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框架|Spring|(一)IOC/AOP概念

 印度阿三17 2018-09-28

1. J2EE中存在的问题

J2EE开发有一个致命的缺陷,即研发困难,而且J2EE开发非常容易出问题,比如数据库连接泄露。而Spring的出现则解决了上述问题,至于如何解决,我们会在接下来的文章中深入解释。

2.spring是什么?

Spring是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。Spring使开发者能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。

Spring优点

  • 方便解耦,简化开发 (高内聚低耦合)
    Spring就是一个大工厂(容器),可以将所有对象创建和依赖关系维护,交给Spring管理
    spring工厂是用于生成bean
  • AOP编程的支持
    Spring提供面向切面编程,可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能
  • 声明式事务的支持
    只需要通过配置就可以完成对事务的管理,而无需手动编程
  • 方便程序的测试
    Spring对Junit4支持,可以通过注解方便的测试Spring程序
  • 方便集成各种优秀框架
    Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架(如:Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等)的直接支持
  • 降低JavaEE API的使用难度
    Spring 对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用等),都提供了封装,使这些API应用难度大大降低

Spring架构

常用的就两点:IOC和AOP

3.Spring IOC

3.1IOC概念

控制反转(Inversion of Control)是一个重要的面向对象编程的法则来削减计算机程序的耦合问题。 它还有一个名字叫做依赖注入(Dependency Injection)。IoC不是什么技术,它是一种设计模式。

IoC(Inversionof Control,控制倒转)。这是spring的核心,贯穿始终。所谓IoC,对于spring框架来说,就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。

所有的类都会在spring容器中登记,告诉spring你是个什么,你需要什么,然后spring会在系统运行到适当的时候,把你要的对象主动给你,同时也把你交给其他需要你的。所有的类的创建、销毁都由spring来控制,也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象,而是spring。对于某个具体的对象而言,以前是它控制其他对象,现在是所有对象都被spring控制,所以这叫控制反转。它用到了设计模式中的工厂模式。

       IoC的一个重点是在系统运行中,动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI(Dependency Injection,依赖注入)来实现的。比如对象A需要操作数据库,以前我们总是要在A中自己编写代码来获得一个Connection对象,有了spring我们就只需要告诉spring,A中需要一个Connection,至于这个Connection怎么构造,何时构造,A不需要知道。在系统运行时spring会在适当的时候制造一个Connection,然后注入到A当中,这样就完成了对各个对象之间关系的控制。A需要依赖 Connection才能正常运行,而这个Connection是由spring注入到A中的,所以这叫做依赖注入。那么DI是如何实现的呢? Java 1.3之后一个重要特征是反射(reflection),它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性,spring就是通过反射来实现注入的。

        IoC是一个很大的概念,可以用不同的方式来实现。主要的实现形式有两种:

        依赖查找:容器提供回调接口和上下文环境给组件。EJB和Apache Avalon都是使用这种方式。

        依赖注入:组件不做定位查询,只是提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。容器全权负责组件的装配,它会把符合依赖关系的对象通过JavaBean属性或者构造子传递给需要的对象。通过JavaBean属性注射依赖关系的做法称为设值方法注入(SetterInjection);将依赖关系作为构造子参数传入的做法称为构造子注入(ConstructorInjection)。

       到这里,大家应该对IoC与DI都有了初步的认识了。其实就Spring来说,就是JavaBean由Spring来管理组装,表面上看就少了几个new字,其实就是为了降低耦合度,这也是我们做软件的目标之一。

4.Spring AOP

4.1 为什么需要AOP

  通常,系统由很多组件组成,每个组件负责一部分功能,然而,这些组件也经常带有一些除了核心功能之外的附带功能。系统服务如日志、事务管理和安全经常融入到一些其他功能模块中。这些系统服务通常叫做交叉业务,这是因为它们总是分布在系统的很多组件中。通过将这些业务分布在多个组件中,给我们的代码引入了双重复杂性。

双重复杂性:

  (1) 实现系统级业务的代码在多个组件中复制。这意味着如果你要改变这些业务逻辑,你就必须到各个模块去修改。就算把这些业务抽象成一个独立模块,其它模块只是调用它的一个方法,但是这个方法调用也还是分布在很多地方。

  (2) 组件会因为那些与自己核心业务无关的代码变得杂乱。一个向地址录中添加条目的方法应该只关心如何添加地址,而不是关心它是不是安全或支持事务的。

  此时,我们该怎么办呢?这正是AOP用得着的地方。AOP帮助我们将这些服务模块化,并把它们声明式地应用在需要它们的地方,使得这些组件更加专注于自身业务,完全不知道其它涉及到的系统服务。

  这里的概念切面,就是我们要实现的交叉功能,是应用系统模块化的一个方面或领域。切面的最常见例子就是日志记录。日志记录在系统中到处需要用到,利用继承来重用日志模块是不合适的,这样,就可以创建一个日志记录切面,并且使用AOP在系统中应用。

4.2AOP术语

切面(Aspect):需要实现的交叉功能。切入点pointcut和通知advice的结合 

连接点(Join point):应用程序执行过程中插入切面的地点;此处可是方法的调用、异常的抛出甚至是修改的字段。所谓连接点是指那些可能被拦截到的方法。

通知(Advice):通知切面的实际实现。它通知应用系统新的行为,通知在连接点插入到应用程序系统中。通知/增强,增强代码。

切入点(point Cut)定义通知应该应用在哪些连接点。通常指定的类名和方法名,或匹配类名和方法名样式的正则表达式来制定切入点。已经被增强的连接点

引入(Introduction):允许为已存在类添加新方法和属性。

目标对象(Target)被通知的对象。既可是编写的类也可是添加定制行为的第三方类。

代理(Proxy):将通知应用到目标对象后创建的对象。

织入(weaving):将切面应用到目标对此那个从而创建一个心的代理对象的过程。切面是指接入点被织入到目标对象中,织入发生在目标对象生命周期的多个点上:

在指定接入点被织入到目标对象中,注入发生在目标对象生命周期的多个点上

编译器:切面子啊目标对象编译时织入(需特殊的编译器)

类装载期:切面在目标对象被载入到jvm时织入(需要特殊的类载器,在类的载入到应用系统之前增强目标对象的字节码)

运行期:切面在用系统运行时织入(通常,AOP容器将在织入切面时动态)

4.3AOP在Spring中的实现

  基于AOP,业界存在各种各样的AOP实现,比如,JBoss AOP、Spring AOP、ASPectJ、AspectWerkz等。各自实现的功能也不一样。AOP实现的强弱在很大程度上取决于连接点模型。目前,Spring只支持方法级的连接点。这和一些其他AOP框架不一样,如AspectJ和JBoss,它们还提供了属性接入点,这样可以防止你创建特别细致的通知,如对更新对象属性值进行拦截。然而,由于Spring关注于提供一个实现J2EE服务的框架,所以方法拦截可以满足大部分要求,而且Spring的观点是属性拦截破坏了封装,让Advice触发在属性值改变而不是方法调用上无疑是破坏了这个概念。

  Spring的AOP框架的关键点如下:

  (1)Spring实现了AOP联盟接口。在Spring AOP中,存在如下几种通知(Advice)类型

    Before通知:在目标方法被调用前调用,涉及接口org.springFramework.aop.MethodBeforeAdvice;

    After通知:在目标方法被调用后调用,涉及接口为org.springframework.aop.AfterReturningAdvice;

    Throws通知:目标方法抛出异常时调用,涉及接口org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice;

    Around通知:拦截对目标对象方法调用,涉及接口为org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor。

  (2)用Java编写Spring通知,并在Spring的配置文件中,定义在什么地方应用通知的切入点。

  (3)Spring的运行时通知对象。代理Bean只有在第一次被应用系统需要的时候才被创建。如果你使用的是ApplicationContext,代理对象在BeanFactory载入所有Bean的时候被创建。Spring有两种代理创建方式。如果目标对象实现了一个或多个接口暴露的方法,Spring将使用JDK的java.lang.reflect.Proxy类创建代理。这个类让Spring动态产生一个新的类,它实现所需的接口,织入了通知,并且代理对目标对象的所有请求。如果目标对象没有实现任何接口,Spring使用CGLIB库生成目标对象的子类。在创建这个子类的时候,Spring将通知织入,并且将对目标对象的调用委托给这个子类。此时,需要将Spring发行包lib/cglib目录下的JAR文件发布到应用系统中。

4.4Spring AOP的优势

  借助于Spring AOP,Spring IoC能够很方便的使用到非常健壮、灵活的企业级服务,是因为Spring AOP能够提供如下几方面的优势:

  (1)允许开发者使用声明式企业服务,比如事务服务、安全性服务;EJB开发者都知道,EJB组件能够使用J2EE容器提供的声明式服务,但是这些服务要借助于EJB容器,而Spring AOP却不需要EJB容器,借助于Spring的事务抽象框架就可以这些服务。

  (2)开发者可以开发满足业务需求的自定义切面;

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