Spring学习
简介
Spring 是一个开源的 Java 企业级开发框架,最核心的特点是:
- IOC(控制反转)
- AOP(面向切面编程)
它有完整的生态:
- 🚀 Spring Boot:用于快速构建服务
- 🔒 Spring Security:做权限认证
- ☁️ Spring Cloud:做微服务
现在很多 Java 项目基本都是以 Spring Boot 为基础搭建的。
核心特点
IOC(控制反转)
简介
Inversion of Control
它是一种思想,核心理念是:把“创建对象 + 管理依赖”的控制权从代码中交给框架(比如 Spring)。
DI(依赖注入)
- Dependency Injection
- 它是实现 IOC 的一种方式,也是 Spring 中最常用的方式(使用注解
@Autowired
)。
关系总结:
概念 | 说明 |
---|---|
IOC | 是理念(控制权的转移) |
DI | 是手段(实现方式) |
在 Spring 中:
- DI 让我们不用手动
new
对象 - 框架会根据配置自动注入依赖
Bean
Spring的核心理念之一是 IOC(控制反转),即通过 Spring 容器来管理对象的创建和生命周期。这些对象都可以称为 Bean。
简介
- Bean 是指由 Spring 容器管理的一个对象
- Spring 使用 IOC 和 DI 机制来管理应用程序中的对象
- Bean 可以是任何类的实例,Spring 会负责它的创建、配置和生命周期管理
特点
- 由 Spring 容器(通常是
ApplicationContext
)管理的对象 - 在 Spring 配置文件中或通过注解(如
@Component
、@Service
、@Repository
、@Controller
等)定义的,并由 Spring 容器自动创建和管理。 - Spring 容器会负责实例化这些对象,注入它们的依赖关系,并在应用程序运行时进行管理。
生命周期
- 在容器启动时被创建(实例化)
- 在应用程序的生命周期内保持可用
- Spring 管理其完整生命周期,包括初始化和销毁过程
定义方式
1.通过注解定义,使用注解标记类为 Spring Bean:
@Service
public class UserService {
// 业务逻辑
}
2.通过 XML 配置定义 Bean:在 applicationContext.xml 文件中,通过 标签定义 Bean。
<bean id="userService" class="com.example.UserService"/>
3.通过 Java 配置类定义 Bean:使用 @Configuration
、 @Bean
等注解来定义 Bean。
@Configuration
public class AppConfig {
@Bean
public UserService userService() {
return new UserService();
}
}
作用域(Scope)
Spring 允许你为 Bean 配置不同的作用域(scope),决定它的生命周期和创建时机。常见的作用域有:
- singleton:默认作用域,Spring 容器中只会有一个 Bean 实例。
- prototype:每次请求都会创建一个新的 Bean 实例。
- request、session、application 等:这些是基于 web 应用的特定作用域,通常用于 web 项目中。
AOP切面编程
简介
AOP(面向切面编程)是一种编程思想,它的目标是将程序中那些 横切关注点(cross-cutting concerns)从主业务逻辑中分离出来。
📌 举例说明:
在很多业务方法中都要做这些事:
- 记录日志
- 权限验证
- 异常处理
- 性能监控
- 事务管理
这些跟业务逻辑(比如"下单"、“支付”、“查询用户信息”)无关但又必须做的操作就是横切关注点。
功能
把通用代码抽出来统一处理,让业务代码更干净、更专注。
实现方式
Spring 提供了基于 代理机制(Proxy) 的 AOP 实现方式:
- JDK 动态代理:针对接口
- CGLIB 动态代理:针对类
核心概念
名称 | 说明 |
---|---|
切面(Aspect) | 封装横切逻辑的类,比如日志、事务、权限检查等 |
连接点(Join Point) | 程序中可以插入切面逻辑的位置(通常是方法调用) |
切入点(Pointcut) | 定义要拦截哪些方法 |
通知(Advice) | 指定在什么时候执行横切逻辑(比如:方法前/后/异常时) |
织入(Weaving) | 将切面代码织入到目标对象的过程 |
应用实例
日常开发中我们可能感觉不到AOP的存在,是因为很多AOP功能是Spring框架"自动实现"的,开发者实际上是在隐式使用AOP。
功能 | 实现方式 | AOP实现机制 |
---|---|---|
@Transactional 注解 |
开启事务管理 | 通过AOP织入事务逻辑 |
@Async 注解 |
方法异步调用 | 通过AOP织入异步代理逻辑 |
@Cacheable 注解 |
缓存处理 | 通过AOP织入缓存判断逻辑 |
@PreAuthorize 注解 |
方法级安全控制 | 基于Spring Security的AOP实现 |
Controller参数校验 | @Valid 注解校验 |
通过AOP织入参数校验逻辑 |
@Retryable 注解 |
方法失败自动重试 | 基于Spring Retry的AOP实现 |
实现特点:
- 这些功能本质上都是通过Spring AOP或AspectJ实现的
- Spring Boot自动配置会为这些功能自动创建代理对象
- 默认使用运行时织入(Runtime Weaving)方式
- 在方法内部调用时可能失效(因为绕过了代理机制)
Spring 生态系统
"生态"指的是围绕Spring核心框架,衍生出来的一整套子项目和解决方案,它们可以无缝协作,覆盖一个大型项目从开发、测试、部署、运维到监控的整个生命周期。
核心组件
模块 | 功能描述 |
---|---|
Spring Framework | 核心框架,提供IOC、AOP、事务管理等基础功能 |
Spring Boot | 快速构建独立运行的Spring应用,简化配置、开箱即用 |
Spring MVC/WebFlux | MVC是传统同步模型,WebFlux是响应式非阻塞模型 |
Spring Data | 简化数据库操作(支持JPA、MongoDB、Redis等) |
Spring Security | 提供认证和授权的安全框架 |
Spring Cloud | 微服务架构解决方案(服务注册发现、配置中心、断路器等) |
Spring Batch | 批处理任务解决方案(大数据量、定时处理) |
Spring Integration | 面向消息驱动架构的集成方案(适合构建分布式系统) |
Spring Test | 提供测试支持,方便进行单元测试和集成测试 |
生态优势
✅ 统一风格:所有模块遵循同一套设计理念,学习一个就能用一片
✅ 高扩展性:可以单独使用部分模块,也能组合多个模块构建复杂系统
✅ 社区活跃:拥有强大的开源社区和丰富的生态资源
✅ 兼容性好:与Docker、Kubernetes、主流消息队列、数据库和云平台无缝集成
✅ 持续演进:定期更新迭代,保持技术先进性
典型应用场景
- 企业级应用开发
- 微服务架构
- 云原生应用
- 批处理系统
- 响应式编程
Spring Boot
简介
是 Spring 官方推出的一个快速开发框架,用于简化 Spring 应用的搭建和开发过程,即spring快速开发脚手架,可对比vue开发脚手架进行学习。
目标:
- 快速搭建项目
- 减少繁琐配置
- 提供开箱即用的解决方案(依赖管理、配置、内嵌服务器等)
Spring Boot 与 Spring 的关系
Spring 是一个功能强大但配置相对复杂的底层框架;
Spring Boot 是基于 Spring 的快速开发工具,提供自动配置、依赖整合、快速启动等能力。
对比项 | Spring | Spring Boot |
---|---|---|
本质 | 底层开发框架 | 快速开发框架(工具 + 配置封装) |
配置方式 | 手动配置较多(XML/Java) | 自动配置为主,默认约定优于配置 |
启动方式 | 通常打包部署到容器 | 内嵌 Tomcat,main 方法直接运行 |
目标 | 灵活,功能全面 | 简化开发,提高效率 |
核心特性
- ✅ 自动配置:根据依赖和类路径自动配置项目所需的功能。
- ✅ Starter 起步依赖:通过
spring-boot-starter-xxx
快速引入一整套所需依赖。 - ✅ 内嵌 Web 服务器:默认集成 Tomcat,无需打包成 war 部署。
- ✅ 统一配置文件:集中管理配置项(
application.yml
或application.properties
)。 - ✅ 快速启动机制:通过
SpringApplication.run()
启动整个项目。 - ✅ 无缝集成 Spring 生态:Spring Security、Spring Data、Spring Cloud 等可直接整合。