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。

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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对象,即Bean。Spring容器通过IoC(控制反转)和DI(依赖注入)来管理这些Bean的生命周期和依赖关系。

IoC与DI

IoC是Spring框架的核心概念之一,它将对象的创建和依赖关系的配置从代码中分离出来,交由Spring容器来管理。在IoC中,对象被创建并配置好依赖关系后,由容器负责将它们注入到需要的地方。

依赖注入是实现IoC的一种方式,它允许对象通过构造函数、设值方法或接口注入依赖。例如,一个服务类可能依赖于一个数据访问对象,Spring容器会自动创建数据访问对象并将其注入到服务类中。

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提供了多种初始化和销毁回调方法,如init-methoddestroy-method,以及@PostConstruct@PreDestroy注解。

Bean作用域

Spring支持多种Bean作用域,包括单例(Singleton)和原型(Prototype)。单例作用域意味着每个Spring容器中只有一个Bean实例,而原型作用域则表示每次请求都会创建一个新的Bean实例。

BeanFactory与ApplicationContext

BeanFactory是Spring框架中最早期的容器,它提供了基本的Bean创建和管理功能。ApplicationContextBeanFactory的子接口,它提供了更多的功能,如国际化支持、事件发布等。

注解驱动开发

Spring提供了丰富的注解来简化配置,如@Component@Service@Repository@Autowired等。这些注解允许开发者以声明式的方式配置Bean。

Java配置

Spring允许使用Java代码来配置Bean,通过@Configuration注解标记一个类为配置类,并使用@Bean注解来定义Bean。

XML配置驱动

虽然注解和Java配置越来越受欢迎,但Spring仍然支持XML配置,这对于大型和复杂的Spring应用程序来说是一个重要的特性。

SpEL(Spring表达式语言)

SpEL是Spring框架提供的一种表达式语言,它可以用来在运行时动态地访问和操作对象属性、调用方法、执行条件判断等。

Spring AOP

Spring AOP是Spring框架提供的一种面向切面编程(AOP)的实现。AOP允许开发者将横切关注点(如日志记录、事务管理)与业务逻辑分离,从而提高代码的可维护性和可重用性。

切面(Aspect)

切面是包含通知(Advice)和切点(Pointcut)的模块,它定义了横切关注点的实现。

连接点(Join Point)

连接点是指程序执行过程中的特定点,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,它定义了通知应该应用的连接点。

引入(Introduction)

引入允许在运行时动态地添加新的方法和属性到目标对象中。

织入(Weaving)

织入是将切面应用到目标对象上的过程。

@AspectJ注解支持

Spring支持使用@AspectJ注解来定义切面,这使得AOP的开发更加简单。

Spring数据访问与集成

Spring提供了丰富的数据访问和集成功能,包括JDBC抽象、事务管理、ORM集成和Spring Data。

JDBC抽象(JdbcTemplate)

JdbcTemplate是Spring提供的一个JDBC抽象层,它简化了JDBC编程。

事务管理

Spring提供了声明式和编程式的事务管理,以及事务传播机制和隔离级别。

DAO支持

Spring提供了DAO(数据访问对象)支持,包括JDBC和ORM框架。

ORM集成

Spring支持多种ORM框架,如Hibernate、JPA和MyBatis。

Spring Data

Spring Data提供了一组基于Spring的声明式数据访问框架,如Spring Data JPA、Spring Data MongoDB和Spring Data Redis。

Spring Web与MVC

Spring Web和MVC是Spring框架提供的一套用于开发Web应用程序的框架。

DispatcherServlet

DispatcherServlet是Spring MVC的前端控制器,它负责处理HTTP请求并调用相应的控制器方法。

控制器(@Controller, @RestController)

控制器是处理HTTP请求的组件,它使用@Controller@RestController注解。

请求映射(@RequestMapping, @GetMapping, @PostMapping)

请求映射注解用于将HTTP请求映射到控制器方法。

视图解析(ViewResolver)

视图解析器负责解析视图名称并将其转换为相应的视图对象。

数据绑定(@RequestParam, @PathVariable, @RequestBody)

数据绑定注解用于将请求参数绑定到控制器方法参数。

返回处理(@ResponseBody, ResponseEntity)

返回处理注解用于将控制器方法的返回值转换为HTTP响应。

文件上传(MultipartFile)

MultipartFile接口用于处理文件上传。

拦截器(HandlerInterceptor)

拦截器是Spring MVC提供的一种拦截请求的机制。

异常处理(@ControllerAdvice, @ExceptionHandler)

异常处理注解用于处理控制器方法抛出的异常。

Spring WebFlux

Spring WebFlux是Spring框架提供的一种响应式Web框架。

Spring Boot核心特性

Spring Boot是一套简化Spring应用程序开发的框架。

自动配置(Auto-Configuration)

Spring Boot的自动配置功能可以自动配置Spring应用程序,减少了手动配置的工作量。

起步依赖(Starter POMs)

Spring Boot提供了许多Starter POMs,它们包含了构建应用程序所需的所有依赖项。

嵌入式容器(Tomcat, Jetty, Undertow)

Spring Boot支持多种嵌入式容器,如Tomcat、Jetty和Undertow。

配置文件(application.properties / .yml)

Spring Boot使用application.propertiesapplication.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,允许根据不同的环境(如开发、测试、生产)使用不同的配置。

Actuator(应用监控)

Spring Boot Actuator提供了一种监控和管理Spring应用程序的方式。

Spring Boot CLI

Spring Boot CLI允许使用命令行来创建、构建和运行Spring Boot应用程序。

Spring Cloud微服务组件

Spring Cloud是一套用于构建分布式系统的框架。

服务注册与发现(Eureka, Nacos)

Spring Cloud提供了服务注册与发现的支持,如Eureka和Nacos。

负载均衡(Ribbon, LoadBalancer)

Spring Cloud提供了负载均衡的支持,如Ribbon和LoadBalancer。

服务调用(OpenFeign)

Spring Cloud提供了服务调用的支持,如OpenFeign。

熔断器(Hystrix, Resilience4j)

Spring Cloud提供了熔断器的支持,如Hystrix和Resilience4j。

网关(Zuul, Spring Cloud Gateway)

Spring Cloud提供了网关的支持,如Zuul和Spring Cloud Gateway。

配置中心(Config Server, Nacos Config)

Spring Cloud提供了配置中心的支持,如Config Server和Nacos Config。

消息总线(Bus)

Spring Cloud提供了消息总线的支持,如Bus。

链路追踪(Sleuth + Zipkin)

Spring Cloud提供了链路追踪的支持,如Sleuth和Zipkin。

分布式事务(Seata)

Spring Cloud提供了分布式事务的支持,如Seata。

Spring Security安全

Spring Security是Spring框架提供的一套安全框架。

身份认证(Authentication)

Spring Security提供了身份认证的支持,包括表单登录、OAuth2和JWT。

授权(Authorization)

Spring Security提供了授权的支持,包括方法级安全。

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(JSON Web Token)

Spring Security支持JWT。

方法级安全(@PreAuthorize)

Spring Security支持方法级安全。

CSRF防护

Spring Security提供了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,如工厂模式、单例模式、代理模式、模板方法、观察者模式和适配器模式。

工厂模式(BeanFactory)

Spring容器使用工厂模式来创建和管理Bean。

单例模式(Bean作用域)

Spring容器默认使用单例模式来创建Bean。

代理模式(AOP动态代理)

Spring AOP使用代理模式来实现动态代理。

模板方法(JdbcTemplate, RestTemplate)

Spring提供了模板方法模式的支持,如JdbcTemplateRestTemplate

观察者模式(ApplicationEvent)

Spring使用观察者模式来处理事件。

适配器模式(HandlerAdapter)

Spring MVC使用适配器模式来适配不同的处理器。

其他关键模块

Spring框架还包括其他关键模块,如Spring Messaging、Spring Integration、Spring Batch、Spring Session和Spring Cache。

Spring Messaging(JMS集成)

Spring Messaging提供了JMS集成支持。

Spring Integration(企业集成模式)

Spring Integration提供了一种企业集成模式。

Spring Batch(批处理)

Spring Batch提供了一种批处理解决方案。

Spring Session(分布式会话管理)

Spring Session提供了一种分布式会话管理解决方案。

Spring Cache(缓存抽象:@Cacheable)

Spring Cache提供了一种缓存抽象,如@Cacheable注解。

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