Spring框架核心技术解析

📕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)、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、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。

Java程序员廖志伟

💡在这个美好的时刻,笔者不再啰嗦废话,现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来,我将为大家呈现正文内容。

CSDN

一、IoC容器核心依赖注入实现模式

Spring框架的IoC容器是实现依赖注入的核心,它通过控制反转的原理,将对象的创建和依赖关系的建立交给容器管理,从而降低了组件之间的耦合度。以下是IoC容器依赖注入的具体实现细节:

  1. 构造器注入:当使用构造器注入时,Spring容器会查找与构造函数参数类型匹配的Bean,并将它们注入到目标Bean中。如果找不到匹配的Bean,将抛出异常。

  2. Setter注入:Spring容器通过查找与setter方法参数类型匹配的Bean,并调用setter方法来实现依赖注入。这种方式是Spring中最为常用的依赖注入方式。

  3. 字段注入:字段注入通过使用@Autowired注解直接在字段上注入依赖,Spring容器会自动检测并注入相应的Bean。

  4. 方法注入:方法注入通过在Bean的类中定义一个方法,并使用@Autowired注解标记该方法,Spring容器会在需要时调用该方法进行依赖注入。

组件扫描机制:Spring通过@ComponentScan注解来指定组件扫描的路径,容器会自动扫描这些路径下的Bean,并注册到IoC容器中。组件扫描不仅可以扫描Java类,还可以扫描XML配置文件、注解配置等。

Bean作用域:Spring支持多种Bean作用域,如Singleton、Prototype、Request、Session等。Singleton是默认的作用域,表示每个Spring容器中只有一个该Bean的实例。Prototype作用域表示每次请求都会创建一个新的Bean实例。

条件化配置@Conditional注解可以与@Profile注解结合使用,实现基于条件的Bean注册。例如,可以配置一个Bean仅在开发环境中使用。

二、AOP技术体系

Spring AOP通过代理模式来实现面向切面编程,它允许开发者在不修改业务逻辑代码的情况下,添加横切关注点。

  1. 代理模式实现:Spring AOP使用JDK动态代理和CGLIB代理来实现AOP。JDK动态代理适用于实现了接口的类,而CGLIB代理适用于没有实现接口的类。

  2. 切点表达式语法:Spring AOP提供了丰富的切点表达式语法,如executionwithinthistarget等,用于精确地定义切点。

  3. 通知类型

    • 前置通知:在目标方法执行之前执行,可以用于日志记录、权限检查等。
    • 后置通知:在目标方法执行之后执行,可以用于资源清理、数据转换等。
    • 环绕通知:在目标方法执行前后都执行,可以用于拦截方法执行、控制方法执行流程等。
    • 异常通知:在目标方法抛出异常时执行,可以用于异常处理、日志记录等。
    • 最终通知:在目标方法执行完成时执行,无论是否抛出异常,可以用于资源清理、日志记录等。

AOP应用场景

  • 日志管理:使用AOP实现方法调用、异常等的自动记录。
  • 性能监控:通过AOP监控方法执行时间,实现性能分析。
  • 安全控制:使用AOP实现方法权限检查,防止非法访问。

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、事务管理和ORM集成。

  1. JDBC模板:Spring JDBC模板简化了JDBC操作,提供了数据库操作模板,如JdbcTemplateNamedParameterJdbcTemplate等。

  2. 事务管理

    • 声明式事务编程:使用@Transactional注解简化事务管理,通过编程方式声明事务边界。
    • 编程式事务:通过编程方式管理事务,使用TransactionTemplatePlatformTransactionManager
  3. ORM集成

    • Hibernate:Spring框架集成了Hibernate框架,提供了HibernateTemplate等模板类,简化Hibernate操作。
    • JPA规范实现:Spring框架遵循JPA规范,提供了EntityManagerFactoryEntityManager等接口,简化JPA操作。
  4. Spring Data JPA:Spring Data JPA提供了数据访问层抽象,简化JPA操作,如JpaRepositoryPagingAndSortingRepository等。

  5. 多数据源配置:Spring框架支持配置多个数据源,如AbstractRoutingDataSource,实现数据源切换。

四、Web开发体系

Spring框架提供了MVC架构,用于开发Web应用程序。

  1. MVC架构组件

    • 控制器:处理用户请求,返回响应,可以使用@Controller注解标记一个类为控制器。
    • 视图解析器:解析视图,将模型数据传递给视图,可以使用InternalResourceViewResolver等视图解析器。
    • 数据绑定:将请求参数绑定到模型对象,可以使用@RequestParam@PathVariable等注解。
  2. RESTful支持:Spring MVC支持RESTful风格的服务开发,可以使用@RestController注解标记一个类为RESTful控制器。

  3. 异常处理机制:Spring MVC提供了统一的异常处理机制,可以使用@ControllerAdvice注解标记一个类为异常处理器。

  4. 文件上传下载:Spring MVC支持文件上传下载功能,可以使用CommonsMultipartFile接口处理文件上传,使用HttpServletResponse处理文件下载。

五、安全框架

Spring Security是Spring框架的安全框架,提供了认证和授权功能。

  1. 认证流程:Spring Security提供了多种认证方式,如基于表单的认证、基于令牌的认证等。

  2. 授权模型:Spring Security支持基于角色的访问控制(RBAC),可以使用@PreAuthorize@PostAuthorize等注解实现方法级安全控制。

  3. CSRF防护:Spring Security提供了CSRF防护机制,可以防止跨站请求伪造。

  4. OAuth2集成:Spring Security支持OAuth2认证流程,可以使用OAuth2RestTemplate等类进行OAuth2认证。

  5. 方法级安全:Spring Security提供了方法级安全控制,可以使用@PreAuthorize@PostAuthorize等注解实现方法级安全控制。

六、高级特性

Spring框架还提供了许多高级特性,以增强应用程序的功能和性能。

  1. 事件发布/监听机制:Spring框架提供了事件发布/监听机制,可以使用ApplicationEventApplicationListener实现事件驱动编程。

  2. SpEL表达式:Spring表达式语言(SpEL)提供了一种强大的表达式求值功能,可以用于动态数据访问和操作。

  3. 响应式编程(WebFlux):Spring WebFlux使用Reactor框架实现非阻塞、异步的Web应用程序,可以提供更高的性能和可伸缩性。

  4. 测试框架集成:Spring框架集成了JUnit、TestNG等测试框架,简化单元测试和集成测试。

  5. 缓存抽象:Spring框架支持多种缓存抽象,如本地缓存、分布式缓存等,可以使用@Cacheable@CachePut@CacheEvict等注解实现缓存操作。

七、Spring Boot生态

Spring Boot是Spring框架的一个模块,旨在简化Spring应用的创建和部署。

  1. 自动配置原理:Spring Boot通过自动配置原理,根据类路径下添加的jar依赖自动配置Spring应用程序。

  2. Starter机制:Spring Boot提供了Starter依赖,简化了依赖管理,如spring-boot-starter-webspring-boot-starter-data-jpa等。

  3. Actuator监控:Spring Boot Actuator提供了应用程序运行时的监控和管理功能,如健康检查、指标收集等。

  4. 配置文件体系:Spring Boot支持多种配置文件格式,如properties、yaml等,可以使用@ConfigurationProperties注解将配置文件中的属性绑定到Java对象。

通过以上对Spring相关知识点的详细描述,我们可以看到这些知识点之间的紧密联系和相互支持。Spring框架的设计哲学是“约定大于配置”,通过提供一系列约定和默认值,简化了Java企业级应用的开发过程。掌握这些知识点,将有助于开发者构建高效、可维护的Spring应用程序。

CSDN

博主分享

📥博主的人生感悟和目标

Java程序员廖志伟

📙经过多年在CSDN创作上千篇文章的经验积累,我已经拥有了不错的写作技巧。同时,我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约,并将陆续出版。

面试备战资料

八股文备战
场景描述链接
时间充裕(25万字)Java知识点大全(高频面试题)Java知识点大全
时间紧急(15万字)Java高级开发高频面试题Java高级开发高频面试题

理论知识专题(图文并茂,字数过万)

技术栈链接
RocketMQRocketMQ详解
KafkaKafka详解
RabbitMQRabbitMQ详解
MongoDBMongoDB详解
ElasticSearchElasticSearch详解
ZookeeperZookeeper详解
RedisRedis详解
MySQLMySQL详解
JVMJVM详解

集群部署(图文并茂,字数过万)

技术栈部署架构链接
MySQL使用Docker-Compose部署MySQL一主二从半同步复制高可用MHA集群Docker-Compose部署教程
Redis三主三从集群(三种方式部署/18个节点的Redis Cluster模式)三种部署方式教程
RocketMQDLedger高可用集群(9节点)部署指南
Nacos+Nginx集群+负载均衡(9节点)Docker部署方案
Kubernetes容器编排安装最全安装教程

开源项目分享

项目名称链接地址
高并发红包雨项目https://gitee.com/java_wxid/red-packet-rain
微服务技术集成demo项目https://gitee.com/java_wxid/java_wxid

管理经验

【公司管理与研发流程优化】针对研发流程、需求管理、沟通协作、文档建设、绩效考核等问题的综合解决方案:https://download.csdn.net/download/java_wxid/91148718

希望各位读者朋友能够多多支持!

现在时代变了,信息爆炸,酒香也怕巷子深,博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热,所以,赶紧动动你的小手,点波关注❤️,点波赞👍,点波收藏⭐,甚至点波评论✍️,都是对博主最好的支持和鼓励!

🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话,非常欢迎您私信我哦~

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值