Java技術整理（5）—

Spring是一個全面的全面的、企業應用開發一站式的解決方案，貫穿表現層、業務層、持久層。但是 Spring 仍然可以和其他的框架無縫整合。

1、Spring的核心組件

（1）數據層： JDBC、ORM、OXM、JMS、Transations
（2）Web層： Web、Servlet、Portlet、Struts
（3）中間層： AOP、Aspects、Instrumentation
（4）核心容器： Beans、Core、Context、Expression Language
（5）測試層： Test

2、Spring IOC 原理

（1）概念： Spring通過一個配置文件描述Bean及Bean之間的依賴關系，利用Java語言的反射功能實例化 Bean并建立Bean之間的依賴關系。Spring的IOC容器在完成這些底層工作的基礎上，還提供了 Bean實例緩存、生命周期管理、Bean實例代理、事件發布、資源裝載等高級服務。

（2）Spring容器高層視圖

Spring啟動時讀取應用程序提供的Bean配置信息，并在Spring容器中生成一份相應的Bean配置注冊表
根據這張注冊表實例化Bean，并將Bean實例存入Bean緩存池
應用程序讀取Bean緩存池中的Bean實例

（3）IOC容器實現

IOC容器依賴于BeanFactory，是Spring框架的基礎程序，所以開發者操作的是ApplicationContext而非底層的BeanFactory。

Bean注冊表

首先，Spring配置文件中的每一個節點元素在Spring容器中都通過一個 BeanDefinition 對象表示，它表述了 Bean 的配置信息，而BeanDefinitionRegistry 接口提供了向容器手動注冊 BeanDefinition 對象的方法。

獲取Bean實例對象

BeanFactory 提供的最主要方法就是getBean(String beanName)方法，調用該方法能從容器中返回一個特定名稱的Bean。

訪問容器中關于Bean的基本信息——ListableBeanFactory

BeanFactory 的子類 ListableBeanFactory，提供了訪問容器內關于Bean 的基本信息，如Bean的個數，獲取某一類型Bean的配置名、查看容器中是否包含某一Bean等方法。

父子級容器——HierarchicalBeanFactory

父子級聯IOC容器實現的接口是HierarchicalBeanFactory，子容器可以通過接口方法訪問父容器，由此建立的IOC級聯容器體系中，子容器可以訪問父容器，而父容器無法訪問子容器。

Spring利用父子級聯容器實現了很多功能，例如 SpringMVC中，View層的Bean位于一個子容器中，而Service層和Dao層的Bean位于父容器中，這樣View層的Bean就可以引用Service層和Dao層的Bean了

拓展接口 —— ConfigurableBeanFactory

這是一個BeanFactory子類系列十分重要的接口，它增強了IOC的可定制性，它定義了設置類加載器、屬性編輯器、容器初始化后置處理器等方法

自動裝配——AutowireCapableBeanFactory

這個接口定義了容器中的Bean按某種規則（如按名字匹配、按類型匹配等）進行自動裝配的方法。

注冊單例Bean——SingletonBeanRegistry

這個接口定義了允許在運行期間向容器注冊單例Bean的方法。

對于單例Bean對象來說，BeanFactory會緩存Bean實例，所以第二次調用getBean()獲取Bean對象時會直接從IOC容器的緩存中獲取Bean實例。

Spring 在 DefaultSingletenBeanFactory 類中提供了用于緩存單例Bean 緩存器，這個緩存器使用HashMap實現，單例Bena以beanName作為key進行存儲。

BeanFactory依賴日志框架

在初始化 BeanFactory 時，必須提供一種日志框架，例如使用Log4j，這樣啟動Spring容器時才不會報錯。

BeanFactory提供給開發者的操作類——ApplicationContext

ApplicationContext 繼承于 HierarchicalBeanFactory 和 ListableBeanFactory 接口，并由此拓展出其它功能接口：

ClassPathXmlApplicationContext： 默認從類路徑加載配置文件
FileSystemXmlApplicationContext： 默認從文件系統中裝載配置文件
ApplicationEventPublisher： 讓容器擁有發布應用上下文事件的功能，包括啟動容器事件、關閉容器事件等
MessageSource： 為應用提供 il8n 國際化消息訪問的功能
ResourcePatternResolver： 通過帶前綴的Ant風格的資源文件路徑裝載Spring配置條件
LifeCycle： 這個接口是Spring 2.0 時加入的，提供了start 和 stop 方法，主要用來控制異步處理過程，在具體使用中，該接口會被ApplicaitonContext和Bean實例同時實現，ApplicationContext 會將 start 和 stop 狀態發布給所有實現了接口的Bean，以達到管理和控制JMX、任務調度的目的
ConfigurableApplicationContext： 擴展了ApplicationContext，主要是新增了兩個方法：refresh() 和 close()，讓ApplicationContext擁有了啟動、刷新、關閉應用上下文的功能。

WebApplicationContext

WebApplicationContext是專門為Web應用準備的，它允許從相對于Web根目錄的路徑中裝載配置文件完成初始化工作，從WebApplicationContext中可以獲得ServletContext的引用，整個Web應用上下文對象將作為屬性放置到ServletContext 中，以便Web應用環境可以訪問Spring應用上下文。

（4）Spring Bean的作用域

Spring 3.0 定義了五種Bean的作用域：單例、原型、請求、會話、全局會話

singleton（單例模式，多線程不安全）： Spring IOC容器只存在一個共享的 Bean 實例，無論有多少個 Bean 引用它，始終指向同一個對象，但這種模式在多線程環境下是不安全的。
prototype（原型模式）： Spring 每一次嘗試獲取原型模式的Bean對象時，容器都將創建一個新的Bean提供給Spring。
request（請求模式）： 一次HTTP請求，Spring創建一次新的Bean提供使用，其生命周期隨請求狀態的銷毀而銷毀。
session（會話模式）： 一次Http Session 中，容器返回的是同一個實例，當重新開啟一次Http Session，容器會重新創建一個Bean實例提供使用，請求結束，實例銷毀。
global session（全局會話模式）： 在一個全局Http Session中，容器返回同一個Bean實例，僅在protlet context時使用。

（5）Spring Bean的生命周期

SpringBean的生命周期：實例化 —— 屬性賦值 —— 初始化 —— 銷毀

實例化： 實例化一個Bean，也就是我們常說的new

屬性賦值

IOC 依賴注入： 按照Spring Context對Bean實例進行配置
setBeanName的實現： 若Bean實現了BeanNameAware接口，調用setBeanName(String beanId)方法
setBeanFactory的實現： 若Bean實現了BeanFactoryAware接口，調用setBeanFactory(BeanFacrtory beanFactory)方法
setApplicationContext的實現： 若Bean實現了ApplicationContextAware接口，調用setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)方法，可以實現設置BeanFactory方法，并比BeanFactoryAware更加優秀
postProcessBeforelnitialization的實現： 若Bean實現了BeanPostProcessor接口，將調用postProcessBeforelnitialization(Object obj, String s)方法，BeanPostProcessor經常用于Bean內容的修改，并且Bean初始化結束后也會調用這個方法，也可以應用于內存或緩存技術。

初始化

init-method： 若Bean在配置文件中定義了初始化方法，則在初始化階段會自動調用配置的初始化方法。
postProcessAfterInitialization的實現： 若Bean實現了BeanPostProcessor接口，調用postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法。

銷毀

destroy 過期自動清理階段： 當Bean不再需要時，會經歷清理階段，若 Bean 實現了 DisposableBean 接口，則調用destroy()方法進行銷毀。
destroy-method 自配置清理： 若Bean的配置文件中設置了destroy方法時，則自動調用自定義的destroy方法

（6）Spring 依賴注入的方式

Spring 提供的依賴注入的方式：構造器注入、set方法注入、靜態工廠注入、實例工廠注入

構造器注入案例

public CatDaoImpl(String message){this.message = message;
}<bean id="CatDaoImpl" class="class.CatDaoImpl"><constructor-arg value="message"></constructor-arg>
</bean>

setter方法注入

public class Id{private int id;public int getId(){return id;}public void setId(int id){this.id = id;}
}<bean id="id" class="com.Id"><property name="id" value="123"></property>
</bean>

靜態工廠注入

// 對外提供的靜態工廠
public class DaoFactory{public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){return new StaticFactoryDaoImpl;}	
}//使用靜態工廠的類
public class SpringAction{//注入對象private DaoFactory staticFactoryDao;//注入對象的set方法public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao){this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;}
}//給調用類注入靜態工廠
<bean name="springAction" class="com.SpringAction"><property name="staticFactoryDao" ref="staticFatoryDao"></property>
</bean>//給靜態工廠中的成員注入
<bean name="staticFatoryDao" class="com.DaoFactory" factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

實例工廠注入

//創建一個實例工廠
public class DaoFactory{public DaoFactory getFactoryDaoImpl(){return new FactoryDaoImpl();	}
}//調用類使用實例工廠
public class SpringAction{private DaoFactory daoFactory;public void setDaoFactory(DaoFactory daoFactory){this.daoFactory = daoFactory;}
}//為調用類注入實例工廠Bean對象
<bean name="springAction" class="SpringAction"><property name="daoFactory" ref="daoFactory"></property>
</bean>//管理實例工廠，先聲明注入的類，再配置實例工廠的成員
<bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean>
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>

（7）自動裝配的實現方式

Spring裝配包括手動裝配和自動裝配，手動裝配是基于 xml 裝配、構造方法、setter方法等。

自動裝配一共有5種實現方式：

no： 默認不自動裝配，通過顯式的 ref 屬性進行裝配
byName： 通過參數名自動裝配，Spring在配置文件中檢測到Autowired屬性被設置為byName，容器自動按照beanName進行注入
byType： 通過參數類型自動裝配，Spring在配置文件中檢測到Autowired屬性被設置為byType，容器自動按照type進行注入，若有多個匹配對象，則拋出錯誤
constructor： 類似于byType，但必須提供構造器參數，若沒有確定參數的構造器參數類型，則拋出異常
autodetect： 首先嘗試使用構造器參數裝配，若無法工作則使用byType方式

3、Spring AOP 的原理

（1）概念： AOP是一種“橫切”技術，將多個類的公共模塊抽取到一個模塊中，并將其命名為**“Aspect”**，即切面。
（2）AOP的兩個部分： 核心關注點、橫切關注點

核心關注點： 業務處理的主要流程
橫切關注點： 一切與業務代碼無相關的代碼

（3）AOP的應用場景：

Authentication： 權限
Caching： 緩存
Context passing： 內容傳遞
Error handling： 錯誤處理
Lazy loading： 懶加載
Debugging： 調試
logging, tracing, profiling and monitoring： 記錄跟蹤優化校準
Performance optimization： 性能優化
Persistence： 持久化
Resource pooling： 資源池
Synchronization： 同步
Transactions： 事務

（4）AOP的核心概念：

切面（Aspect）： 類是對物體特征的抽象，切面是對橫切關注點的抽象
橫切關注點： 對哪些對象進行攔截、如何處理，這些關注點都是橫切關注點
連接點（JoinPoint）： 被攔截到的點，因為Spirng只支持方法類型的連接點，所以Spirng中連接點就是被攔截方法，實際上連接點還可以是字段、構造方法
切入點（PointCut）： 對連接點進行攔截的定義
通知（Advice）： 所謂的通知就是攔截到連接點后要執行的代碼，分為前置、后置、異常、最終、環繞通知等類型
目標對象： 代理的目標對象
織入（weave）： 將切面應用到目標對象并導致代理對象創建的過程
引入（introduction）： 不修改代碼的前提下，引入可以在運行期為類動態地添加一些方法或字段

（5）AOP的代理方式

Spring 提供了兩種AOP的代理方式：JDK接口動態代理、CGLib動態代理

JDK接口動態代理：

被代理類實現InvocationHandler，通過實現該接口定義橫切邏輯，并通過反射機制調用目標類的代碼，動態地將橫切邏輯和業務邏輯編織在一起
代理類通過InvocationHandler接口動態創建一個實例，生成目標類的代理對象

GCLib動態代理：

GCLib的全稱是Code Generation Library，是一個高性能、高質量的代碼生成類庫，可以在運行期間動態擴展Java類和實現Java接口，CGLib封裝了ASM，可以在運行期間生成新的class，對比JDK動態代理，CGLib可以動態代理未實現接口的類。

（6）AOP的實現原理

@Aspect
public class TransactionDemo {@Pointcut(value="execution(* com.yangxin.core.service.*.*.*(..))") public void point(){}@Before(value="point()")public void before(){System.out.println("transaction begin");}@AfterReturning(value = "point()")public void after(){System.out.println("transaction commit");}@Around("point()")public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{ System.out.println("transaction begin");joinPoint.proceed();System.out.println("transaction commit");}
}

4、Spring MVC 的原理

MVC指的是Modal（模型），View（視圖），Controller（控制器），Spring MVC框架是圍繞 DispatcherServlet 而設計的，這個Servlet會將請求分發到各個控制器，并支持可配置的處理器映射、視圖渲染、本地化、時區與主題渲染等，甚至還能支持文件上傳。

（1）瀏覽器請求的全過程：

瀏覽器發送HTTP請求，DispatcherServlet接收
DispatcherServlet輪詢處理器，通過HandlerMapping進行查找適用的Controller
當HandlerMapping查找到處理器后，DispatcherServlet調用處理器，將請求發送給Controller
Controller調用Service層業務邏輯，獲取返回值后分發到ModalAndView對象
DispatcherServlet監聽ModalAndView響應結果
DispatcherServlet得到結果后分發給Model對象，并輪詢視圖映射ViewResolver，查找到指定的視圖
Modal將結果反應到視圖，View向瀏覽器發送響應體

（2）MVC常用注解

組件注解： @Controller、@RestController、@Component、@Repository、@Service
請求注解： @RequestMapping、@Autowired、@PathVariable、@RequestParam、@RequestHeader

5、MyBatis緩存

MyBatis擁有兩級緩存，默認情況下開啟一級緩存，二級緩存由開發者手動開啟。

一級緩存是會話級別的緩存，當同一會話調用同一個SQL時，優先從緩存中讀取數據。
二級緩存是映射級別的緩存，不同的SQL會話可以共享該緩存

（1）一級緩存的原理

當用戶線程第一次發出查詢sql，sql的查詢結果會寫入到sqlSession的一級緩存中，緩存使用的是Map結構，其中key = mapperID + offset + limit + SQL + 所有入參，value = 用戶信息，當同一個sqlSession再次發出同一個sql請求，就從緩存中取出數據，若兩次查詢中間發生更新操作，則本sqlSession中的一級緩存區域全部清空，所以第二次請求會從數據庫中查詢，并寫入到新的緩存中去。

（2）二級緩存的原理

二級緩存的范圍是mapper同命名空間的mapper，mapper以命名空間為單位創建緩存數據結構，結構是 map，通過 CacheExecutor 實現的。

CacheExecutor是Executor的代理對象，所有的查詢操作，在CacheExecutor都會先查詢緩存，再查詢數據庫。

（3）如何配置二級緩存