Spring之——概述、基于XML的IOC配置

概述

Spring是什么

Spring 是分层的 Java SE/EE 应用 full-stack 轻量级开源框架，以 IoC（Inverse Of Control：
反转控制）和 AOP（Aspect Oriented Programming：面向切面编程）为内核，提供了展现层 Spring
MVC 和持久层 Spring JDBC 以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术，还能整合开源世界众多
著名的第三方框架和类库，逐渐成为使用最多的 Java EE 企业应用开源框架。

Spring 的发展历程

• 1997 年 IBM 提出了 EJB 的思想
• 1998 年，SUN 制定开发标准规范 EJB1.0
• 1999 年，EJB1.1 发布
• 2001 年，EJB2.0 发布
• 2003 年，EJB2.1 发布
• 2006 年，EJB3.0 发布
• Rod Johnson（spring 之父）

  Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002)
  阐述了 J2EE 使用 EJB 开发设计的优点及解决方案
  Expert One-to-One J2EEhex Development without EJB(2004)
  阐述了 J2EE 开发不使用 EJB 的解决方式（Spring 雏形）

• 2017 年 9 月份发布了 spring 的最新版本 spring 5.0 通用版（GA)

spring 的优势

• 方便解耦，简化开发

  通过 Spring 提供的 IoC 容器，可以将对象间的依赖关系交由 Spring 进行控制，避免硬编码所造
  成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可
  以更专注于上层的应用。

• AOP 编程的支持

  通过 Spring 的 AOP 功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用传统 OOP 实现的功能可以
  通过 AOP 轻松应付。

• 声明式事务的支持

  可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式方式灵活的进行事务的管理，
  提高开发效率和质量。

• 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，测试不再是昂贵的操作，而是随手可
  做的事情。

• 方便集成各种优秀框架

  Spring 可以降低各种框架的使用难度，提供了对各种优秀框架（Struts、Hibernate、Hessian、Quartz
  等）的直接支持。

• 降低 JavaEE API 的使用难度

  Spring 对 JavaEE API（如 JDBC、JavaMail、远程调用等）进行了薄薄的封装层，使这些 API 的
  使用难度大为降低。

• Java 源码是经典学习范例

  Spring 的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用，处处体现着大师对 Java 设计模式灵活运用以
  及对 Java 技术的高深造诣。它的源代码无意是 Java 技术的最佳实践的范例。

spring 的体系结构

IoC 的概念和作用

程序的耦合和解耦

什么是程序的耦合？

耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调
用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系，包括控制关系、调用关
系、数据传递关系。模块间联系越多，其耦合性越强，同时表明其独立性越差( 降低耦合性，可以提高其独立
性)。耦合性存在于各个领域，而非软件设计中独有的，但是我们只讨论软件工程中的耦合。
在软件工程中，耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高。因此对象的设计
应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个
准则就是高内聚低耦合。

它有如下分类：

• （1）内容耦合

  当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时，或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时，这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免使用之。

• （2）公共耦合

  两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项，这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中，确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。

• （3）外部耦合

  一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。

• （4）控制耦合

  一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号，接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作，这种耦合被称为控制耦合。

• （5）标记耦合

  若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数，那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。

• （6）数据耦合

  模块之间通过参数来传递数据，那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式，系统中一般都存在这种类型的耦合，因为为了完成一些有意义的功能，往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。

• （7）非直接耦合

  两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

总结

耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素，在设计上我们应采用以下原则：如果模块间必须存在耦合，就尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范围，尽量避免使用内容耦合。

内聚与耦合

内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从
功能角度来度量模块内的联系，一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。耦合是软件
结构中各模块之间相互连接的一种度量，耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通
过接口的数据。 程序讲究的是低耦合，高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密，但是各个模块之
间的相互依存度却要不那么紧密。

内聚和耦合是密切相关的，同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚，而高内聚的模块意味着该模块同其他
模块之间是低耦合。在进行软件设计时，应力争做到高内聚，低耦合。

我们在开发中，有些依赖关系是必须的，有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。

/**
* 账户的业务层实现类
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
	private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}

• 上面的代码表示：

  业务层调用持久层，并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类，编译将不能通过。这种编译期依赖关系，应该在我们开发中杜绝。我们需要优化代码解决。

再比如：

早期我们的 JDBC 操作，注册驱动时，我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法，而是采用 Class.forName 的方式？

public class JdbcDemo1 {
	/**
	* @author 黑马程序员
	* @Company http://www.ithiema.com
	* @Version 1.0
	* @param args
	* @throws Exception
	*/
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.注册驱动
		//DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
		Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//字符串可以通过配置文件获取
		//2.获取连接
		//3.获取预处理 sql 语句对象
		//4.获取结果集
		//5.遍历结果集
	}
}

• 原因就是

  我们的类依赖了数据库的具体驱动类（MySQL），如果这时候更换了数据库品牌（比如 Oracle），需要修改源码来重新弄数据库驱动。这显然不是我们想要的。

解决程序耦合的思路

• 当是我们使用 jdbc 时，是通过反射来注册驱动的，代码如下：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串

  此时的好处是，我们的类中不再依赖具体的驱动类，此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包，依然可以编译（运行就不要想了，没有驱动不可能运行成功的）。

  同时，也产生了一个新的问题，mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的，一旦要改还是要修改源码。

  解决这个问题也很简单，使用配置文件配置。

工厂模式解耦

在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来，当启动服务器应用加载的时候，让一个类中的方法通过读取配置文件，把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候，直接拿过来用就好了。

那么，这个读取配置文件，创建和获取三层对象的类就是工厂。

控制反转 IOC（Inversion Of Control）

• 工厂模式解耦的思路有 2 个问题：
  • 1、存哪去？
    • 分析：由于我们是很多对象，肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。

      到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求，选 Map。

    • 所以我们的答案就是

      在应用加载时，创建一个 Map，用于存放三层对象。
      我们把这个 map 称之为容器。

  • 2、还是没解释什么是工厂？

    工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。

    • 原来：我们在获取对象时，都是采用 new 的方式。是主动的。
      
    • 现在：我们获取对象时，同时跟工厂要，有工厂为我们查找或者创建对象。是被动的。
      

ps：明确 ioc 的作用：削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)。

使用Spring的IOC解决程序耦合

待解决耦合的代码

业务层接口和实现类

/**
* 账户的业务层接口
*/
public interface IAccountService {
	/**
	* 保存账户（此处只是模拟，并不是真的要保存）
	*/
	void saveAccount();
}




/**
* 账户的业务层实现类
* @Version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
	private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();//此处的依赖关系有待解决

	@Override
	public void saveAccount() {
		accountDao.saveAccount();
	}
}

持久层接口和实现类

/**
* 账户的持久层接口
*/
public interface IAccountDao {
	/**
	* 保存账户
	*/
	void saveAccount();
}



/**
* 账户的持久层实现类
*/
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
	@Override
	public void saveAccount() {
		System.out.println("保存了账户");
	}
}

使用Spring解决程序耦合

bean.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	 xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
	http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">



	<!-- bean 标签：用于配置让 spring 创建对象，并且存入 ioc 容器之中
	 id 属性：对象的唯一标识。
	 class 属性：指定要创建对象的全限定类名
	-->
	<!-- 配置 service -->
	<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
	</bean>
	<!-- 配置 dao -->
	<bean id="accountDao" class="com.itheima.dao.impl.AccountDaoImpl"></bean>
</beans>

• bean 标签：用于配置让 spring 创建对象，并且存入 ioc 容器之中
• id 属性：对象的唯一标识。
• class 属性：指定要创建对象的全限定类名

使用Spring的ApplicationContext接口获取对象

//1.使用 ApplicationContext 接口，就是在获取 spring 容器
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");


//2.根据 bean 的 id 获取对象
IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
System.out.println(aService);


IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
System.out.println(aDao);

Spring基于XML的IOC细节

Spring工厂体系结构

BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别(面试)

• BeanFactory 才是 Spring 容器中的顶层接口。
• ApplicationContext 是它的子接口。

BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别：创建对象的时间点不一样。（面试）

• ApplicationContext：只要一读取配置文件，默认情况下就会创建对象。
• BeanFactory：什么使用什么时候创建对象。

ApplicationContext 接口的实现类

• ClassPathXmlApplicationContext：

  它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种

• FileSystemXmlApplicationContext：

  它是从磁盘路径上加载配置文件，配置文件可以在磁盘的任意位置。

• AnnotationConfigApplicationContext:

  当我们使用注解配置容器对象时，需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解

IOC中Bean标签和管理对象细节

bean标签

作用：

用于配置对象让 spring 来创建的。

默认情况下它调用的是类中的无参构造函数。如果没有无参构造函数则不能创建成功。

属性：

• id：给对象在容器中提供一个唯一标识。用于获取对象。
• class：指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。
• scope：指定对象的作用范围。
  • singleton :默认值，单例的.
  • prototype :多例的.
  • request :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 request 域中.
  • session :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 session 域中.
  • globalSession :WEB 项目中,应用在 Portlet 环境（级群）.如果没有 Portlet 环境那么globalSession 相当于 session.
• init-method：指定类中的初始化方法名称。
• destroy-method：指定类中销毁方法名称。

bean 的作用范围和生命周期

单例对象：scope=”singleton”

一个应用只有一个对象的实例。它的作用范围就是整个引用。

生命周期：

• 对象出生：当应用加载，创建容器时，对象就被创建了。
• 对象活着：只要容器在，对象一直活着。
• 对象死亡：当应用卸载，销毁容器时，对象就被销毁了。

多例对象：scope=”prototype”

每次访问对象时，都会重新创建对象实例。

生命周期：

• 对象出生：当使用对象时，创建新的对象实例。
• 对象活着：只要对象在使用中，就一直活着。
• 对象死亡：当对象长时间不用时，被 java 的垃圾回收器回收了。

实例化 Bean 的三种方式

第一种方式：使用默认无参构造函数

<!--在默认情况下：它会根据默认无参构造函数来创建类对象。如果 bean 中没有默认无参构造函数，将会创建失败。-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"/>

第二种方式：spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象

/**
* 模拟一个静态工厂，创建业务层实现类
*/
public class StaticFactory {
	public static IAccountService createAccountService(){
		return new AccountServiceImpl();
	}
}




<!-- 此种方式是:
	使用 StaticFactory 类中的静态方法 createAccountService 创建对象，并存入 spring 容器
	id 属性：指定 bean 的 id，用于从容器中获取
	class 属性：指定静态工厂的全限定类名
	factory-method 属性：指定生产对象的静态方法
-->
<bean id="accountService"
	class="com.itheima.factory.StaticFactory"
	factory-method="createAccountService">
</bean>

• id 属性：指定 bean 的 id，用于从容器中获取
• class 属性：指定静态工厂的全限定类名
• factory-method 属性：指定生产对象的静态方法

第三种方式：spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象

/**
* 模拟一个实例工厂，创建业务层实现类
* 此工厂创建对象，必须现有工厂实例对象，再调用方法
*/
public class InstanceFactory {
	public IAccountService createAccountService(){
		return new AccountServiceImpl();
	}
}




<!-- 此种方式是：
	先把工厂的创建交给 spring 来管理。
	然后在使用工厂的 bean 来调用里面的方法
	factory-bean 属性：用于指定实例工厂 bean 的 id。
	factory-method 属性：用于指定实例工厂中创建对象的方法。
-->
<bean id="instancFactory" class="com.itheima.factory.InstanceFactory"></bean>
<bean id="accountService"
	factory-bean="instancFactory"
	factory-method="createAccountService">
</bean>

Spring的依赖注入（Dependency Injection）

• IOC的作用：降低程序间的耦合（依赖关系）
• 依赖关系的管理：都交给Spring来维护，当前类需要用到其他类的对象，由Spring为我们提供，我们只要再配置文件说明
• 依赖关系的维护被称之为：依赖注入
• 注入的数据有三类：
  • 基本类型和String
  • 其他bean类型（也就是自定义类型，在配置文件中或者注解配置中配置过的bean）
  • 复杂类型/集合类型
• 注入方式有三种
  • 一：使用构造函数提供
  • 二：使用set方法提供
  • 三：使用注解提供

ps：如果是经常变化的数据，并不适用于注入方式

使用构造函数提供注入

顾名思义，就是使用类中的构造函数，给成员变量赋值。注意，赋值的操作不是我们自己做的，而是通过配置
的方式，让 spring 框架来为我们注入。

• 优势：创建bean对象时，注入数据是必须操作，否则无法创建成功，可以保证数据的完整
• 劣势：改变了bean对象的实例化方式，让我们在创建对象时，就算用不到数据，也必须提供

Service对象

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
	private String name;
	private Integer age;
	private Date birthday;


	public AccountServiceImpl(String name, Integer age, Date birthday) {
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.birthday = birthday;
		}

	@Override
	public void saveAccount() {
		System.out.println(name+","+age+","+birthday);
	}
}

bean.xml配置文件

<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
	<constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
	<constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
	<constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
</bean>

<bean id="now" class="java.util.Date"></bean>

• 要求：类中需要提供一个对应参数列表的构造函数。
• 涉及的标签：constructor-arg
• 属性：
  • index:指定参数在构造函数参数列表的索引位置
  • type:指定参数在构造函数中的数据类型
  • name:指定参数在构造函数中的名称 用这个找给谁赋值(常用)
  • =======上面三个都是找给谁赋值，下面两个指的是赋什么值的==============
  • value:它能赋的值是基本数据类型和 String 类型
  • ref:它能赋的值是其他 bean 类型，也就是说，必须得是在配置文件中配置过的 bean

使用set方法注入

顾名思义，就是在类中提供需要注入成员的 set 方法。

• 优势：创建对象没有明确的限制，可以直接使用默认构造函数（空参构造）
• 劣势：如果某个成员变量必须有值，但是创建的时候却没提供，这样就会出问题

Service对象

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
	private String name;
	private Integer age;
	private Date birthday;

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public void setAge(Integer age) {
		this.age = age;
	}

	public void setBirthday(Date birthday) {
		this.birthday = birthday;
	}

	@Override
	public void saveAccount() {
		System.out.println(name+","+age+","+birthday);
	}
}

Bean.xml配置文件

<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
	<property name="name" value="test"></property>
	<property name="age" value="21"></property>
	<property name="birthday" ref="now"></property>
</bean>

/**
	使用P名称空间：p:属性名
	此方法也是调用set方法
	<bean id="accountService"
	 class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl4"
	 p:name="test" p:age="21" p:birthday-ref="now"/>
**/


<bean id="now" class="java.util.Date"></bean>

• 涉及的标签：property
• 属性：
  • name：找的是类中 set 方法后面的部分（其实就是属性）
  • ref：给属性赋值是其他 bean 类型的
  • value：给属性赋值是基本数据类型和 string 类型的
• ps:实际开发中，此种方式用的较多。

注入集合属性（使用set的方法）

顾名思义，就是给类中的集合成员传值，它用的也是set方法注入的方式，只不过变量的数据类型都是集合。

Service对象

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
	private String[] myStrs;
	private List<String> myList;
	private Set<String> mySet;
	private Map<String,String> myMap;
	private Properties myProps;



	public void setMyStrs(String[] myStrs) {
		this.myStrs = myStrs;
	}

	public void setMyList(List<String> myList) {
		this.myList = myList;
	}

	public void setMySet(Set<String> mySet) {
		this.mySet = mySet;
	}

	public void setMyMap(Map<String, String> myMap) {
		this.myMap = myMap;
	}

	public void setMyProps(Properties myProps) {
		this.myProps = myProps;
	}

	@Override
	public void saveAccount() {
		System.out.println(Arrays.toString(myStrs));
		System.out.println(myList);
		System.out.println(mySet);
		System.out.println(myMap);
		System.out.println(myProps);
	}
}

bean.xml配置文件

<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
	<!-- 在注入集合数据时，只要结构相同，标签可以互换 -->
	<!-- 给数组注入数据 -->
	<property name="myStrs">
		<set>
			<value>AAA</value>
			<value>BBB</value>
			<value>CCC</value>
		</set>
	</property>
	
	
	<!-- 注入 list 集合数据 -->
	<property name="myList">
		<array>
			<value>AAA</value>
			<value>BBB</value>
			<value>CCC</value>
		</array>
	</property>
	
	
	<!-- 注入 set 集合数据 -->
	<property name="mySet">
		<list>
			<value>AAA</value>
			<value>BBB</value>
			<value>CCC</value>
		</list>
	</property>
	
	
	<!-- 注入 Map 数据 -->
	<property name="myMap">
		<props>
			<prop key="testA">aaa</prop>
			<prop key="testB">bbb</prop>
		</props>
	</property>
	
	
	<!-- 注入 properties 数据 -->
	<property name="myProps">
		<map>
			<entry key="testA" value="aaa"></entry>
			<entry key="testB">
				<value>bbb</value>
			</entry>
		</map>
	</property>
</bean>

其实，在注入集合数据时，只要结构相同，标签就可以互换，这里分为两类结构

• List结构：array、list、set
• map结构：map、entry、propers、prop