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【Spring】Spring核心与设计思想-创新互联

Spring核心与设计思想

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  • Spring核心与设计思想
    • 什么是框架
    • Ioc容器
      • 汽车示例
    • Spring IoC
    • DI
    • Spring创建和使用
      • 创建Spring项目
      • 将Bean注册到容器
      • 取出Bean对象
      • Application Context 和 BeanFactory

什么是框架

Spring其实就是我们java中的一个框架，不过这是之前流行的框架，现在比较流行的框架是SpringBoot。那什么是框架呢？

🔑框架其实就相当于脚手架，让我们开发起来更方便，比如之前用servlet实现网站的后端，步骤比较繁琐，又是创建目录，又是引入依赖，还需要配置SmartTomcat，也就是除了业务逻辑之外我们需要关注的东西比较多。那框架其实就是为了简化开发的，让我们尽量少关注这些环境问题，我们只需要实现业务逻辑就行了。

Ioc容器

那Spring具体是一个什么样的框架呢？用一句话来总结就是：

🔑Spring是一个包含了众多工具方法的IoC容器。

1️⃣首先包含了众多工具方法：这个好理解，就比如java中的一些工具类，向Arrays，Collections这些集合类，提供了很多方法，方便了我们的开发，Spring也是一样，提供了很多工具方法，有需要的时候直接调用就行了。

2️⃣什么是容器：比如在数据结构中的那些集合类，比如ArrayList，LinkedList，HashMap。这些类就可以称作存储数据的容器；再比如Tomcat是存储webapp的容器。

3️⃣Ioc：Inversion Of Control：控制反转的意思。在Spring中就是把控制权交到Spring手中。这句话并不好理解，下面我们用示例解释说明这句话。

🍎Spring核心功能：Spring是包含了众多工具方法的IoC容器，最核心的功能是容器管理。

汽车示例

比如我们要建造一辆汽车，传统开发思路是：造一辆车，汽车（car）依赖车身，车身（framework）依赖底盘，底盘（bottom）依赖轮胎（tire）。

🔑代码实现：

public class NewCar {public static void main(String[] args) {Car car = new Car();
        car.init();
    }
    static class Car{public void init(){//汽车需要依赖车身
            Framework framework = new Framework();
            framework.init();
        }
    }
    static class Framework{public void init(){//车身需要依赖底盘
            Bottom bottom = new Bottom();
            bottom.init();
        }
    }
    static class Bottom{public void init(){//底盘需要依赖轮胎
            Tire tire = new Tire();
            tire.init();
        }
    }
    static class Tire{private int size = 20;
        public void init(){System.out.println(size);
        }
    }
}

🍎按照传统的开发思路，造汽车需要车身，那就在Car类中的init方法中创建FrameWork，而车身又需要底盘，那就在FrameWork的init方法中创建底盘，造底盘需要轮胎，那就在底盘的init方法中创建轮胎。不过这时候轮胎尺寸是固定的，如果更改了需求，轮胎尺寸由用户自定义，那就需要改动代码：

import java.util.Scanner;

public class NewCar {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int size = scanner.nextInt();
        Car car = new Car();
        car.init(size);
    }
    static class Car{public void init(int size){//汽车需要依赖车身
            Framework framework = new Framework();
            framework.init(size);
        }
    }
    static class Framework{public void init(int size){//车身需要依赖底盘
            Bottom bottom = new Bottom();
            bottom.init(size);
        }
    }
    static class Bottom{public void init(int size){//底盘需要依赖轮胎
            Tire tire = new Tire();
            tire.init(size);
        }
    }
    static class Tire{private int size = 20;
        public void init(int size){this.size = size;
            System.out.println(size);
        }
    }
}

需要从Car到FrameWork再到Bottom再到Tire，把尺寸size一级一级地向下传递。也就是说整个调用链都需要发生改变。那对于复杂的项目，可能调用链更多，那这时候更改了业务需求，需要的改动就会更多。这就叫做代码的耦合度太高。下面改进一下代码，就可以降低耦合度：

import java.util.Scanner;

public class NewCar {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int size = scanner.nextInt();

        Tire tire = new Tire(size);
        Bottom bottom = new Bottom(tire);
        Framework framework = new Framework(bottom);
        Car car = new Car(framework);
    }
    static class Car{private Framework framework = null;
        public Car(Framework framework) {this.framework = framework;
        }
    }
    static class Framework{private Bottom bottom = null;
        public Framework(Bottom bottom){this.bottom = bottom;
        }
    }
    static class Bottom{private Tire tire = null;
        public Bottom(Tire tire) {this.tire = tire;
        }
    }
    static class Tire{private int size = 20;
        public Tire(int size){init(size);
        }
        public void init(int size){this.size = size;
            System.out.println(size);
        }
    }
}

🔑改进的策略是将new实例这部操作提取出来，之前是Car需要Framework，就在Car类中new出Framework实例，Framework需要Bottom就在Framework中new出Bottom实例。现在把new实例提取出来，也就是将控制权交出去。让类和类之间的关联降低，让代码的耦合度降低。

🔑之前的代码是我当前类需要底层类的实例，就在当前类中new底层类的实例，现在是我需要底层类的实例，就给我传一个底层类的实例。我的车身需要底盘，我不自己建造了，我外包给别人建造，建造好之后把底盘给我就行了。这样当再发生需求变更的时候就无需一级一级的修改代码了。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zt7Ytq4d-1669874585317)(https://hao-typora.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/img/image-20221121112735320.png)]

🍊改进前：由上级类创建下级类的实例，改进后：将下级类实例传入上级类。下级的控制权不再交给上级。即使下级类发生任何改变，上级都是不受影响的。

🍎控制反转（IoC）：控制反转就是控制权反转。比如A类需要B类对象，如果在A类中new出B类实例，那B类控制权就是在A类中。控制权反转就是如果A类对象需要B类对象，B类对象交由Spring来管理，对象的控制权交给Spring了，A类对象需要B类对象就从Spring来获取，Spring相当于是一个第三方。

Spring IoC

Spring是一个包含了众多工具方法的IoC容器，既然是个容器，Spring存储的其实是对象。它具备两个最基本的功能：将对象存入容器和从容器中取出对象。

说Spring是一个IoC容器是因为：对象的创建和销毁的权利都交给Spring来管理了，它本身又具备了存储对象和获取对象的能力。控制权交给了Spring，所以符合IoC的思想。

==将对象存入容器的好处：==将对象存入容器后，以后再需要直接取就行了，而new对象的方式是每次需要都需要工具都现做，用完就丢掉，下次用的时候还得重新做。

DI

DI：Dependency Injection （依赖注入）

所谓依赖注⼊，就是由 IoC 容器在运⾏期间，动态地将某种依赖关系注⼊到对象之中 ，就比如要创建一个Car需要先有一个FrameWork，此时FrameWork就是Car的依赖，创建Car对象的时候需要先把Framework传给Car对象。

Ioc和DI其实是具有相似之处的：Ioc是思想，而DI是这种思想的一种具体实现方式。

Spring创建和使用

Spring创建和使用总共分为三部分：

  1. 创建一个Spring项目
  2. 将Bean注册到容器（Spring中的Bean就是java中的对象）
  3. 获取并使用Bean
创建Spring项目

一：创建一个Spring项目：

总共三个步骤：

1️⃣创建一个Maven项目

2️⃣引入Spring依赖：

org.springframeworkspring-context5.2.3.RELEASEorg.springframeworkspring-beans5.2.3.RELEASE

3️⃣创建启动类(类名自己定)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GuBG3y4r-1669874585318)(https://hao-typora.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/img/image-20221121170951814.png)]

将Bean注册到容器

二：将Bean注册到容器

1️⃣先有一个Bean，Bean可以理解为就是java中的对象。但是并不是真的创建出一个对象，然后存到Spring容器中。我们只需要一个类就行了，并不需要真的创建出对象，创建对象是Spring的工作。实际上是向Spring中注册一个类，将来有需要的时候Spring用这个类实例出对象。

image-20221121172355490

2️⃣添加配置文件spring-config.xml（文件名自定义）到resources根目录下

3️⃣注册Bean到容器中

  • 注册Bean到容器中其实是在spring-config.xml配置文件中添加一个标签，标识一个Hello类，class属性是包名+类名，id属性是标识符，可以自定义。id是唯一的，存储的多个Bean的id不能重复
  • 这里的注册Bean到容器中，并没有真正创建对象，因为Spring的创建对象机制是懒汉模式，也就是当你用的时候，也就是取对象的时候才真正创建对象。这里注册只是告诉Spring今后可能会用这个类创建对象，id和class让Spring能找到这个类并创建出对象。
取出Bean对象

从Spring中取出Bean对象：

🍎这个取对象的过程其实就是Spring帮我们创建好了对象，然后把对象的引用交给自己的程序，这里有个关键点就是：注册到Spring中的类的构造方法要么是无参的，要么是有参的且参数是存储于Spring中的对象（这个在构造方法注入中会讲到），不能是自己任写的，如果自己任写一个构造方法，参数是一个String类型，那Spring自然就不知道要给构造方法传什么字符串了，这时候就会报异常。

1️⃣获取Spring上下文对象：因为我们要从Spring中取出Bean，所以必须得先有个Spring上下文对象。构造方法的参数是resources根目录下的配置文件名

2️⃣获取对象：getBean方法的参数是之前在配置文件中存储的Bean的id。

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //获取Spring上下文对象
        ApplicationContext applicationContext =
                new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");
        //获取对象
        Hello hello = (Hello) applicationContext.getBean("hello");
        //使用对象
        hello.sayHi();
    }
}

其中第二步获取对象常用的有三种方式，上面代码中通过id来获取是第一种，

第二种是通过类型来获取：

Hello hello = applicationContext.getBean(Hello.class);
  • 这种方式获取的对象不需要类型强转

不过这种方式有可能会出现bug，因为在Spring中可以对同一个类注册两次：(但是注册两次的id是不能相同的，否则会报错)

✅如果是第一种方式，根据id获取对象，那没有任何问题，但如果是第二种通过类型来获取，就会报错（因为此时在Spring中对同一个类注册了两次，而这两个Bean将会来产生两个对象，这两个对象又属于同一个类），如果这个类只注册了一次，那这两种获取对象的方式都不会报错。

第三种方式：使用id+类名

Hello hello = applicationContext.getBean("hello",Hello.class);
Application Context 和 BeanFactory

除了第二步创建对象有三种方式之外，获取Spring上下文对象还有另外一种方式：

BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("spring-config.xml"));

✅面试问题：Application Context 和 BeanFactory的区别：

1️⃣Application Context属于BeanFactory的子接口，BeanFactory提供了基础的访问容器的能力，而Application Context还提供了除此之外的其他能力，比如还添加了对国际化⽀持、资源访问⽀持、以及事件传播等⽅⾯的⽀持。

2️⃣ApplicationContext 是⼀次性加载并初始化所有的 Bean 对象，⽽ BeanFactory是需要那个才去加载那个，因此更加轻量。

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文章名称：【Spring】Spring核心与设计思想-创新互联
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