Spring框架快速入門之簡介

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Spring是java平臺上的一個(gè)開源應(yīng)用框架。它的第一個(gè)版本是由Rod Johnson寫出來的。Rod在他的Expert One-On- One Java EE Design and Development(Java企業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)的專家一對一)一書中首次發(fā)布了這個(gè)框架。該框架也可以移植到.NET的環(huán)境下，

Spring的框架首次在2003年6月的Apache 2.0的使用許可中發(fā)布。第一個(gè)具有里程碑意義的版本是2004年3月發(fā)布的1.0。2004年9月和2005年3月先后又有重要的版本面世。

Spring 框架本身并沒有強(qiáng)制實(shí)行任何特別的編程模式。在Java社區(qū)里，Spring作為EJB模型之外的另外一個(gè)選擇甚至是替代品而廣為流行。從設(shè)計(jì)上看，Spring給予了Java程序員許多的自由度，但同時(shí)對業(yè)界常見的問題也提供了良好的文檔和易于使用的方法。

Spring框架的核心功能在任何Java應(yīng)用中都是適用的。在基于Java企業(yè)平臺上的web應(yīng)用中，大量的拓展和改進(jìn)得以形成。為此，Spring獲得了廣泛的歡迎，并被許多公司認(rèn)可為具有戰(zhàn)略意義的重要框架。

1. Spring框架的歷史

Spring 框架最開始的部分是由Rod Johnson于2000年為倫敦的金融界提供獨(dú)立咨詢業(yè)務(wù)時(shí)寫出來的。在《Java企業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)的專家一對一》一書中，Rod進(jìn)一步拓展了他的代碼，以闡述“如何讓應(yīng)用程序能以超出當(dāng)時(shí)大眾所慣于接受的易用性和穩(wěn)定性與J2EE平臺上的不同組件合作”的觀點(diǎn)。

在 2001年，web應(yīng)用的主流編程模式為Java Servlet API和EJB。兩者都是由太陽微系統(tǒng)公司與其他一些開發(fā)商和利益團(tuán)體提出的，并在 Java業(yè)界里獲得了廣泛的共識。那些非Web的應(yīng)用，比如用戶端的或批處理的應(yīng)用，也可以基于能夠提供所需功能的開源或商用工具和項(xiàng)目。

基于最優(yōu)方法并適用于各種應(yīng)用類型的Spring框架的建立要?dú)w功于Rod Johnson。這些想法也在他的書中得以闡述。書發(fā)表后，基于讀者的要求，源代碼在開源使用協(xié)議下得以提供。

一批自愿拓展Spring框架的程序開發(fā)員組成了團(tuán)隊(duì)，2003年2月在Sourceforge上構(gòu)建了一個(gè)項(xiàng)目。在Spring框架上工作了一年之后，這個(gè)團(tuán)隊(duì)在2004年3月發(fā)布了第一個(gè)版本（1.0）。這個(gè)版本之后，Spring框架在Java社區(qū)里變得異常流行，部分的要?dú)w結(jié)于它好于一般水準(zhǔn)的文檔功能和參考文獻(xiàn)，特別是對于一個(gè)開源項(xiàng)目而言尤其如此。

但是，Spring框架在2004年也備受批評，有時(shí)它也成為熱烈爭論的主題。Spring的第一個(gè)版本發(fā)布時(shí)，許多程序員和領(lǐng)先的設(shè)計(jì)人員把它看作是遠(yuǎn)離傳統(tǒng)編程模式的一步；特別是對于EJB而言尤其如此。Spring框架的一個(gè)重要設(shè)計(jì)目標(biāo)就是更容易地與已有的J2EE標(biāo)準(zhǔn)和商用工具整合。在很大程度上，這個(gè)目標(biāo)使得通過受爭議的官方委員會控制的規(guī)范文檔來定義功能變得可有可無。

Spring框架使之前并不受歡迎的技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)迅速走紅，最有名的例子就是反向控制（IOC）。2004年，Spring框架的采用率非常之高；通過推出自身的AOP（面向方向的編程），Spring使AOP整體而言在Java社區(qū)里廣受歡迎。

2005年，Spring因具有里程碑意義的新的版本的推出，更多功能的添加，從而得到了比2004年更高的采用率。2004年底創(chuàng)建的Spring論壇也對框架的推廣而推波助瀾。論壇對廣大用戶而言已經(jīng)成為最重要的信息和幫助的源泉。

2005 年，Spring框架的開發(fā)人員成立了自己的公司，來提供對Spring的商業(yè)支持，其中最顯著的就是與BEA的合作。2005年12月，第一個(gè) Spring會議在邁阿密舉行，3天的課程吸引了300名開發(fā)人員。2006年6月在安特衛(wèi)普召開的會議有400多名開發(fā)人員。

2. Spring框架的主要功能
◆基于Java Beans的配置管理，采用IOC的原理，特別是對依賴注射技術(shù)的使用。這些都用來減少各組件間對實(shí)施細(xì)則的相互依賴性。
◆一個(gè)核心的，全局適用的bean工廠
◆一個(gè)一般抽象化的層面來管理數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)處理
◆建立在框架內(nèi)的，對Java數(shù)據(jù)處理API和單獨(dú)的JDBC數(shù)據(jù)源的一般性策略。因此，在數(shù)據(jù)處理支持上對Java企業(yè)版本環(huán)境的依賴性得以消除
◆和一些可持續(xù)性的框架，如Hibernate，JDO，iBATIS和db4o，的整合
◆web應(yīng)用中的MVC框架，基于核心的Spring功能，支持多種產(chǎn)生視圖的技術(shù)，包括JSP，F(xiàn)reeMarker，Velocity，Tiles，iText，和POI
◆大量的AOP框架以提供諸如數(shù)據(jù)處理管理的服務(wù)。同IOC的功能一樣，目的是提高系統(tǒng)的模塊化程度

 

Spring 是一個(gè)開源框架，是為了解決企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)復(fù)雜性而創(chuàng)建的�？蚣艿闹饕獌�(yōu)勢之一就是其分層架構(gòu)，分層架構(gòu)允許您選擇使用哪一個(gè)組件，同時(shí)為 J2EE 應(yīng)用程序開發(fā)提供集成的框架。

　　在這篇由三部分組成的 Spring 系列 的第 1 部分中，我將介紹 Spring 框架。我先從框架底層模型的角度描述該框架的功能，然后將討論兩個(gè)最有趣的模塊：Spring 面向方面編程（AOP）和控制反轉(zhuǎn) （IOC） 容器。接著將使用幾個(gè)示例演示 IOC 容器在典型應(yīng)用程序用例場景中的應(yīng)用情況。這些示例還將成為本系列后面部分進(jìn)行的展開式討論的基礎(chǔ)，在本文的后面部分，將介紹 Spring 框架通過 Spring AOP 實(shí)現(xiàn) AOP 構(gòu)造的方式。

　　Spring 框架

　　Spring 框架是一個(gè)分層架構(gòu)，由 7 個(gè)定義良好的模塊組成。Spring 模塊構(gòu)建在核心容器之上，核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理 bean 的方式，如圖 1 所示。


圖 1. Spring 框架的 7 個(gè)模塊

　　組成 Spring 框架的每個(gè)模塊（或組件）都可以單獨(dú)存在，或者與其他一個(gè)或多個(gè)模塊聯(lián)合實(shí)現(xiàn)。每個(gè)模塊的功能如下：

　　☆ 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要組件是 BeanFactory，它是工廠模式的實(shí)現(xiàn)。BeanFactory 使用控制反轉(zhuǎn) （IOC） 模式將應(yīng)用程序的配置和依賴性規(guī)范與實(shí)際的應(yīng)用程序代碼分開。

　　☆ Spring 上下文：Spring 上下文是一個(gè)配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企業(yè)服務(wù)，例如 JNDI、EJB、電子郵件、國際化、校驗(yàn)和調(diào)度功能。

　　☆ Spring AOP：通過配置管理特性，Spring AOP 模塊直接將面向方面的編程功能集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理的任何對象支持 AOP。Spring AOP 模塊為基于 Spring 的應(yīng)用程序中的對象提供了事務(wù)管理服務(wù)。通過使用 Spring AOP，不用依賴 EJB 組件，就可以將聲明性事務(wù)管理集成到應(yīng)用程序中。

　　☆ Spring DAO：JDBC DAO 抽象層提供了有意義的異常層次結(jié)構(gòu)，可用該結(jié)構(gòu)來管理異常處理和不同數(shù)據(jù)庫供應(yīng)商拋出的錯誤消息。異常層次結(jié)構(gòu)簡化了錯誤處理，并且極大地降低了需要編寫的異常代碼數(shù)量（例如打開和關(guān)閉連接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的異常遵從通用的 DAO 異常層次結(jié)構(gòu)。

　　☆ Spring ORM：Spring 框架插入了若干個(gè) ORM 框架，從而提供了 ORM 的對象關(guān)系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有這些都遵從 Spring 的通用事務(wù)和 DAO 異常層次結(jié)構(gòu)。

　　☆ Spring Web 模塊：Web 上下文模塊建立在應(yīng)用程序上下文模塊之上，為基于 Web 的應(yīng)用程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持與 Jakarta Struts 的集成。Web 模塊還簡化了處理多部分請求以及將請求參數(shù)綁定到域?qū)ο蟮墓ぷ鳌?BR>
　　☆ Spring MVC 框架：MVC 框架是一個(gè)全功能的構(gòu)建 Web 應(yīng)用程序的 MVC 實(shí)現(xiàn)。通過策略接口，MVC 框架變成為高度可配置的，MVC 容納了大量視圖技術(shù)，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

　　Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服務(wù)器中，大多數(shù)功能也適用于不受管理的環(huán)境。Spring 的核心要點(diǎn)是：支持不綁定到特定 J2EE 服務(wù)的可重用業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)訪問對象。毫無疑問，這樣的對象可以在不同 J2EE 環(huán)境 （Web 或 EJB）、獨(dú)立應(yīng)用程序、測試環(huán)境之間重用。

　　IOC 和 AOP

　　控制反轉(zhuǎn)模式（也稱作依賴性介入）的基本概念是：不創(chuàng)建對象，但是描述創(chuàng)建它們的方式。在代碼中不直接與對象和服務(wù)連接，但在配置文件中描述哪一個(gè)組件需要哪一項(xiàng)服務(wù)。容器 （在 Spring 框架中是 IOC 容器） 負(fù)責(zé)將這些聯(lián)系在一起。

　　在典型的 IOC 場景中，容器創(chuàng)建了所有對象，并設(shè)置必要的屬性將它們連接在一起，決定什么時(shí)間調(diào)用方法。下表列出了 IOC 的一個(gè)實(shí)現(xiàn)模式。

類型 1	服務(wù)需要實(shí)現(xiàn)專門的接口，通過接口，由對象提供這些服務(wù)，可以從對象查詢依賴性（例如，需要的附加服務(wù)）
類型 2	通過 JavaBean 的屬性（例如 setter 方法）分配依賴性
類型 3	依賴性以構(gòu)造函數(shù)的形式提供，不以 JavaBean 屬性的形式公開

　　Spring 框架的 IOC 容器采用類型 2 和類型3 實(shí)現(xiàn)。

　　面向方面的編程

　　面向方面的編程，即 AOP，是一種編程技術(shù)，它允許程序員對橫切關(guān)注點(diǎn)或橫切典型的職責(zé)分界線的行為（例如日志和事務(wù)管理）進(jìn)行模塊化。AOP 的核心構(gòu)造是方面，它將那些影響多個(gè)類的行為封裝到可重用的模塊中。

　　AOP 和 IOC 是補(bǔ)充性的技術(shù)，它們都運(yùn)用模塊化方式解決企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)中的復(fù)雜問題。在典型的面向?qū)ο箝_發(fā)方式中，可能要將日志記錄語句放在所有方法和 Java 類中才能實(shí)現(xiàn)日志功能。在 AOP 方式中，可以反過來將日志服務(wù)模塊化，并以聲明的方式將它們應(yīng)用到需要日志的組件上。當(dāng)然，優(yōu)勢就是 Java 類不需要知道日志服務(wù)的存在，也不需要考慮相關(guān)的代碼。所以，用 Spring AOP 編寫的應(yīng)用程序代碼是松散耦合的。

　　AOP 的功能完全集成到了 Spring 事務(wù)管理、日志和其他各種特性的上下文中。

　　IOC 容器

　　Spring 設(shè)計(jì)的核心是 org.springframework.beans 包，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是與 JavaBean 組件一起使用。這個(gè)包通常不是由用戶直接使用，而是由服務(wù)器將其用作其他多數(shù)功能的底層中介。下一個(gè)最高級抽象是 BeanFactory 接口，它是工廠設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)，允許通過名稱創(chuàng)建和檢索對象。BeanFactory 也可以管理對象之間的關(guān)系。

　　BeanFactory 支持兩個(gè)對象模型。

　　□ 單態(tài) 模型提供了具有特定名稱的對象的共享實(shí)例，可以在查詢時(shí)對其進(jìn)行檢索。Singleton 是默認(rèn)的也是最常用的對象模型。對于無狀態(tài)服務(wù)對象很理想。

　　□ 原型 模型確保每次檢索都會創(chuàng)建單獨(dú)的對象。在每個(gè)用戶都需要自己的對象時(shí)，原型模型最適合。

　　bean 工廠的概念是 Spring 作為 IOC 容器的基礎(chǔ)。IOC 將處理事情的責(zé)任從應(yīng)用程序代碼轉(zhuǎn)移到框架。正如我將在下一個(gè)示例中演示的那樣，Spring 框架使用 JavaBean 屬性和配置數(shù)據(jù)來指出必須設(shè)置的依賴關(guān)系。