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Bean对象。IoC(控制反转)和DI(依赖注入)是Spring的核心概念,它们使得Spring能够实现松耦合的代码设计。

IoC与DI

IoC是一种设计原则,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,并配置它们之间的依赖关系。这种做法使得对象的创建和依赖关系的配置更加灵活,也便于单元测试。

DI是IoC的一种实现方式,它通过注入的方式将依赖关系传递给对象。Spring提供了多种DI方式,包括构造器注入、设值注入和字段注入。

Bean生命周期管理

Spring框架提供了完整的Bean生命周期管理机制。当Bean被创建时,Spring会按照一定的顺序执行初始化方法,包括init-method@PostConstruct注解的方法。当Bean不再需要时,Spring会调用destroy-method@PreDestroy注解的方法来销毁Bean。

Bean作用域

Spring支持多种Bean作用域,包括单例(Singleton)、原型(Prototype)、请求(Request)和会话(Session)等。单例作用域表示每个Spring容器中只有一个Bean实例,而原型作用域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IoC容器,它提供了基本的Bean管理功能。ApplicationContext是BeanFactory的子接口,它提供了更丰富的功能,如事件发布、国际化支持等。

注解驱动开发

Spring提供了丰富的注解来简化开发过程,如@Component@Service@Repository@Autowired等。这些注解可以自动扫描和注册Bean,并自动注入依赖关系。

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

Spring也支持使用XML文件来配置Bean,通过<bean>标签来定义Bean。

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、方法、集合等。

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重用性。

切面(Aspect)

切面是AOP中的一个概念,它定义了横切关注点的实现。Spring提供了@Aspect注解来定义切面。

连接点(Join Point)

连接点是AOP中的一个概念,它表示程序执行过程中的某个特定点,如方法执行、字段访问等。

通知(Advice)

通知是AOP中的一个概念,它表示在连接点执行的操作。Spring提供了多种通知类型,如@Before@After@Around@AfterThrowing@AfterReturning等。

切点(Pointcut)

切点是AOP中的一个概念,它定义了哪些连接点应该被通知所关注。

引入(Introduction)

引入是AOP中的一个概念,它允许在运行时动态地向目标对象添加新的方法和属性。

织入(Weaving)

织入是AOP中的一个概念,它表示将通知应用到目标对象的过程。

@AspectJ注解支持

Spring提供了对@AspectJ注解的支持,使得使用@AspectJ注解定义切面更加方便。

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等。

JDBC抽象(JdbcTemplate)

JdbcTemplate是Spring提供的一种JDBC抽象,它简化了JDBC编程,并提供了声明式事务管理。

事务管理

Spring提供了声明式和编程式事务管理。声明式事务管理通过@Transactional注解来实现,而编程式事务管理则需要手动编写事务代码。

事务传播机制

事务传播机制定义了事务在多个方法调用之间的关系。Spring提供了多种事务传播机制,如PROPAGATION_REQUIREDPROPAGATION_REQUIRES_NEW等。

事务隔离级别

事务隔离级别定义了事务并发执行时的隔离程度。Spring提供了多种事务隔离级别,如ISOLATION_READ_COMMITTEDISOLATION_REPEATABLE_READ等。

DAO支持

Spring提供了对DAO(数据访问对象)的支持,通过@Repository注解来定义DAO。

ORM集成

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

Spring Data

Spring Data提供了一种声明式的方式来实现数据访问和集成,支持JPA、MongoDB、Redis等。

Spring Web与MVC

Spring Web是Spring框架的一部分,它提供了Web应用程序的开发支持。Spring MVC是Spring Web的一部分,它是一个基于MVC(模型-视图-控制器)模式的Web框架。

DispatcherServlet

DispatcherServlet是Spring MVC的前端控制器,它负责接收客户端请求并调用相应的控制器方法。

控制器(@Controller, @RestController)

控制器是Spring MVC中的核心组件,它负责处理客户端请求并返回响应。

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

请求映射用于将HTTP请求映射到控制器方法。

视图解析(ViewResolver)

视图解析器用于解析视图名称并返回相应的视图对象。

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

数据绑定用于将请求参数绑定到控制器方法的参数。

返回处理(@ResponseBody, ResponseEntity)

返回处理用于将控制器方法的返回值转换为HTTP响应。

文件上传(MultipartFile)

文件上传用于处理文件上传请求。

拦截器(HandlerInterceptor)

拦截器用于在请求处理过程中拦截请求和响应。

异常处理(@ControllerAdvice, @ExceptionHandler)

异常处理用于处理控制器方法抛出的异常。

Spring WebFlux

Spring WebFlux是Spring框架的响应式Web框架,它支持异步和非阻塞的Web应用程序开发。

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(Auto-Configuration)

自动配置是Spring Boot的核心特性之一,它可以根据类路径下添加的jar依赖自动配置Bean。

起步依赖(Starter POMs)

起步依赖是Spring Boot提供的一种依赖管理方式,它将常用的依赖打包成一个jar包。

嵌入式容器(Tomcat, Jetty, Undertow)

嵌入式容器是Spring Boot提供的一种容器,它可以直接运行在Spring Boot应用程序中。

配置文件(application.properties / .yml)

配置文件用于配置Spring Boot应用程序的属性。

Profile多环境配置

Profile多环境配置允许根据不同的环境(如开发、测试、生产)配置不同的属性。

Actuator(应用监控)

Actuator是Spring Boot提供的一种应用监控工具,它可以监控应用程序的健康状态、性能指标等。

Spring Boot CLI

Spring Boot CLI是Spring Boot提供的一种命令行工具,它可以快速启动和运行Spring Boot应用程序。

Spring Cloud微服务组件

Spring Cloud是一套微服务开发工具集,它提供了服务注册与发现、负载均衡、熔断器、网关、配置中心、消息总线、链路追踪、分布式事务和安全等微服务组件。

服务注册与发现(Eureka, Nacos)

服务注册与发现是微服务架构中的一个关键组件,它允许服务实例注册和发现其他服务实例。

负载均衡(Ribbon, LoadBalancer)

负载均衡用于将请求分发到多个服务实例,以提高系统的可用性和性能。

服务调用(OpenFeign)

服务调用是微服务架构中的一个关键组件,它允许服务实例之间进行调用。

熔断器(Hystrix, Resilience4j)

熔断器用于防止系统过载,它可以在服务实例不可用时自动熔断。

网关(Zuul, Spring Cloud Gateway)

网关用于路由和过滤请求,它可以将请求转发到相应的服务实例。

配置中心(Config Server, Nacos Config)

配置中心用于集中管理应用程序的配置信息。

消息总线(Bus)

消息总线用于在微服务之间传递消息。

链路追踪(Sleuth + Zipkin)

链路追踪用于追踪微服务之间的调用关系。

分布式事务(Seata)

分布式事务用于确保多个服务实例之间的操作要么全部成功,要么全部失败。

Spring Security安全

Spring Security是Spring框架提供的一种安全框架,它提供了身份认证、授权、表单登录与注销、OAuth2协议支持、JWT等安全功能。

身份认证(Authentication)

身份认证用于验证用户的身份。

授权(Authorization)

授权用于控制用户对资源的访问权限。

表单登录与注销

表单登录与注销用于处理用户的登录和注销操作。

OAuth2协议支持

OAuth2协议支持用于实现第三方登录。

JWT(JSON Web Token)

JWT是一种用于在网络上安全传输信息的格式。

方法级安全(@PreAuthorize)

方法级安全用于在方法级别上控制访问权限。

CSRF防护

CSRF防护用于防止跨站请求伪造攻击。

Spring设计模式应用

Spring框架在设计时应用了许多设计模式,如工厂模式、单例模式、代理模式、模板方法、观察者模式、适配器模式等。

工厂模式(BeanFactory)

工厂模式用于创建对象实例。

单例模式(Bean作用域)

单例模式确保每个类只有一个实例。

代理模式(AOP动态代理)

代理模式用于在不修改原始对象的情况下扩展对象的功能。

模板方法(JdbcTemplate, RestTemplate)

模板方法用于定义算法的骨架,并将一些步骤延迟到子类中实现。

观察者模式(ApplicationEvent)

观察者模式用于实现事件监听机制。

适配器模式(HandlerAdapter)

适配器模式用于将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口。

其他关键模块

Spring框架还提供了许多其他关键模块,如Spring Messaging、Spring Integration、Spring Batch、Spring Session、Spring Cache等。

Spring Messaging(JMS集成)

Spring Messaging提供了对JMS(Java消息服务)的支持。

Spring Integration(企业集成模式)

Spring Integration提供了一种声明式的方式来实现企业集成模式。

Spring Batch(批处理)

Spring Batch提供了一种声明式的方式来实现批处理任务。

Spring Session(分布式会话管理)

Spring Session提供了一种分布式会话管理机制。

Spring Cache(缓存抽象:@Cacheable)

Spring Cache提供了一种缓存抽象,它允许在方法上添加@Cacheable注解来实现缓存功能。

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Java程序员廖志伟

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