Spring 核心 IOC跟 AOP的自我实现

Harriet ·
更新时间:2024-09-20
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文章目录Spring1、Core Container(核心容器)2、Data Access3、Web4、AOP5、TestSpring 版本与 Java 版本的对应关系IoC1、XML 解析:2、根据第 1 步获取的信息,动态创建对象spring-ioc.xml文件如下User类Spring 提供点解析API官方 ApplicationContext 接口查看巧重点:根据官方ApplicationContext实现 MyClassPathXmlApplictionContextAOP简单ADD方法Spring 官方AOP注解实现spring-aop.xml调用官方AOP巧重点:自我实现AOP万马奔腾参考 Spring

Spring make java more simple
Spring make java more modern
Spring make java more reactive
Spring make java more productive
Spring make java more cloud-ready

简而言之Spring是Java目前第一大框架,Spring框架是由于软件开发的复杂性而创建的。Spring使用的是基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而,Spring的用途不仅仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合性角度而言,绝大部分Java应用都可以从Spring中受益。

目的:解决企业应用开发的复杂性,简化应用程序的开发。
功能:使用基本的JavaBean代替EJB,并提供了更多的企业应用功能
范围:任何Java应用
核心点:Spring是一个轻量级控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

Spring Framework Spring Boot Spring Cloud

常规所说的 Spring 框架就是 Spring Framework,大约 20 个模块,主要包括:

1、Core Container(核心容器)

1、Core
2、Beans
3、Context
4、Expression Language (SpEL)

Core 和 Beans 是框架的基础,提供了 IoCDI,以工厂模式的实现来完成配置和业务逻辑的解藕
IOC跟DI解释如下:

IOC容器(Inversion of Controller) 控制反转
Java思想是面向对象的开发,一个应用程序是由一组对象通过相互协作开发出的业务逻辑组成,那么如何管理这些对象,使他们高效地协作呢?抽象工厂、工厂方法设计模式”可以帮我们创建对象,“生成器模式”帮我们处理对象间的依赖关系,不也能完成这些功能吗?可是这些又需要我们创建另一些工厂类、生成器类,我们又要而外管理这些类,增加了我们的负担。所以用另外的方式,如果对象需要的时候,就自动地生成对象,不用再去创建。举个例子:原来我们饿了,就出去吃饭,但是现在有了外卖之后,就可以订餐了,我们可以把我们的需求告诉美团,让他们给我们送饭。这里主导关系发生了变化,原来是我们自己,但是现在是美团。
Spring提出了一种思想: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你是个什么东西,你需要什么东西,然后spring会在系统运行到适当的时候,把你要的东西主动给你,同时也把你交给其他需要你的东西。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(IOC)。当我们程序运行到需要某个对象到时候,会自动到实现依赖注入也就是DI。

Context :基于 Core 和 Beans,提供了大量的扩展,包括国际化操作(基于 JDK )、资源加载(基于 JDK properties)、数据校验(Spring 自己封装的数据校验机制)、数据绑定(Spring 特有,HTTP 请求中的参数直接映射称 POJO)、类型转换,ApplicationContext 接口是 Context 的核心。
SpEL: Spring Expression Language 无非就是一些简单点Spring语法表达式如下:
application.yml

server: port: 8181 public class HelloHandler{ @Value("${server.port}") private String port; } 2、Data Access

1、JDBC 连接数据库点框架如 JdbcTemplate
2、ORM 对象关系映射如 JPA JDO Hibernate MyBatis Spring Data JPA 底层是 Hibernate
3、OXM Object XML Mapping 这个主要是XML文件点解析
4、JMS Java 消息服务( Java Message Service , JMS )是一个 Java 标准,定义了使用消息代理的通用API
5、Transaction 数据库事务特性

3、Web Web-Servlet,Spring Web MVC、WebSocket,Spring 1- 4 只有 Web-Servlet Web-Reactive,Spring Web Flux,Spring 5 之后引入的 Web-Struts,对 Struts 框架的支持,但是现在已经被抛弃了,Spring 3 之后就抛弃了。

Spring MVC 知识点总结

4、AOP

将面向切面编程直接集成到了 Spring 中,进行面向切面的业务开发,事务管理。

AOP(Aspect Oriented Programming)称为面向切面编程
比如进行一个计算器的编写,需要实现加、减、乘、除四种简单的运算,编写四种不同的方法。还有另外的两个需求是在每种运算之前和运算之后需要打印日志进行记录,需要进行数字合规的校验。我们就得考虑如何能简单地实现呢?就是得把日志记录和数据校验等可重用的功能模块分离出来,然后在程序的执行的合适的地方动态地植入这些代码并执行。这样就简化了代码的书写,业务逻辑代码中没有参和通用逻辑的代码,业务模块更简洁,只包含核心业务代码。实现了业务逻辑和通用逻辑的代码分离,便于维护和升级,降低了业务逻辑和通用逻辑的耦合。
有人会想到把这些通用的功能整合到一个方法中,去调用,这样也是避免不了重复调用,并且在业务逻辑中添加额外的代码。Spring通过配置的方式,而且不需要在业务逻辑代码中添加任何额外代码,就可以很好地实现上述功能。以上这种方式就是spring中实现的AOP:意思是面向切面编程,提供从另一个角度来考虑程序结构以完善面向对象编程(相对于OOP),即可以通过在编译期间、装载期间或运行期间实现在不修改源代码的情况下给程序动态添加功能的一种技术。通俗点说就是把可重用的功能提取出来,然后将这些通用功能在合适的时候织入到应用程序中;比如安全,日记记录,这些都是通用的功能,我们可以把它们提取出来,然后在程序执行的合适地方织入这些代码并执行它们,从而完成需要的功能并复用了这些功能

5、Test

Spring Boot Test 单元测试,软件开发过程种必备,并且阅读源码可以发现 SpringRunner 底层使用的是 JUnit

Spring 版本与 Java 版本的对应关系
Spring Framework JDK
1.x 1.3:引入了动态代理机制,AOP 底层就是动态代理,所以 Spring 必须是 JDK 1.3
2.x 1.4:正常升级
3.x 5: 引入注解,Spring 3 最低版本是 Java 5 ,从此以后不叫1.x 直接叫x
4.x 6: Spring 4 是有划时代意义的版本,开始支持 Spring Boot 1.X
5.x 8:lambda 表达式等功能

目前Java 开发的标配: Spring Framwork 5、Spring Boot 2、JDK 8,

IoC

前置核心知识:反射 + xml解析

1、XML 解析:

IoC 读取 spring-ioc.xml 获取 bean 相关信息,类信息、属性值信息,xml解析就跟拨洋葱一样一层层点读取数据。

2、根据第 1 步获取的信息,动态创建对象

反射
​ (1) 创建对象:通过反射机制获取到目标类的构造函数,调用构造函数。
​ (2) 给对象赋值
下面是具体的实现。

spring-ioc.xml文件如下 User类 package com.southwind.demo.entity; import lombok.Data; @Data public class User { private Integer id; private String name; } Spring 提供点解析API package com.southwind.demo; import com.southwind.demo.entity.User; import com.southwind.demo.ioc.MyClassPathXmlApplictionContext; import org.springframework.context.ApplicationContext; public class Test { public static void main(String[] args) { ApplicationContext applicationContext = new MyClassPathXmlApplictionContext("spring-ioc.xml"); User user1 = (User) applicationContext.getBean("user"); System.out.println(user1); User user2 = applicationContext.getBean(User.class); System.out.println(user2); } } 官方 ApplicationContext 接口查看 // // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA // (powered by Fernflower decompiler) // package org.springframework.context; import org.springframework.beans.factory.HierarchicalBeanFactory; import org.springframework.beans.factory.ListableBeanFactory; import org.springframework.beans.factory.config.AutowireCapableBeanFactory; import org.springframework.core.env.EnvironmentCapable; import org.springframework.core.io.support.ResourcePatternResolver; import org.springframework.lang.Nullable; public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory, MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver { @Nullable String getId(); String getApplicationName(); String getDisplayName(); long getStartupDate(); @Nullable ApplicationContext getParent(); AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException; } 巧重点:根据官方ApplicationContext实现 MyClassPathXmlApplictionContext

实现接口后我们只实现两个重要接口,
这里的核心思想无非也就是 用XML将spring-ioc文件读取出来,然后灵活运用反射实现Class的对象class的创建,然后根据class 返回创建好的Object。

package com.southwind.demo.ioc; import com.southwind.demo.entity.User; import org.dom4j.Document; import org.dom4j.DocumentException; import org.dom4j.Element; import org.dom4j.io.SAXReader; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.BeanFactory; import org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException; import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider; import org.springframework.beans.factory.config.AutowireCapableBeanFactory; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.MessageSourceResolvable; import org.springframework.context.NoSuchMessageException; import org.springframework.core.ResolvableType; import org.springframework.core.env.Environment; import org.springframework.core.io.Resource; import java.io.IOException; import java.lang.annotation.Annotation; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; import java.util.*; public class MyClassPathXmlApplictionContext implements ApplicationContext { private static Map iocContainer; static { iocContainer = new HashMap(); } public MyClassPathXmlApplictionContext(String path) { //解析 XML 将 XML 文件转换成一个对象 SAXReader reader = new SAXReader(); try { Document document = reader.read("src/main/resources/spring-ioc.xml"); Element root = document.getRootElement(); Iterator rootIter = root.elementIterator(); Class clazz = null; while(rootIter.hasNext()){ Element bean = rootIter.next(); //id值、class值 String id = bean.attributeValue("id"); String className = bean.attributeValue("class"); //1、创建对象 //获取目标类的运行时类 clazz = Class.forName(className); //获取无参构造函数 Constructor constructor = clazz.getConstructor(); //调用构造器创建对象 Object object = constructor.newInstance(); Iterator beanIter = bean.elementIterator(); while(beanIter.hasNext()){ Element property = beanIter.next(); String name = property.attributeValue("name"); String value = property.attributeValue("value"); //获取 setter 方法 //首字母变大写 JavaBean写法 String methodName = "set"+name.substring(0,1).toUpperCase()+name.substring(1); //参数类型就是成员变量的类型 Field field = clazz.getDeclaredField(name); Method method = clazz.getMethod(methodName,field.getType()); //赋值 Object propertyValue = value; switch (field.getType().getName()){ case "java.lang.Integer": propertyValue = Integer.parseInt(value); break; } method.invoke(object,propertyValue); } iocContainer.put(id,object); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } // 根据Bean的名字获取 @Override public Object getBean(String s) throws BeansException { return iocContainer.get(s); } // 根据Bean的类型来获取,这里还可以判断如果容器中有两个相同类型对象,则报错 @Override public T getBean(Class aClass) throws BeansException { Collection values = iocContainer.values(); for(Object object:values){ if(object.getClass().equals(aClass)) return (T) object; } return null; } ......不再显示 }

当然 上面只是比较粗浅的实现但是对于掌握精髓跟梳理流程还有用的,同时也有助于我们发散思维。

AOP

前置知识:动态代理
AOP的思路有点绕不过只有一个重点就是动态代理

简单ADD方法 package com.southwind.demo.aop; public interface Cal { public int add(int num1,int num2); public int sub(int num1,int num2); public int mul(int num1,int num2); public int div(int num1,int num2); } Spring 官方AOP注解实现 package com.southwind.demo.aop; import org.aspectj.lang.JoinPoint; import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning; import org.aspectj.lang.annotation.Aspect; import org.aspectj.lang.annotation.Before; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.Arrays; @Component @Aspect public class LoggerAspect { /** * 打印日志 */ @Before("execution(public int com.southwind.demo.aop.impl.CalImpl.*(..)))") public void before(JoinPoint joinPoint){ String name = joinPoint.getSignature().getName(); System.out.println(name+"方法的参数是"+ Arrays.toString(joinPoint.getArgs())); } @AfterReturning(value = "execution(public int com.southwind.demo.aop.impl.CalImpl.*(..)))",returning = "result") public void afterReturn(JoinPoint joinPoint,Object result){ String name = joinPoint.getSignature().getName(); System.out.println(name+"方法的返回值是"+ result); } } spring-aop.xml 调用官方AOP package com.southwind.demo.aop; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; public class Test { public static void main(String[] args) { ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-aop.xml"); Cal cal = applicationContext.getBean(Cal.class); System.out.println(cal.add(1,1)); } } 巧重点:自我实现AOP package com.southwind.demo.aop; import org.springframework.aop.framework.AopProxy; import java.io.Serializable; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; import java.util.Arrays; public class MyJdkDynamicAopProxy implements AopProxy, InvocationHandler, Serializable { //目标对象 private Object target; /** * 接收目标对象 * 返回动态代理对象 * * @return */ public Object bind(Object target) { this.target = target; //调用getProxy return this.getProxy(MyJdkDynamicAopProxy.class.getClassLoader()); // 这里就是个随便的类加载器 将我们动态创建的类加载到JVM } /** * 业务代码的执行 * 日志的输出 当我们调用函数当时候会自动调用invoke * * @param proxy * @param method * @param args * @throws Throwable */ @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println(method.getName() + "的参数是" + Arrays.toString(args)); Object result = method.invoke(target, args); System.out.println(method.getName() + "的结果是" + result); return result; } @Override public Object getProxy() { return null; } @Override public Object getProxy(ClassLoader classLoader) { return Proxy.newProxyInstance(classLoader, target.getClass().getInterfaces(), this); } }

相比来说 只要了解了动态代理机制 AOP也就很简单了。

万马奔腾

一入Java深似海,从此不断妈卖批
在这里插入图片描述

参考

本文代码:提取码:lhb9
尚硅谷Spring教程 提取码:zywf
spring干活讲解
spring通俗讲解
Java两种动态代理JDK动态代理和CGLIB动态代理


作者:SoWhat1412



aop spring ioc

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