授权模型包括基于角色的访问控制（RBAC）和基于属性的访问控制（ABAC）。

实现细节：通过配置安全策略和访问决策器实现授权模型。

CSRF防护

Spring Security提供了CSRF防护机制，可以防止跨站请求伪造攻击。

实现细节：通过配置CSRF过滤器实现CSRF防护。

OAuth2集成方法级安全

Spring Security支持OAuth2认证，可以方便地集成第三方服务。

实现细节：通过配置OAuth2认证提供者和认证过滤器实现OAuth2集成。

六、高级特性

Spring框架提供了许多高级特性，如事件发布/监听机制、SpEL表达式、响应式编程、测试框架集成、缓存抽象等。

事件发布/监听机制

Spring框架提供了事件发布/监听机制，允许在应用程序中广播事件，并监听事件。

实现细节：通过实现ApplicationEvent接口和ApplicationListener接口实现事件发布和监听。

SpEL表达式

SpEL（Spring Expression Language）是Spring框架提供的一种表达式语言，用于在运行时计算值。

实现细节：使用ExpressionParser类解析表达式，并获取表达式的值。

响应式编程（WebFlux）

WebFlux是Spring框架的响应式编程框架，支持异步非阻塞编程。

实现细节：使用Mono、Flux等响应式类型进行数据处理。

测试框架集成

Spring框架支持多种测试框架，如JUnit、TestNG等。

实现细节：使用相应的测试框架进行单元测试和集成测试。

缓存抽象

Spring框架提供了缓存抽象，可以方便地实现缓存功能。

实现细节：通过实现CacheManager接口和Cache接口实现缓存功能。

七、Spring Boot生态

Spring Boot是Spring框架的一个子项目，它简化了Spring应用程序的创建和配置。

自动配置原理

Spring Boot通过自动配置原理，自动配置Spring应用程序所需的Bean。

实现细节：通过配置元数据、条件注解、属性绑定等机制实现自动配置。

Starter机制

Spring Boot提供了Starter依赖管理，可以方便地集成Spring框架的各个模块。

实现细节：通过定义Starter依赖和配置文件实现模块集成。

Actuator监控

Spring Boot Actuator提供了一种方式来监控和管理Spring Boot应用程序。

实现细节：通过配置Actuator端点和管理策略实现应用程序监控。

配置文件体系

Spring Boot使用配置文件来管理应用程序的配置，如application.properties和application.yml。

实现细节：使用配置文件格式定义配置项，并使用配置绑定机制将配置项绑定到应用程序中。

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