spring核心：Ioc和Aop

1.Spring简介

Spring是一个分层的javaEE轻量级开源框架，Spring的核心是IOC和AOP。

Spring主要优点：

  • 方便解耦，简化开发，通过Spring提供的Ioc容器。我们可以将对象之间的依赖关系由Spring进行控制，避免硬编码造成的程序耦合度过高
  • AOP编程的支持，通过Spring提供的AOP功能，方便进行面向切面编程
  • 声明式事务的支持，在Spring中，我们可以从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式事务灵活的进行事务管理，提高开发的效率和质量
  • 方便程序的测试，可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作
  • 方便集成各种优秀的框架。Spring提供了对各种优秀框架的直接支持

2.Spring的五个模块

2.1 核心模块(Core Container)

Spring的核心模块实现了IoC的功能，它将类和类之间的依赖从代码中脱离出来，用配置的方式进行依赖关系描述。由IoC容器负责类的创建，管理，获取等。BeanFactory接口是Spring框架的核心接口，实现了容器很多核心的功能。

Context模块构建于核心模块之上，扩展了BeanFactory的功能，包括国际化，资源加载，邮件服务，任务调度等多项功能。ApplicationContext是Context模块的核心接口。

表达式语言(Expression Language)是统一表达式语言(EL)的一个扩展，支持设置和获取对象属性，调用对象方法，操作数组、集合等。使用它可以很方便的通过表达式和Spring IoC容器进行交互。

2.2 AOP模块

Spring AOP模块提供了满足AOP Alliance规范的实现，还整合了AspectJ这种AOP语言级的框架。通过AOP能降低耦合。

2.3 数据访问集成模块（Data Access/Integration ）

该模块包括了JDBC、ORM、OXM、JMS和事务管理：

  • 事务模块：该模块用于Spring管理事务，只要是Spring管理对象都能得到Spring管理事务的好处，无需在代码中进行事务控制了，而且支持编程和声明性的事务管理。
  • JDBC模块：提供了一个JBDC的样例模板，使用这些模板能消除传统冗长的JDBC编码还有必须的事务控制，而且能享受到Spring管理事务的好处。
  • ORM模块：提供与流行的“对象-关系”映射框架的无缝集成，包括hibernate、JPA、MyBatis等。而且可以使用Spring事务管理，无需额外控制事务。
  • OXM模块：提供了一个对Object/XML映射实现，将Java对象映射成XML数据，或者将XML数据映射成java对象，Object/XML映射实现包括JAXB、Castor、XMLBeans和XStream。
  • JMS模块：用于JMS(Java Messaging Service)，提供一套“消息生产者、消息消费者”模板用于更加简单的使用JMS，JMS用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

2.4 Web模块

该模块建立在ApplicationContext模块之上，提供了Web应用的功能，如文件上传、FreeMarker等。Spring可以整合Struts2等MVC框架。此外，Spring自己提供了MVC框架Spring MVC。

2.5 测试模块

Spring可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作，支持JUnit和TestNG等测试框架。

3.核心之一：IOC

所谓的IOC就是控制反转，那么什么是控制反转，将控制反转拆分开理解，一半是控制，一半是反转：

  • 所谓的控制，控制的是创建对象过程
  • 所谓的反转，反转的是创建对象的主体，由程序员转化为容器

在spring当中，容器相当于一个单例工厂，里面的每一个对象称作为bean，我们只需在容器外部定义bean的创建过程，真正创建bean的过程是由容器负责的，在spring工程被启动，容器就会被初始化，所有的单例bean就会被实例化，这么去理解，我们将一个bean的构建由运行期提前至启动时期，这样如果一些bean的创建过程，或者bean和bean之间的依赖存在一些问题，那么容器启动的时候就会抛出异常。这也是fast-fail理论的最佳实践，我们可以提早发现问题解决问题，而不是在运行期才发现问题，采取停机维护，这样大大提高了项目的安全性。

大家都知道，我们的spring容器管理的是所有单例bean（这里我们仅仅考虑作用范围是单例的bean，毕竟spring中大部分的bean都是单例的），比如我们的controller、service，有了这个单例工厂，我们就可以轻松实现容器级别的单例，而不需要我们程序员在需要对象的时候再去手动创建bean，**如果将创建对象的过程交给程序员，每次使用对象就去new一个对象，会造成大量的对象被创建，特别是在高并发的情况下，此时，jvm中因为内存的暴增，会导致频繁的GC，甚至OOM。**有了Spring之后，所有对象的创建过程和耗时过程都在启动时期被创建，同时内存当中保存对象都是单例的，每次使用直接从容器中拿即可，这样内存的抖动不会过于严重。从这个角度上讲，Spring可以保证我们程序的可靠性和稳定性。

有了容器，可以帮助我们更好的实现解耦，在面向对象软件设计原则中，有一条设计原则叫做依赖倒置原则，即高层模块不能直接依赖于低层模块，而是依赖其抽象，低层模块需要实现其抽象（也就是我们三层架构中service层和dao层都要有接口），这样可以彻底的将高层模块和低层模块进行解耦，具体来说，在我们日常开发当中，Controller层一般不直接依赖service层，service层不直接依赖dao层，而是依赖各自的接口，而各层需要实现接口。在容器里面，我们需要按照接口的类型，将具体的实现类注入到容器里面，剩下的是交给容器来帮我们进行依赖注入，

依赖注入（DI）：

如果容器里面bean和bean存在依赖关系，那么IOC容器需要自动去实现其依赖注入。

三种方式描述bean和bean的依赖关系：接口注入、setter注入和构造器注入

为了灵活的提供依赖注入，spring支持了更加灵活的注解注入：@Resource（基于bean的name进行注入；@Autowired（基于bean的type注入）。

4.核心之二：AOP

Spring AOP（Aspect-Oriented Programming）是Spring框架提供的一种面向切面编程的技术。它通过将横切关注点（例如日志记录、事务管理、安全性检查等）从主业务逻辑代码中分离出来，以模块化的方式实现对这些关注点的管理和重用。

在Spring AOP中，切面（Aspect）是一个模块化的关注点，它可以跨越多个对象，例如日志记录、事务管理等。切面通过定义切点（Pointcut）和增强（Advice）来介入目标对象的方法执行过程。

切点是一个表达式，用于匹配目标对象的一组方法，在这些方法执行时切面会被触发。增强则定义了切面在目标对象方法执行前、执行后或抛出异常时所要执行的逻辑。

Spring AOP提供了以下几种类型的增强：

  1. 前置增强（Before Advice）：在目标方法执行之前执行的逻辑。
  2. 后置增强（After Advice）：在目标方法执行之后执行的逻辑，不管目标方法是否抛出异常。
  3. 返回增强（After Returning Advice）：在目标方法正常返回时执行的逻辑。
  4. 异常增强（After Throwing Advice）：在目标方法抛出异常时执行的逻辑。
  5. 环绕增强（Around Advice）：在目标方法执行前后都可以执行的逻辑，它可以完全控制目标方法的执行。

Spring AOP通过使用动态代理技术，在目标对象方法执行时将切面的逻辑织入到目标对象的方法中。这样，我们可以在不修改原始业务代码的情况下，实现横切关注点的统一处理。

总而言之，Spring AOP是一种通过切面将横切关注点模块化的技术，它提供了一种简洁的方式来管理和重用跨越多个对象的关注点逻辑。

4.1 aop优点

使用Spring AOP的主要原因是它可以帮助我们更好地管理各种横切关注点，例如日志记录、事务管理、安全性检查等。以下是一些使用Spring AOP的优点：

  1. 模块化：Spring AOP将横切关注点从主业务逻辑代码中分离出来，以模块化的方式实现对这些关注点的管理和重用。这样，我们可以更容易地维护代码，并且可以将同一个关注点的逻辑应用到多个方法或类中。
  2. 非侵入式：使用Spring AOP时，我们不需要修改原始业务逻辑代码，只需要在切点和增强中定义我们所需要的逻辑即可。这样，我们可以保持原始代码的简洁性和可读性。
  3. 可重用性：我们可以将同一个切面应用于多个目标对象进行横切处理。这样，我们可以提高代码的重用性，并且可以更加方便地维护和更新切面逻辑。
  4. 松耦合：AOP可以减少各个业务模块之间的耦合度，这是因为我们可以将某些通用的逻辑作为切面来实现，而不是直接在各个业务模块中实现。这样可以使得各个业务模块之间更加独立，从而提高代码的可维护性。

总之，使用Spring AOP可以帮助我们更好地管理和重用横切关注点逻辑，使得代码更易于维护和理解，并且可以提高代码的可重用性和灵活性。

4.2 核心概念

Spring AOP 的核心概念包括切面、连接点、通知、切点以及织入。下面我将对这些概念做一些简要的解释：

  1. 切面（Aspect）：切面是一个模块化的横切关注点实现，它包括了连接点和通知。可以通过配置文件、注解等方式定义切面。
  2. 连接点（Joinpoint）：程序中能够被切面插入的点，典型的连接点包括方法调用、方法执行过程中的某个时点等等。
  3. 通知（Advice）：在连接点处执行的代码。通知分为各种类型，如前置通知、后置通知、环绕通知等。
  4. 切点（Pointcut）：用于定义哪些连接点上应该应用通知。切点通过表达式进行定义，如匹配所有 public 方法或匹配某个包下的所有方法等。
  5. 织入（Weaving）：指将切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。织入可以在运行时完成，也可以在编译时完成。 Spring AOP 提供了两种织入方式：编译期织入和运行期织入。

除此之外，Spring AOP 还有其他常用的概念，如目标对象（Target）、代理对象（Proxy）等。目标对象是含有连接点的对象，而代理对象是 Spring AOP 创建的一个包含切面代码的对象。

以上就是 Spring AOP 的核心概念，它们共同构成了切面编程的基础。

4.3 spring aop JDK动态代理和cglib动态代理的区别

Spring AOP 支持两种类型的动态代理：JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。它们之间有以下区别：

  1. 基于类型：JDK 动态代理是基于接口的代理，而 CGLIB 动态代理是基于类的代理。
  2. 代理对象创建：JDK 动态代理通过 Java 自带的 java.lang.reflect.Proxy 创建代理对象，该对象必须实现一个或多个接口。CGLIB 动态代理通过字节码生成技术创建代理对象，无需目标类实现接口，直接继承目标类。
  3. 性能：JDK 动态代理在运行时需要使用反射，导致较低的性能。CGLIB 动态代理通过生成字节码，避免了反射，因此通常比 JDK 动态代理速度更快。
  4. 对象类型：JDK 动态代理只能代理具有接口的目标对象，不适用于没有接口的类。CGLIB 动态代理可以代理任何类，包括没有实现接口的类。
  5. 继承：JDK 动态代理只能代理目标对象的接口方法，不能代理其父类中的方法。CGLIB 动态代理可以代理目标类及其父类中的方法。

综上所述，选择使用 JDK 动态代理还是 CGLIB 动态代理取决于具体的需求和场景。如果目标对象实现了接口并且对性能要求较高，可以选择 JDK 动态代理；如果目标对象没有实现接口或者对性能要求不那么苛刻，可以选择 CGLIB 动态代理。默认情况下，Spring AOP 使用 JDK 动态代理，但在某些情况下会自动切换到 CGLIB 动态代理。