Spring框架核心技术解析

Java开发廖志伟

于 2025-08-09 15:12:34 发布

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分类专栏： Java场景面试宝典文章标签： Spring Framework IoC Dependency Injection

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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）、《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。

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在Spring框架中，核心容器是其最基础的部分，它负责管理应用程序中的Bean对象。Spring容器通过IoC（控制反转）和DI（依赖注入）的概念，实现了Bean对象的创建、配置和管理。

IoC与DI

IoC是一种设计模式，它将对象的创建和依赖关系的配置从对象内部转移到外部容器。在Spring中，IoC容器负责实例化Bean对象，并设置它们之间的依赖关系。这种做法降低了组件之间的耦合度，提高了代码的可维护性和可测试性。

DI是IoC的一种实现方式，它允许对象通过构造函数、设值方法或接口注入依赖。在Spring中，可以通过XML配置、注解或Java配置来定义Bean的依赖关系。

Bean生命周期管理

Spring容器负责管理Bean的生命周期，包括创建、初始化、使用和销毁。Spring提供了多种方式来管理Bean的生命周期，例如：

初始化方法：在Bean创建后，可以调用一个初始化方法来执行一些初始化操作。
销毁方法：在Bean不再需要时，可以调用一个销毁方法来执行一些清理操作。
生命周期回调接口：Spring提供了InitializingBean和DisposableBean接口，允许Bean在生命周期中的特定阶段执行自定义操作。

Bean作用域

Spring支持多种Bean作用域，包括：

Singleton：每个Spring容器中只有一个Bean实例。
Prototype：每次请求时创建一个新的Bean实例。
Request：每个HTTP请求创建一个新的Bean实例。
Session：每个HTTP会话创建一个新的Bean实例。

BeanFactory与ApplicationContext

Spring提供了两种类型的容器：BeanFactory和ApplicationContext。

BeanFactory：它是Spring容器的底层实现，负责实例化Bean对象和解析配置。
ApplicationContext：它是BeanFactory的子接口，提供了更多的功能，例如事件发布、国际化支持和加载文件。

注解驱动开发

Spring提供了许多注解来简化配置和开发过程，例如：

@Component：用于声明一个Bean。
@Service：用于声明一个业务层Bean。
@Repository：用于声明一个数据访问层Bean。
@Autowired：用于自动注入依赖。

Java配置

Spring允许使用Java代码来配置Bean，而不是使用XML配置。这可以通过@Configuration注解和@Bean方法来实现。

XML配置驱动

Spring也支持使用XML文件来配置Bean，这可以通过<bean>标签来实现。

SpEL（Spring表达式语言）

SpEL是Spring提供的一种表达式语言，它可以用于在运行时动态地访问和操作对象属性。

Spring AOP

Spring AOP是Spring框架提供的面向切面编程（AOP）的实现。AOP允许将横切关注点（如日志记录、事务管理等）与业务逻辑分离，从而提高代码的可维护性和可测试性。

切面（Aspect）

切面是包含横切关注点的类，它定义了通知（Advice）和切点（Pointcut）。

连接点（Join Point）

连接点是程序执行过程中的特定点，例如方法执行、字段访问等。

通知（Advice）

通知是切面中定义的操作，它可以在连接点之前、之后、周围或抛出异常时执行。

切点（Pointcut）

切点是匹配连接点的表达式，它定义了通知应该在哪里执行。

引入（Introduction）

引入允许在运行时动态地向现有Bean添加新的方法和属性。

织入（Weaving）

织入是将切面应用到目标对象的过程。

@AspectJ注解支持

Spring支持使用@AspectJ注解来定义切面。

Spring数据访问与集成

Spring提供了多种数据访问和集成技术，包括：

JDBC抽象：Spring提供了JdbcTemplate来简化JDBC操作。
事务管理：Spring提供了声明式和编程式事务管理。
ORM集成：Spring支持Hibernate、JPA和MyBatis等ORM框架。
Spring Data：Spring Data提供了一组基于Repository接口的简化数据访问API。

Spring Web与MVC

Spring Web是Spring框架的一部分，它提供了Web应用程序开发的支持。Spring MVC是Spring Web的MVC（模型-视图-控制器）实现。

DispatcherServlet：它是Spring MVC的前端控制器，负责处理HTTP请求。
控制器：控制器负责处理请求并返回响应。
请求映射：请求映射定义了如何将HTTP请求映射到控制器方法。
视图解析：视图解析器负责解析视图名称并渲染视图。
数据绑定：数据绑定将请求参数绑定到控制器方法参数。
返回处理：返回处理定义了如何处理控制器方法的返回值。
文件上传：Spring MVC支持文件上传。
拦截器：拦截器可以在请求处理过程中执行自定义操作。
异常处理：Spring MVC支持全局异常处理。

Spring Boot核心特性

Spring Boot是Spring框架的一个模块，它简化了Spring应用程序的开发。

自动配置：Spring Boot自动配置Spring应用程序，减少了配置工作。
起步依赖：起步依赖包含了一组预定义的库，简化了依赖管理。
嵌入式容器：Spring Boot支持嵌入式容器，如Tomcat、Jetty和Undertow。
配置文件：Spring Boot使用application.properties或application.yml文件来配置应用程序。
Profile多环境配置：Spring Boot支持多环境配置，例如开发环境、测试环境和生产环境。
Actuator：Spring Boot Actuator提供了一组端点，用于监控和管理应用程序。
Spring Boot CLI：Spring Boot CLI是一个命令行工具，用于创建、构建和运行Spring Boot应用程序。

Spring Cloud微服务组件

Spring Cloud是一组Spring框架的模块，它提供了构建微服务架构所需的各种组件。

服务注册与发现：Spring Cloud Eureka、Nacos、Consul和Zookeeper支持服务注册与发现。
负载均衡：Spring Cloud Ribbon和Spring Cloud LoadBalancer支持负载均衡。
服务调用：Spring Cloud OpenFeign支持服务调用。
熔断器：Spring Cloud Hystrix和Spring Cloud Resilience4j支持熔断器。
网关：Spring Cloud Gateway和Zuul支持网关。
配置中心：Spring Cloud Config和Nacos Config支持配置中心。
消息总线：Spring Cloud Bus支持消息总线。
链路追踪：Spring Cloud Sleuth和Zipkin支持链路追踪。
分布式事务：Spring Cloud Seata支持分布式事务。
安全与认证：Spring Cloud Security和OAuth2支持安全与认证。
监控与管理：Spring Boot Actuator和Admin Server支持监控与管理。
其他生态组件：Spring Cloud Function、Spring Cloud Kubernetes和Spring Cloud Task支持其他生态组件。

Spring Security安全

Spring Security是Spring框架的一部分，它提供了身份认证、授权和安全性支持。

身份认证：Spring Security支持多种身份认证方式，例如表单登录、OAuth2和JWT。
授权：Spring Security支持基于角色的访问控制。
表单登录与注销：Spring Security支持表单登录和注销。
OAuth2协议支持：Spring Security支持OAuth2协议。
JWT：Spring Security支持JWT。
方法级安全：Spring Security支持方法级安全，例如使用@PreAuthorize注解。
CSRF防护：Spring Security支持CSRF防护。

Spring设计模式应用

Spring框架在实现其功能时，应用了多种设计模式，例如：

工厂模式：Spring容器使用工厂模式来实例化Bean对象。
单例模式：Spring容器中的Bean默认是单例的。
代理模式：Spring AOP使用代理模式来实现横切关注点。
模板方法：Spring框架中的许多类都使用了模板方法模式。
观察者模式：Spring框架中的事件发布机制使用了观察者模式。
适配器模式：Spring框架中的适配器模式用于适配不同的数据源。

其他关键模块

Spring框架还包括其他关键模块，例如：

Spring Messaging：Spring Messaging提供了消息传递支持。
Spring Integration：Spring Integration提供了企业集成模式。
Spring Batch：Spring Batch提供了批处理支持。
Spring Session：Spring Session提供了分布式会话管理。
Spring Cache：Spring Cache提供了缓存抽象。

这些模块为Spring框架提供了丰富的功能，使其成为Java企业级开发的事实标准。

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Java程序员廖志伟

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