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一、spring诞生
spring是一个开源框架,目前在开源社区的人气很旺,被认为是最有前途的开源框架之一。她是由rod johnson创建的,她的诞生是为了简化企业级系统的开发。说道spring就不得不说ejb,因为spring在某种意义上是ejb的替代品,她是一种轻量级的容器。用过ejb的人都知道ejb很复杂,为了一个简单的功能你不得不编写多个java文件和部署文件,他是一种重量级的容器。也许你不了解ejb,你可能对“轻(重)量级”和“容器”比较陌生,那么这里我简单介绍一下。
1、什么是容器
“萜鳌保 飧龈拍罾 盼液镁谩4友 ?tomcat开始就一直对此感到困惑。感性的来讲,容器就是可以用来装东西的物品。那么在编程领域就是指用来装对象(oo的思想,如果你连oo都不了解,建议你去学习oo先)的对象。然而这个对象比较特别,它不仅要容纳其他对象,还要维护各个对象之间的关系。这么讲可能还是太抽象,来看一个简单的例子:
代码片断1:
public class container
{
public void init()
{
speaker s = new speaker();
greeting g = new greeting(s);
}
}
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可以看到这里的container类(容器)在初始化的时候会生成一个speaker对象和一个greeting对象,并且维持了它们的关系,当系统要用这些对象的时候,直接问容器要就可以了。这就是容器最基本的功能,维护系统中的实例(对象)。如果到这里你还是感到模糊的话,别担心,我后面还会有相关的解释。
2、轻量级与重量级
所谓“重量级”是相对于“轻量级”来讲的,也可以说“轻量级”是相对于重量级来讲的。在spring出现之前,企业级开发一般都采用ejb,因为它提供的事务管理,声明式事务支持,持久化,分布计算等等都“简化”了企业级应用的开发。我这里的“简化”打了双引号,因为这是相对的。重量级容器是一种入侵式的,也就是说你要用ejb提供的功能就必须在你的代码中体现出来你使用的是ejb,比如继承一个接口,声明一个成员变量。这样就把你的代码绑定在ejb技术上了,而且ejb需要jboss这样的容器支持,所以称之为“重量级”。
相对而言“轻量级”就是非入侵式的,用spring开发的系统中的类不需要依赖spring中的类,不需要容器支持(当然spring本身是一个容器),而且spring的大小和运行开支都很微量。一般来说,如果系统不需要分布计算或者声明式事务支持那么spring是一个更好的选择。
二、几个核心概念
在我看来spring的核心就是两个概念,反向控制(ioc),面向切面编程(aop)。还有一个相关的概念是pojo,我也会略带介绍。
1、pojo
我所看到过的pojo全称有两个,plain ordinary java object,plain old java object,两个差不多,意思都是普通的java类,所以也不用去管谁对谁错。pojo可以看做是简单的javabean(具有一系列getter,setter方法的类)。严格区分这里面的概念没有太大意义,了解一下就行。
2、ioc
ioc的全称是inversion of control,中文翻译反向控制或者逆向控制。这里的反向是相对ejb来讲的。ejb使用jndi来查找需要的对象,是主动的,而spring是把依赖的对象注入给相应的类(这里涉及到另外一个概念“依赖注入”,稍后解释),是被动的,所以称之为“反向”。先看一段代码,这里的区别就很容易理解了。
代码片段2:
public void greet()
{
speaker s = new speaker();
s.sayhello();
}
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代码片段3:
public void greet()
{
speaker s = (speaker)context.lookup("ejb/speaker");
s.sayhello();
}
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代码片段4:
public class greeting
{
public speaker s;
public greeting(speaker s)
{
this.s = s;
}
public void greet()
{
s.sayhello();
}
}
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我们可以对比一下这三段代码。其中片段2是不用容器的编码,片段3是ejb编码,片段4是spring编码。结合代码片段1,你能看出来spring编码的优越之处吗?也许你会觉得spring的编码是最复杂的。不过没关系,我在后面会解释spring编码的好处。
这里我想先解释一下“依赖注入”。根据我给的例子可以看出,greeting类依赖speaker类。片段2和片段3都是主动的去获取speaker,虽然获取的方式不同。但是片段4并没有去获取或者实例化speaker类,而是在greeting函数中直接使用了s。你也许很容易就发现了,在构造函数中有一个s被注入(可能你平时用的是,传入)。在哪里注入的呢?请回头看一下代码片段1,这就是使用容器的好处,由容器来维护各个类之间的依赖关系(一般通过setter来注入依赖,而不是构造函数,我这里是为了简化示例代码)。greeting并不需要关心speaker是哪里来的或是从哪里获得speaker,只需要关注自己分内的事情,也就是让speaker说一句问候的话。
3、aop
aop全称是aspect-oriented programming,中文翻译是面向方面的编程或者面向切面的编程。你应该熟悉面向过程的编程,面向对象的编程,但是面向切面的编程你也许是第一次听说。其实这些概念听起来很玄,说到底也就是一句话的事情。
现在的系统往往强调减小模块之间的耦合度,aop技术就是用来帮助实现这一目标的。举例来说,假如上文的greeting系统含有日志模块,安全模块,事务管理模块,那么每一次greet的时候,都会有这三个模块参与,以日志模块为例,每次greet之后,都要记录下greet的内容。而对于speaker或者greeting对象来说,它们并不知道自己的行为被记录下来了,它们还是像以前一样的工作,并没有任何区别。只是容器控制了日志行为。如果这里你有点糊涂,没关系,等讲到具体spring配置和实现的时候你就明白了。
假如我们现在为greeting系统加入一个valediction功能,那么aop模式的系统结构如下:
gretting
valedition
日志 安全 事务
这些模块是贯穿在整个系统中的,为系统的不同的功能提供服务,可以称每个模块是一个“切面”。其实“切面”是一种抽象,把系统不同部分的公共行为抽取出来形成一个独立的模块,并且在适当的地方(也就是切入点,后文会解释)把这些被抽取出来的功能再插入系统的不同部分。
从某种角度上来讲“切面”是一个非常形象的描述,它好像在系统的功能之上横切一刀,要想让系统的功能继续,就必须先过了这个切面。这些切面监视并拦截系统的行为,在某些(被指定的)行为执行之前或之后执行一些附加的任务(比如记录日志)。而系统的功能流程(比如greeting)并不知道这些切面的存在,更不依赖于这些切面,这样就降低了系统模块之间的耦合度。
三、spring初体验
这一节我用一个具体的例子greeting,来说明使用spring开发的一般流程和方法,以及spring配置文件的写法。
首先创建一个speaker类,你可以把这个类看做是pojo。
代码片段5:
public class speaker
{
public void sayhello()
{
system.out.println("hello!");
}
}
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再创建一个greeting类。
代码片段6:
public class greeting
{
private speaker speaker;
public void setspeaker(speaker speaker)
{
this.speaker = speaker;
}
public void greet()
{
speaker.sayhello();
}
}
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然后要创建一个spring的配置文件把这两个类关联起来。
代码片段7(applicationcontext.xml):
"1.0" encoding="utf-8"?>
"-//spring//dtd bean//en"
"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">
<bean id="speaker" class="speaker">
<bean id="greeting" class="greeting">
<property name="speaker">
<ref bean="speaker"/>
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要用spring framework必须把spring的包加入到classpath中,我用的是eclipse+myeclipse,这些工作是自动完成的。推荐用spring的配置文件编辑器来编辑,纯手工编写很容易出错。我先分析一下这个xml文件的结构,然后再做测试。从节点开始,先声明了两个,第二个bean有一个speaker属性(property)要求被注入,注入的内容是另外一个bean speaker。这里的命名是符合javabean规范的,也就是说如果是speaker属性,那么spring容器就会调用setspeaker()来注入这个属性。是reference的意思,表示引用另外一个bean。
下面看一段简单的测试代码:
代码片段8:
public static void main(string[] args)
{
applicationcontext context =
new classpathxmlapplicationcontext("applicationcontext.xml");
greeting greeting = (greeting)context.getbean("greeting");
greeting.greet();
}
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这段代码很简单,如果你上文都看懂了,那么这里应该没有问题。值得注意的是spring有两种方式来创建容器(我们不再用上文我们自己编写的container),一种是applicationcontext,另外一种是beanfactory。applicationcontext更强大一些,而且使用上两者没有太大区别,所以一般说来都用applicationcontext。spring容器帮助我们维护我们在配置文件中声明的bean以及它们之间的依赖关系,我们的bean只需要关注自己的核心业务。
四、面向接口的编程
看了这么多,也许你并没有觉得spring给开发带来了很多便利。那是因为我举的例子还不能突出spring的优越之处,接下来我将通过接口编程来体现spring的强大。
假如现在要求扩展greeting的功能,要让speaker用不同的语言来问候,也就是说有不同的speaker,比如chinesespeaker, englishspeaker。那么对上文提到的三种编码方式(代码片段2、3、4)分别加以修改,你会发现很麻烦。假如下次又要加入一个西班牙语,又得重复劳动。很自然的会考虑到使用一个ispeaker接口来简化工作,,更改后的代码如下(这里没有列出接口的相关代码,我想你应该明白怎么写):
代码片段9:
public void greet()
{
ispeaker s = new chinesespeaker();
s.sayhello();
}
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代码片段10:
public void greet()
{
ispeaker s = (ispeaker)context.lookup("ejb/chinesespeaker");
s.sayhello();
}
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代码片段11:
public class greeting
{
public ispeaker s;
public greet(ispeaker s)
{
this.s = s;
}
public void greet()
{
s.sayhello();
}
}
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对比三段代码,你会发现,第一种方法还是把具体的speaker硬编码到代码中了,第二中方法稍微好一点,但是没有本质改变,而第三种方法就不一样了,代码中并没有关于具体speaker的信息。也就是说,如果下次还有什么改动的话,第三种方法的greeting类是不需要修改,编译的。根据上文spring的使用介绍,只需要改动xml文件就能给greeting注入不同的speaker了,这样代码的扩展性是不是提高了很多?
关于spring的接口编程还有很多东西可以去挖掘,后文还会提到有关spring proxy的接口编程,我这里先介绍这么多,有兴趣话可以去google更多的资料。
五、应用spring中的切面
spring生来支持aop,首先来看几个概念:
1、切面(aspect):切面是系统中抽象出来的的某一个功能模块,上文已经有过介绍,这里不再多说。
2、通知(advice):通知是切面的具体实现。也就是说你的切面要完成什么功能,具体怎么做就是在通知里面完成的。这个名称似乎有点让人费解,等后面看了代码就明白了。
3、切入点(pointcut):切入点定义了通知应该应用到系统的哪些地方。spring只能控制到方法(有的aop框架可以控制到属性),也就是说你能在方法调用之前或者之后选择切入,执行额外的操作。
4、目标对象(target):目标对象是被通知的对象。它可以是任何类,包括你自己编写的或者第三方类。有了aop以后,目标对象就只需要关注自己的核心业务,其他的功能,比如日志,就由aop框架支持完成。
5、代理(proxy):简单的讲,代理就是将通知应用到目标对象后产生的对象。spring在运行时会给每个目标对象生成一个代理对象,以后所有对目标对象的操作都会通过代理对象来完成。只有这样通知才可能切入目标对象。对系统的其他部分来说,这个过程是透明的,也就是看起来跟没用代理一样。
我为了简化,只介绍这5个概念。通过这几个概念应该能够理解spring的切面编程了。如果需要深入了解spring aop的话再去学习其他概念也很快的。
下面通过一个实际的例子来说明spring的切面编程。继续上文greeting的例子,我们想在speaker每次说话之前记录speaker被调用了。
首先创建一个logadvice类:
代码片段12:
public class logadvice implements methodbeforeadvice
{
public void before(method arg0, object[] arg1, object arg2)throws throwable
{
system.out.println("speaker called!");
}
}
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这里涉及到一个类,methodbeforeadvice,这个类是spring类库提供的,类似的还有afterreturningadvice等等,从字面就能理解它们的含义。先不急着理解这个类,我稍后解释。我们继续看如何把这个类应用到我们的系统中去。
代码片段13:
<bean id="speaker" class="speaker"/>
<bean id="greeting" class="greeting">
<property name="speaker">
<ref bean="speakerproxy"/>
<bean id="logadvice" class="logadvice"/>
<bean id="speakerproxy" class="org.springframework.aop.framework.proxyfactorybean">
<property name="proxyinterfaces">
ispeaker
<property name="interceptornames">
logadvice
<property name="target">
<ref local="speaker"/>
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可以看到我们的配置文件中多了两个bean,一个logadvice,另外一个speakerproxy。logadvice很简单。我着重分析一下speakerproxy。这个bean实际上是由spring提供的proxyfactorybean实现。下面定义了三个依赖注入的属性。
1、proxyinterfactes:这个属性定义了这个proxy要实现哪些接口,可以是一个,也可以是多个(多个的话,要用list标签)。我前面讲过proxy是在运行是动态创建的,那么这个属性就告诉spring创建这个proxy的时候实现哪些接口。
2、interceptornames:这个属性定义了proxy被切入了哪些通知,这里只有一个logadvice。
3、target:这个属性定义了被代理的对象。在这个例子中target是speaker。
这样的定义实际上约束了被代理的对象必须实现一个接口,这与上文讲的面向接口的编程有点类似。其实可以这样理解,接口的定义可以让系统的其他部分不受影响,以前用ispeaker接口来调用,现在加入了proxy还是一样的。但实际上内容已经不一样了,以前是speaker,现在是一个proxy。而target属性让proxy知道具体的方法实现在哪里。proxy可以看作是target的一个包装。当然spring并没有强制要求用接口,通过cglib(一个高效的代码生成开源类库)也可以直接根据目标对象生成子类,但这种方式并不推荐。
我们还像以前一样的测试我们的greeting系统,测试代码和代码片段8是一样的。运行结果如下:
speaker called!
hello!
看到效果了吧!而且你可以发现,我们加入log功能并没有改变以前的代码,甚至测试代码都没有改变,这就是aop的魅力所在!我们更改的只是配置文件。
下面解释一下刚才落下的methodbeforeadvice。关于这个类我并不详细介绍,因为这涉及到spring中的另外一个概念“连接点(jointpoint)”,我详细介绍一个before这个方法。这个方法有三个参数arg0表示目标对象在哪个点被切入了,既然是methodbeforeadvice,那当然是在method之前被切入了。那么arg0就是表示的那个method。第二个参数arg1是method的参数,所以类型是object[]。第三个参数就是目标对象了,在greeting例子中arg2的类型实际上是speaker。
在greeting例子中,我们并没有指定目标对象的哪些方法要被切入,而是默认切入所有方法调用(虽然speaker只有一个方法)。通过自定义pointcut,可以控制切入点,我这里不再介绍了,因为这并不影响理解spring aop,有兴趣的话去google一下就知道了。
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