《JavaEE互联网轻量级框架整合开发》学习笔记——Spring篇

旧城等待， 2022-04-05 06:44 256阅读 0赞

### Spring IoC概述 ###

#### Spring IoC阐述 ####

*  控制反转是一种通过描述（在Java中可以是XML或者注解）并通过第三方去产生或获得特定对象的方式。
 *  主动创建对象，责任归于开发者；被动创建对象，责任归于IoC容器。
 *  降低了开发难度，对模块解耦，有利于测试。

### Spring IoC容器 ###

#### Spring IoC容器的设计 ####

*  主要基于BeanFactory和ApplicationContext两个接口，前者是最底层接口，后者是前者的子接口，在之前的功能上做了许多扩展。
 *  初始化容器，并获得特定对象
    
        ApplicationContext context = new 								ClassPathXmlApplicationContext("ApplicationContext.xml"); 
        Person2 p2 = (Person2) context.getBean("p2");
        p2.say();Spring IoC容器的初始化和依赖注入

#### Spring IoC容器的初始化和依赖注入 ####

*  Bean的初始化和依赖注入在Spring IoC容器中是两大步骤，它是在初始化后，才进行依赖注入。

##### Bean的初始化步骤： #####

1.  Resource定位，定位配置文件。
2.  BeanDefinition的载入，加载配置文件生成对应的POJO实例。
3.  BeanDefinition的注册，将POJO实例放入IoC容器中。

*  完成以上3步，Bean在IoC容器中得到了初始化，但没有完成依赖注入，所以Bean还不能完全使用。
 *  SpringBean有一个配置选项：lazy-init，表示是否初始化SpringBean，默认值为default，实际值是false，IoC会自动初始化Bean。如果值为true，当使用getBean()方法时，Bean才初始化。

#### Spring Bean的生命周期 ####

*  Spring IoC容器本质是管理Bean
 *  **BeanPostProcessor**接口的方法针对每一个Bean
 *  **DisposableBean**接口的方法针对IoC容器，使用destory方法执行销毁
 *  **BeanNameAware，BeanFactoryAware，ApplicationContextAware，InitializingBean**接口的方法，和Bean自定义的初始化、销毁方法是针对单个Bean

### 装配Spring Bean ###

#### 依赖注入的3种方式 ####

1.  构造器注入，使用constructor-arg标签
2.  setter注入，使用property标签
3.  接口注入，获取外界资源时使用

#### 装配Bean概述 ####

*  装配Bean就是将开发Bean放入IoC容器中
 *  在XML中显示配置，当使用第三方类库时，因为无法修改里面的代码，所以使用XML方式配置
 *  在Java的接口和类中实现配置，能避免XML配置泛滥
 *  隐式Bean的发现机制和自动装配原则，基于约定优于配置的原则，推荐使用该方式，能减少程序开发者的决定权，简单又灵活

#### 通过XML配置装配Bean ####

*  **装配简易值**：使用**bean标签**定义一个Bean，**id属性**为该Bean的编号，不是必须的属性。如果没有，Spring将采用“全限定名\#\{number\}”格式生成编号。因为自动生成的编号较为繁琐，因此都会定义id。**class属性**为全限定名，通过反射生成该类的Class对象。**property标签**定义类的属性，**name属性**定义名称，**value属性**定义值或使用**ref属性**，引用其他的Bean。
 *  **装配集合**：**List属性**使用**list标签**，通过**value标签**设值；**Map属性**使用**map标签**，通过**entry标签**设值，使用**key**和**value**属性设值；**Properties属性**使用**props标签**，通过**prop**元素设值，**key**属性设值;**Set属性**使用**set标签**，通过**value标签**设值；**Array属性**使用**array标签**，通过**value标签**设值；当集合使用的是类对象时，使用**ref**替换**value**。
 *  **命名空间配置**：需要引入对应的命名空间和XML模式（XSD）文件。

#### 通过注解装配Bean ####

*  Spring中，提供两种方式让IoC容器发现Bean；1.组件扫描；2.自动装配
 *  **使用@Component装配Bean**，IoC会把这个类扫描生成Bean实例，value属性代表这个类的Bean的id，如果不写，会默认为是首字母小写的类名。
 *  **@Value**代表值的注入。
 *  **@ComponentScan**：注解配置类，代表进行扫描，默认是扫描当前包的路径，POJO报名和它保持一致才能扫描，否则没有。存在两个配置项，basePackages扫描到包，basePackageClasses扫描到类。采用多个@ComponentScan去定义对应的包时，配置的Bean会生成多个实例。因为basePackages可读性更好，优先使用。
 *  **@Autowired**：用在属性、参数上，自动装配，Spring先完成Bean的定义和生成，然后在寻找对应的资源。Spring会**根据类型**去寻找定义的Bean然后将其注入。当某个接口下有多个实现类时，会产生自动装配的歧义性，不知道装配哪个类，抛出BeansException。
 *  **@Primary**：注解在类上，自动装配时，让Spring优先注入该类。只能解决首要性问题，并不能解决选择性问题。
 *  **@Qualifier**：用在属性上，自动装配时是**按名称**注入。
 *  **@Bean**：用在方法上，将方法返回的对象作为Bean放入IoC容器。可使用**initMethod**和**destroyMethod**配置项定义Bean的初始化和销毁方法。
 *  装配的混合使用：对于自己开发的类，使用注解；对于第三方包或者服务的类，使用XML方式。
 *  **@ImportResource**：注解在配置类上，用于引入配置文件，该注解内容是一个数组，因此可以配置多个XML文件。
 *  **@Import**：注解在配置类上，用于注入其他的配置类，因为所有配置都放在一个配置类里面会造成配置复杂，内容是数组，可以注入多个配置类。
 *  在XML文件中，可以使用**import**标签引入其他XML文件；可以使用**context：component-scan标签**代替@ComponentScan功能；暂时不支持使用XML加载Java配置类。

#### 使用Profile ####

*  **@Profile**：注解在数据源上，内容设为“dev”代表用于开发，“test”代表用于测试。
 *  **使用XML定义Profile**：在XML中**beans根标签**使用profile=“dev“属性，会使整个配置文件的Bean都放在dev的Profile下。因此可在XML文件中使用多个**beans根标签+profile属性**来配置多个Profile。
 *  **启动Profile**：使用\*\*@ActiveProfiles（”？“）\*\*，注解在类上，来指定加载哪个Profile。

#### 加载属性（properties）文件 ####

*  使用属性文件可有效减少硬编码，修改环境时只需修改配置文件即可，提高操作遍历性。
 *  **@PropertySource**，注解在配置类上，用于加载配置文件，配置项：name，配置这次属性配置的名称；value，字符数组，配置多个属性文件；ignoreResourceNotFound，boolean值，当找不到配置文件时是否抛出异常，默认为false；encoding，编码，默认为”“。使用：
    
        String url = context.getEnvironment().getProperty("jdbc.database.url");
    
    **只能获得对应的配置属性，没有解析属性占位符的能力。**
 *  Spring推荐使用**PropertySourcesPlaceholderConfigurer**属性文件解析类去解析对应的属性文件，并可通过占位符引用对应的配置。**占位符引用$\{jdbc.database.url\}**
 *  **使用XML方式加载属性文件**：
    
        <context:property-placeholder ignore-resource-not-found="true" location="classpath:database-config.properties, XXX-config.properties"/>

#### 条件化装配Bean ####

*  **@Condition**：注解在方法上，当属性文件不存在的时候，就不需要装配Bean。
    
        @Condition({ DataSourceCondition.class})
        public DataSource getDataSource() { 
        }
    
    注解中的类需要实现Condition接口。

#### Bean的作用域 ####

*  有4种作用域：1.**单例**，默认选项，整个应用中，只有一个Bean实例。2.**原型**，每次从IoC容器获取Bean时，Spring都会创建一个实例。3.**会话**，在Web应用中使用，会话过程中只创建一个实例。4.**请求**，在Web应用中使用，一次请求创建一个实例，不同的请求会创建不同的实例。
 *  **@Scope**：注解在类上，表示该Bean的作用域为单例。

#### 使用Spring表达式（Spring EL） ####

*  Spring EL比上述的注入方式更加强大。
 *  属性文件的读取中使用的是“$”，Spring EL使用“\#”读取。
    
        @Value（"#{1}"）
        private Long id；
        @Value（"#{'role_name_1'}")
        private String roleName;
        @Value（"#{role.id}")
        private Long roleId;
        @Value（"#{role.getNote?.toString()}")//问号含义是判断是否返回为null，如果不是就调用后面方法
        private String note;
 *  使用类的静态常量和方法
    
        @Value（"#{T(Math).PI}")
        private double pi;
        @Value（"#{T(Math).random()}")
        private double random;
 *  Spring EL运算
    
        @Value（"#{role.id + 1}")
        private int num;
        @Value（"#{role.roleName + role.note}")
        private String str;
        @Value（"#{role.id == 1}")
        private boolean flag;
        @Value（"#{role.id > 1 ? 5 : 1}")
        private int max;

### 面向切面编程 ###

#### 面向切面编程的术语 ####

*  切面：相当于一个拦截器类
 *  通知：切面开启后，切面中的方法
 *  引入：引入允许我们在现有的类中添加自定义的类和方法
 *  切点：被切面拦截的方法就是一个切点
 *  连接点：是一个判断条件，可指定哪些方法是切点
 *  织入：生成代理对象的过程

#### 使用@AspectJ注解开发Spring AOP ####

*  Spring只能支持**方法**拦截的AOP
 *  **@Aspect**：注解在类上，表示该类为一个切面类
 *  **@Before**：前置通知，**@After**：后置通知，**@Around**：环绕通知，强大并灵活，但可控性不强，在不需要大量改变业务逻辑时，不需要使用。**@AfterReturning**，返回通知，**@AfterThrowing**：异常通知。都是注解在方法上。
 *  **连接点**：Spring通过正则表达式判断需要拦截的方法
    
        @Before("execution(* com.ssm.RoleService.printRole(..))")
    
    **execution**：代表执行方法的时候会**触发。**
    
    \*\*：代表任意返回类型。
    
    **com.ssm.RoleService**：代表类的全限定名。
    
    **printRole**：被拦截方法的名称。
    
    **（…）**：代表任意参数。
 *  **@Pointcut**：注解在方法上，定义为切点，可以减少正则表达式的重复书写
    
        @Pointcut("execution(* com.ssm.RoleService.printRole(..))")
        public void print(){ }
        @Before("print()")
        public void before(){ }
 *  **测试AOP**：在配置类上使用\*\*@EnableAspectJAutoProxy\*\*开启AspectJ框架的自动代理，然后通过@Bean得到一个被@Aspect注解的切面类对象。
    
        @Configuration
        @EnableAspectJAutoProxy
        @ComponentScan("com.ssm.aop")
        public class AopConfig { 
            @Bean
            public RoleAspect getAspect() { 
                return new RoleAspect();
            }
        }
    
    在XML文件定义切面
    
        
        <aop:aspectj-autoproxy/>//等同于@EnableAspectJAutoProxy
 *  **给通知传递参数**
    
        public void printRole(Role role, int sort) { 
        }
        //将切点方法中的参数role和sort通过args属性传递给了通知方法
        @Before("execution(* com.ssm.RoleService.printRole(..))" + "&& args(role, sort)" )
        public void before(Role role, int sort){ 
        }
 *  **引入**：在切面中引入其他类，调用引入类方法，对原方法进行增强操作
    
        public interface RoleVerifier { 
            public boolean verify(Role role);
        }
        //使用verify方法检测对象是否为空
        public class RoleVerifierImpl implements RoleVerifier { 
            public boolean verify(Role role) { 
            	return role != null;
            }
        }
        @DeclareParents(value = "com.ssm.impl.RoleServiceImpl+", defaultImpl = "RoleVerifierImpl.class") 
        public RoleVerifier roleVerifier;
    
    **@DeclareParents**：注解在属性上，表示引入的增强类对象
    
    value = “com.ssm.impl.RoleServiceImpl+”：表示对RoleServiceImpl类进行增强，相当于为RoleServiceImpl类引入另一个新的接口，该接口为增强类的接口（RoleVerifier）。
    
    defaultImpl = “RoleVerifierImpl.class”：指定增强类接口的实现类，这里RoleVerifierImpl做为RoleVerifier接口的实现类。
    
    **具体使用**：
    
        //得到被代理类对象
        RoleService roleService = context.getBean("RoleService.class");
        //将被代理对象转换为增强类对象，因为RoleServiceImpl实现了两个接口，所以可以相互转换
        RoleVerifier roleVerifier = (RoleVerifier)roleService;
        //使用增强类方法，判断角色是否为空
        if (roleVerifier.verify(role)) { 
            //再执行切面拦截方法
            roleService.printRole(role);
        }

#### 使用XML配置开发Spring AOP ####

*  通过XML配置切面以及多个通知
    
        
        <aop:config>
        	
            <aop:aspect ref="xmlAspect">
                
            	<aop:before method="before" pointcut="execution(* com.ssm.RoleService.printRole(..))"/>
                
            </aop:aspect>
        </aop:config>
    
        
        <aop:config>
        	
            <aop:aspect ref="xmlAspect">
                <aop:pointcut id="printRole" expression="execution(* com.ssm.RoleService.printRole(..))"/>
                
            	<aop:before method="before" pointcut-ref="printRole"/>
                
            </aop:aspect>
        </aop:config>
 *  传递参数
    
        
        <aop:pointcut id="printRole" expression="execution(* com.ssm.RoleService.printRole(..)) and args(role)"/>
 *  引入自定义的类或方法
    
        <aop:declare-parents types-matching="com.ssm.impl.RoleServiceImpl+" implement-interface="com.ssm.RoleVerifier" default-impl="com.ssm.RoleVerifierImpl"/>

#### 多个切面 ####

*  当使用多个切面拦截同一个方法时，切面的通知执行顺序是无序的。
 *  **@Order(n)**：注解在切面类上，可以使多个切面按照n从小到大按顺序执行通知。
    
        @Aspect
        //@Order(1) 实现了Ordered接口，代替了@Order注解
        public class Aspect1 implements Ordered { 
            @Override
            public int getOrder() { 
                return 1;
            }
        }
 *  在XML定义顺序
    
        <aop:aspect ref="aspect1" order="1">
        	...
        </aop:aspect>

#### 小结 ####

*  AOP是Spring两大核心之一，通过AOP可以把一些比较公共的方法抽取出来，减少开发者的工作量。

### Spring和数据库编程 ###

#### **传统的JDBC代码的弊端** ####

*  即使是执行一条简单的SQL，也需要有许多的操作，而且包含大量的try…catch…finally…语句，造成代码泛滥，可读性下降。

#### 配置数据资源 ####

*  **使用简单数据库配置**：Spring提供的类是**SimpleDriverDataSource**，只是一个很简单的数据库连接的应用，不支持数据库连接池，一般只用于测试。
 *  **使用第三方数据库连接池**：比如DBCP数据库连接池。

#### jdbcTemplate ####

*  是Spring为解决传统JDBC代码的弊端，所提供的解决方案，但不算成功。

#### MyBatis-Spring项目 ####

*  **配置SqlSessionFactoryBean**，提供SqlSessionFactoryBean去支持SqlSessionFactory的配置，然后产生SqlSession。
    
    引入**MyBatis的配置文件**，使得SqlSessionFactoryBean的配置不全部依赖于Spring提供的规则，导致配置复杂。
    
        <bean id="SqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        	<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
            <property name="configLocation" value="classpath:sqlMapConfig.xml"/>
        </bean>
    
    MyBatis配置文件
    
        <configuration>
            
        	<settings>
            	
                <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
                
                <setting name="useGeneratedKeys" value="true"/>
                ...
            </settings>
            
          	
            <typeAliases>
            	<typeAlias alias="role" type="com.ssm.Role"/>
            </typeAliases>
            
            
            <mappers>
            	<mapper resource="com/ssm/mapper/RoleMapper.xml"/>
            </mappers>
        </configuration>
 *  **配置MapperFactoryBean**，因为RoleMapper是一个接口，不是类，没有办法产生实例，所以需要对映射器接口进行配置，可以通过配置MapperFactoryBean实现我们想要的Mapper。
    
        <bean id="roleMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperFactoryBean">
            
        	<property name="mapperInterface" value="com.ssm.mapper.RoleMapper"/>
        	<property name="SqlSessionFactory" ref="SqlSessionFactory"/>
        </bean>
    
    **mapperInterface**是映射器的接口。
    
    当项目比较大时，一个个配置Mapper会造成配置量大的问题，不利于开发。
 *  **配置MapperScannerConfiger**：通过扫描的形式进行配置Mapper类
    
        <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        	<property name="basePackage" value="com.ssm.mapper"/>
            <property name="SqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
            
            <property name="annotationClass" value="org.springframework.stereotype.Repository"/>
        </bean>
    
    **basePackage**：指定让Spring自动扫描什么包。
    
    **annotationClass**：如果类被\*\*@Repository\*\*注解标识了，才会对其进行扫描，注册成为Mapper。
    
    **SqlSessionFactoryBeanName**：指定在Spring中定义的SqlSessionFactory的Bean的名称。
    
    **makerInterface**：指定实现了什么接口就认为是Mapper，需要提供一个公共的接口去标记。
    
    **@Repository**：注解在类上，标志这是一个DAO层，当Spring扫描时，将有该注解的接口扫描为Mapper对象，然后放入Spring IoC容器中。

### 深入Spring数据库事务管理 ###

#### Spring数据库事务管理器的设计 ####

*  Spring中数据库事务是通过**PlatformTransactionManager**这个事务管理器进行管理的，支持事务的**TransactionTemplate**模板是Spring提供的事务管理器的模板。
 *  1.TransactionTemplate中有一个PlatformTransactionManager接口的属性，事务的创建、提交和回滚都是通过PlatformTransactionManager接口来完成。
    
    2.当事务发生异常时，默认所有的异常都会回滚，但可以通过配置去修改某个异常是否需要回滚。
    
    3.当没有异常时，提交事务。

#### 配置事务管理器 ####

*  Mybatis框架使用最多的是**DataSourceTransactionManager**数据源事务管理器。
 *  在XML配置文件中配置事务管理器，需要在XML中加入**事务命名空间**
    
        <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
            
        	<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
        </bean>
    
    在事务管理器中注入数据源，表示你将数据库事务委托给该事务管理器管理。
 *  Spring中可使用声明式事务和编程式事务，声明式事务又分为XML配置和注解事务，推荐使用**注解@Transactional**。
 *  **用Java配置方式实现Spring数据库事务**：
    
    需在配置类中实现**TransactionManagementConfigurer**接口的**annotationDrivenTransactionManager**方法Spring会把该方法返回的事务管理器作为程序中的事务管理器。
    
        @Configuration
        @ComponentScan("com.ssm.*")
        @EnableTransactionManagement
        public class JavaConfig implements TransactionManagementConfigurer { 
            @Override
            @Bean(name = "transactionManager")
            public PlatformTransactionManager annotationDrivenTransactionManager() { 
                DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager();
                transactionManager.setDataSource(dataSource);
                return transactionManager;
            }
        }
    
    **@EnableTransactionManagement**：注解在配置类上，表示使用事务管理器。

#### 声明式事务 ####

*  **Transactional的配置项**：编程式事务允许的自定义接口–TransactionDefinition，可以又XML或者注解\*\*@Transactional\*\*进行配置。
    
    使用声明式事务需要配置注解驱动：
    
        <tx:annotation-driven transaction-manager="tansactionManager"/>
 *  **声明式事务的约定流程**：
    
    **@Transactional**注解可使用在类或方法上，IoC容器初始化时，Spring读入这个注解或XML配置的事务信息，并放入事务定义类（TransactionDefinition接口的子类）里面。运行时，Spring拦截带有注解的方法或类里的所有方法，进行事务操作，运用了Spring AOP技术，开发者只需编写业务代码和配置事务属性。
    
    首先Spring通过事务管理器创建事务，将事务定义类中的属性根据配置在事务上设置，然后执行开发者提供的业务代码，最后提交或者回滚事务。

#### 数据库的相关知识 ####

*  数据库事务ACID特性
    
    1.**原子性**：整个事务的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会停留在中间环节，如果发生错误会回滚。
    
    2.**一致性**：事务必须始终保持系统处于一致的状态。
    
    3.**隔离性**：两个事务间的隔离程度。
    
    4.**持久性**：事务完成后，数据持久保存在数据库中，不会回滚。
 *  **隔离级别**：隔离级别在一定程度上可以减少丢失更新
    
    按照SQL的标准规范，把隔离级别分为4层：
    
    **1.脏读**：允许一个事务去读取另一个事务没提交的数据。
    
    **2.读/写提交**：一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。消除了脏读的问题。但会造成**不可重复读**问题。
    
    **3.可重复读**：针对数据库同一条记录而言，使得同一条数据库记录的读/写按照一个序列化进行操作，不会产生交叉情况，保证了一条数据的一致性。消除了不可重复读问题，造成**幻读**问题。
    
    **4.序列化**：让SQL按照顺序读/写的方式，能消除数据库事务间产生数据不一致问题。

#### 选择隔离级别和传播行为 ####

*  **选择隔离级别**：从脏读到序列化，系统性能会直线下降。
    
    为了提高并发，压制脏读，都会选择**读/写操作**的方式设置事务。但会带来数据不一致性问题。
    
    当并发量不大或根本不用考虑时，使用**序列化**隔离级别。
 *  **传播行为**：指方法之间的调用事务策略的问题。一个方法调用另一个方法，可以对事务的特性进行传播配置，成为传播行为。
    
    Spring中的传播行为的类型，通过一个枚举类去定义，该类为：org.springframework.transaction.annotation.Propagation，共有7种传播行为。
    
    **REQUIRED**：最常用，也是默认传播行为。含义：方法调用时，如果当前不存在事务，就启动事务；如果存在，就沿用下来。
    
    **REQUIRES\_NEW**：无论是否存在当前事务，方法都会在新的事务中运行。
    
    **NESTED**：嵌套事务，如果调用方法时抛出异常，只回滚自己内部执行的SQL，不会回滚主方法的SQL。

#### @Transactional的自调用失效问题 ####

*  注解@Transactional的底层实现是Spring AOP技术，使用的是动态代理，这意味这对于静态方法和非public方法，使用@Transactional是失效的。
 *  自调用。自己的一个方法调用自己的另一个方法的过程，不会产生代理对象，所以@Transactional会失效。
    
    **解决**：1.使用两个类存放方法。2.从容器中获取接口的代理对象。

#### 典型错误用法的剖析 ####

*  **错误使用Service**：当我们想插入两个角色时，我们可能会使用两次对应Service的插入方法，这是很常见的情况，但这样会使两个插入操作不在一个事务当中，而是开启了两个事务。
 *  **过长时间占用事务**：与数据库无关的操作应该放在Controller中。使事务完成相关业务操作后，立即释放数据库事务资源，避免长时间占用数据库事务，导致系统性能下降。
 *  **错误捕捉异常**：对于业务代码中的try…catch，发生异常时，我们应该抛出异常，而不是做其他处理，这样才符合Spring事务管理的约定流程。