Spring Framework框架

发布时间 2023-09-28 13:52:38作者: sTruth

Spring Framework框架

一、含义:简称为Spring,是一个开源的、综合性的Java应用程序开发框架。它提供了一系列的功能和特性,用于开发企业级的Java应用程序。

二、主要模块

支持IoC和AOP的容器

IoC(Inversion of Control,控制反转):一种设计原则

1. 含义:它指将对象的创建、依赖关系的管理和控制权从应用程序代码中转移到外部的容器中,容器负责创建和管理对象,并解决对象之间的依赖关系,应用程序代码只需要定义需要的对象和它们之间的依赖关系,然后由容器在运行时进行实例化和注入。

2. 背景:传统编程模式中,应用程序代码通常负责创建和管理各个对象之间的依赖关系。这意味着应用程序代码需要显式地实例化对象,并处理对象之间的依赖关系。这种方式导致了高度耦合的代码,难以进行单元测试、重用和维护。

具体实现:在实际开发中,IoC通过依赖注入(Dependency Injection,DI)这种实现方式来实现。它通过将依赖关系从应用程序代码中抽离出来,并将其注入到对象中,实现了对象之间的解耦和控制反转。

 

AOP(Aspect-Oriented Programming,面向切面编程):一种编程范式

1. 目的:用于解决在传统的面向对象编程中难以处理的横切关注点问题。将这些横切关注点从主要业务逻辑中分离出来,形成一个独立的模块,称为切面(Aspect)。切面可以跨越多个对象,将横切关注点逻辑应用于系统中的多个位置。

2. 背景:在传统的编程模式中,应用程序代码通常负责创建和管理各个对象之间的依赖关系。这意味着应用程序代码需要显式地实例化对象,并处理对象之间的依赖关系。这种方式导致了高度耦合的代码,难以进行单元测试、重用和维护。

3. AOP 的概念和术语

Join Point(连接点):程序执行过程中的一个特定点,例如方法的调用、异常的抛出等。

Pointcut(切点):定义了哪些连接点被选择来应用切面逻辑。

Advice(通知):切面逻辑在切点上执行的动作,例如在方法调用前执行某个操作。

Aspect(切面):横切关注点的模块,包括切点和通知。

Weaving(织入):将切面逻辑应用到目标对象中的过程。

4. 常见应用场景:日志记录、性能监测、安全性检查、事务管理等。Spring 框架提供了强大的 AOP 支持,可以通过配置或注解的方式来定义切面和通知,并将其织入到目标对象中。

 

支持JDBC和ORM的数据访问模块

ORM(Object-Relational Mapping):一种技术

    1. 含义:是一种将对象模型和关系数据库之间进行映射的技术,它提供了一系列的API和工具,用于实现对象到表格(关系型数据库中数据以表格的形式存储)的转换、查询、持久化和事务管理等来操作和管理数据库,使得开发人员可以使用面向对象的方式来处理数据。
    2. 常见ORM框架:Hibernate、JPA、MyBatis

 

支持声明式事务的模块

Spring通过注解或XML配置来定义事务的边界和属性,以简化事务管理的代码编写。

 

支持基于Servlet的MVC开发

Java Servlet:一种基于Java编写的服务器端组件

1. 含义:用于处理客户端的HTTP请求,并根据请求的类型和内容生成相应的HTTP响应。它是基于Java Servlet规范(用于定义和标准化Java Servlet技术)的实现,可以运行在Java Servlet容器中,如Tomcat、Jetty等。

2.特性:Servlet API提供了一系列的接口和类,开发使用这些API来处理请求、读取参数、访问会话、操作Cookie等,也可以根据业务需求实现自定义的Servlet类,并将其注册到Servlet容器中,然后容器会根据请求的URL路径或其他规则将请求分发给对应的Servlet进行处理。Java Servlet可以处理各种类型的请求,包括GET、POST、PUT、DELETE等,同时它还提供了一些功能强大的特性,如会话管理、过滤器、拦截器、安全性配置等,可以帮助开发人员构建复杂和安全的Web应用程序。Java Servlet可以与其他Java技术和框架集成,如JavaServer Pages (JSP)、JavaServer Faces (JSF)、Spring MVC等,从而实现更复杂和功能丰富的应用程序。

 

MVC:一种软件设计模式

    1. 将应用程序的逻辑分离为三个不同的组件:模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)

Model:负责管理应用程序的数据以及对数据的操作。它封装了业务逻辑和数据访问,提供了数据的存储、检索、更新等操作。模型可以是一个对象、一个集合或者一个数据库等。

View:用户界面的表示,负责展示数据给用户。它通常是用户可以看到和与之交互的界面元素,如网页、图形界面等。视图不处理数据或业务逻辑,仅负责根据Model的数据来展示用户界面。

Controller:负责处理用户的输入和响应,并根据用户的操作更新模型和视图。它接收用户的请求,然后根据请求的类型调用相应的模型方法进行数据的处理,最后将处理结果传递给View进行展示。

    1. 优点

分离关注点:MVC模式将应用程序的不同功能和关注点分离开来,使得代码更加清晰和可维护。模型负责处理数据和业务逻辑,视图负责展示界面,控制器负责处理用户输入和响应,使得每个组件的职责明确。

可扩展性:由于MVC模式将应用程序分为不同的组件,因此可以更容易地扩展和修改每个组件而不影响其他组件。例如,可以通过修改模型来改变数据的存储方式,而不需要修改视图和控制器。

可重用性:通过将应用程序的逻辑分离为独立的组件,可以更好地重用这些组件。例如,可以重用相同的模型和控制器来支持不同的视图,或者重用相同的视图来展示不同的模型数据。

    1. Spring MVC
      1. 含义:Spring框架下的一个子项目,它借鉴了MVC设计模式的思想,并提供了一套全面的MVC框架,用于构建Web应用程序。
      2. 关键特性和优势

松耦合:Spring MVC通过使用依赖注入和面向接口的编程,实现了松耦合的开发模式。

高度可扩展:Spring MVC提供了一系列的扩展点和插件,可以根据具体的业务需求来定制和扩展功能。例如,可以自定义拦截器、视图解析器、数据绑定等。

强大的请求处理:Spring MVC支持灵活的请求映射和处理机制。可以根据URL、请求方法、请求参数等进行精确的匹配,并将请求分发给合适的处理器方法进行处理。

视图技术的多样性:Spring MVC支持各种视图技术,如JSP、Thymeleaf、Freemarker等。开发人员可以根据自己的喜好和项目需求选择合适的视图技术。

数据绑定和验证:Spring MVC提供了强大的数据绑定和验证机制,可以轻松地将请求参数绑定到模型对象,并进行数据验证和转换。

与其他Spring项目集成:Spring MVC可以与其他Spring项目无缝集成,如Spring IoC容器、Spring Security、Spring Data等,提供了更全面和一致的开发体验。

 

支持基于Reactive的Web开发

Spring WebFlux:Spring的一个模块

1. 含义:用于构建响应式和非阻塞的Web应用程序。

2. 关键特性和优势

响应式和非阻塞:Spring WebFlux以非阻塞的方式处理请求和响应。这使得应用程序可以更高效地处理大量并发请求,提高系统的吞吐量和响应性能。

响应式路由和处理器:Spring WebFlux提供了一套响应式的路由和处理器函数,可以根据请求的路径和条件来路由请求,并定义处理器函数来处理请求和生成响应。这种函数式的编程模型使得代码更简洁、可读性更高。

反应式数据流:Spring WebFlux支持使用反应式数据流的方式处理请求和响应。开发人员可以使用Reactor或其他类似的库来处理和操作数据流,实现更灵活和复杂的逻辑。

集成WebFlux和Spring生态系统:Spring WebFlux可以与其他Spring项目无缝集成,如Spring Boot、Spring Data等。

多种服务器的支持:Spring WebFlux兼容多种服务器,包括Netty、Undertow和Tomcat等。

3. 基于Reactive的Web开发和基于Servlet的MVC开发的区别

响应模型:基于Servlet的MVC开发采用的是阻塞I/O模型,即每个请求在处理过程中会一直占用一个线程。而基于Reactive的Web开发则采用的是非阻塞I/O模型,通过利用事件驱动和异步处理,一个线程可以处理多个请求,不会被阻塞。这使得基于Reactive的开发模式更具有扩展性和吞吐量。

并发处理:基于Servlet的MVC开发使用线程池来处理并发请求,每个请求都会分配一个线程进行处理。而基于Reactive的Web开发利用异步和非阻塞的特性,能够更好地处理大量并发请求,而无需大量的线程。这有助于提高系统的吞吐量和响应性能。

编程模型:基于Servlet的MVC开发使用基于回调函数的编程模型,即通过编写回调函数来处理请求和生成响应。而基于Reactive的Web开发使用响应式编程模型,通过使用流式操作和函数式编程,更容易处理和转换数据流。这种编程模型使得代码更简洁、可读性更高。

异常处理:基于Servlet的MVC开发中,异常通常通过抛出异常并在调用堆栈中传播,然后通过异常处理器进行处理。而基于Reactive的Web开发中,异常通常通过错误信号流传递,可以使用流操作符进行异常处理。

 

 

集成JMS、JavaMail、JMX、缓存等其他模块

JMS(Java Message Service):Java平台上用于创建、发送和接收消息的API。可以使用JMS来实现异步消息传递和解耦系统组件。集成JMS时,需要配置JMS提供者(如RabbitMQ)的连接和相关属性,使用JMS的API来发送和接收消息。

JMX(Java Management Extensions):Java平台上用于管理和监控应用程序的API。可以使用JMX来暴露应用程序的管理接口,并使用JMX客户端进行监控和管理。在集成JMX时,需要编写MBean接口和实现类,将需要监控和管理的组件注册为MBean,使用JMX的API进行管理和监控。

缓存:缓存是一种常见的优化手段,用于提高数据访问性能和减少对底层资源的依赖。可以集成各种缓存框架(如Ehcache、Redis或Memcached)来实现缓存功能。在集成缓存时,需要配置缓存框架的连接和参数,并使用缓存的API来读取和写入缓存数据

 

 

 

 

 

 

Java应用程序和Web应用程序

  1. Java应用程序:是运行在Java虚拟机上的独立应用程序,通常以可执行的JAR文件或WAR文件形式存在。通过命令行或双击运行,并且不依赖于Web容器或浏览器。可使用Java标准库和其他第三方库来实现各种功能,如文件操作、网络通信、多线程处理等。
  2. Web应用程序:基于Web技术的应用程序,需要通过Web浏览器进行访问和交互。通常由客户端和服务器端组成。客户端指浏览器,负责向服务器发送请求并显示服务器返回的内容。服务器端是核心,负责接收客户端请求,处理业务逻辑,并返回HTML、CSS、JavaScript等资源给客户端。Java通过Java Servlet、JavaServer Pages(JSP)、JavaServer Faces(JSF)、Spring MVC等技术来实现Web应用程序的开发
  3. 开发方式:Java应用程序通常是以面向对象的方式进行开发,使用Java编程语言和相关的开发工具,如集成开发环境(IDE)和构建工具(如Maven)。Web应用程序需要通过Web容器(如Tomcat、Jetty等)来运行和管理,它们通常是以WAR文件的形式进行部署。
  4. 部署和访问:Java应用程序部署时通过命令行或双击可执行文件来启动应用程序。而Web应用程序需要将WAR文件部署到Web容器中,然后通过浏览器访问应用程序的URL来访问。Web应用程序的访问通常需要网络连接,而Java应用程序可以在任何支持Java虚拟机的环境中运行。

 

Java EE(Java Platform, Enterprise Edition,Java企业级平台)

一、Java EE是用于开发和构建企业级应用程序的一套规范和技术。提供了一系列的API和工具,用于开发、部署和管理大规模、可靠性高的企业级应用。

二、Java EE的特点

   分层架构:将应用程序分为表示层、业务逻辑层和数据持久化层,使得应用程序更易于维护、扩展和测试。

组件模型:使用EJB(Enterprise JavaBeans)、Servlet、JSP(JavaServer Pages)和JSF(JavaServer Faces)等组件来构建应用程序,提供了更高级别的抽象和复用性。

事务管理:提供了基于容器的事务管理,可以确保应用程序在数据库操作等事务性任务中的一致性和可靠性。

安全性:提供了一套安全机制,包括认证、授权、加密和访问控制等,可以保护应用程序的敏感数据和资源。

分布式计算:支持将应用程序部署在多个服务器上,实现负载均衡和故障恢复等功能。