一、Spring概述

 

String框架的核心技术

        Spring是由Rod Johnson组织和开发的一个分层的Java SE/EE一站式（full-stack）轻量级开源框架。它最为核心的理念是IoC（控制反转）和AOP（面向切面编程），其中，IoC是Spring的基础，它支撑着Spring对JavaBean的管理功能；AOP是Spring 的重要特性，AOP是通过预编译方式和运行期间动态代理实现程序功能，也就是说可以在不修改源代码的情况下，给程序统一添加功能。

String在表现层、业务逻辑层和持久层的作用

（1）在表现层它提供了Spring MVC框架，并且Spring还可以与Struts框架整合。

（2）在业务逻辑层可以管理事务、记录日志等。

（3）在持久层可以整合MyBatis、Hibernate、JdbcTemplate等技术。

二、Spring框架的优点

String框架的作用

        Spring作为Java EE的一个全方位应用程序框架，为开发企业级应用提供了一个健壮、高效的解决方案。它不仅可以应用于Java应用的开发，也可以应用于服务器端开发。Spring之所以得到如此广泛应用，是因为Spring框架具有以下几个优点。

String框架的优点：

a.非侵入式设计

        Spring是一种非侵入式（non-invasive）框架，所谓非侵入式是指Spring框架的API不会在业务逻辑上出现，也就是说业务逻辑应该是纯净的，不能出现与业务逻辑无关的代码。由于业务逻辑中没有Spring的API，所以业务逻辑代码也可以从Spring框架快速地移植到其他框架。

b.降低耦合性

        Spring就是一个大工厂，可以将所有对象的创建和依赖关系的维护工作都交给Spring容器管理，大大降低了组件之间的耦合性。

c.支持AOP编程

        Spring提供了对AOP的支持，AOP可以将一些通用的任务进行集中处理，如安全、事务和日志等，以减少通过传统OOP方法带来的代码冗余和繁杂。

d.支持声明式事务

        在Spring中，可以直接通过Spring配置文件管理数据库事务，省去了手动编程的繁琐，提高了开发效率。

e.方便程序的测试

        Spring提供了对Junit的支持，开发人员可以通过Junit进行单元测试。

f.方便集成框架

        Spring提供了一个广阔的基础平台，其内部提供了对各种框架的直接支持，如Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等，这些优秀框架可以与Spring无缝集成。

g.降低Java EE API的使用难度

        Spring对Java EE开发中的一些API（如JDBC、JavaMail等）都进行了封装，大大降低了这些API的使用难度。

三、Spring的体系结构

Spring 的体系结构图

Spring 5框架组成模块

        Spring 框架主要有8大模块，每个大模块由多个或1个小模块组成，如Spring的核心容器模块（Core Container）是由Beans模块、Core模块、Context模块和SpEL模块组成。下面结合String 的体系结构图对Spring体系结构中的主要模块进行简单介绍。 

核心容器模块（Core Container）

        核心容器模块在Spring的功能体系中起着支撑性作用，是其他模块的基石。核心容器层主要由Beans模块、Core模块、Contex模块和SpEL模块组成。

核心容器模块各模块组成

        （1）Beans模块。它提供了BeanFactory类，是工厂模式的经典实现，Beans模块的主要作用是创建和管理Bean对象。

        （2）Core模块。它提供了Spring框架的基本组成部分，包括IoC和DI功能。

    （3）Context模块。它构建于Beans模块和Core模块的基础之上，它可以通过ApplicationContext接口提供上下文信息。

     （4）SpEL模块。它是Spring 3.0后新增的模块，提供了对SpEL表达式语言（Spring Expression Language）的支持，SpEL表达式语言是一个在程序运行时支持操作对象图的表达式语言。

b.数据访问及集成模块（Data Access/Integration）

        数据访问及集成模块用于访问和操作数据库中的数据，它主要包含JDBC模块、ORM模块、OXM模块、JMS模块和Transactions模块。

数据访问及集成模块各模块组成

        （1） JDBC模块。它提供了一个JDBC的抽象层，消除了冗长的JDBC编码并能够解析数据库供应商特有的错误代码。

        （2）ORM模块。它为主流的对象关系映射API提供了集成层，用于集成主流的对象关系映射框架。

        （3）OXM模块。它提供了对XML映射的抽象层的支持，如JAXB、Castor等。

        （4）JMS模块。它主要用于传递消息，包含消息的生产和消费。自4.1版本后，JMS模块支持与Spring-message模块的集成。

        （5）Transactions模块。它的主要功能是事务管理。

c.Web模块

Web模块的实现基于APPlicationContext基础之上，它提供了Web应用的各种工具类，包括了Web模块、Servlet模块、WebSocket模块和Portlet模块。

Web模块各模块组成

         （1） Web模块。它提供了针对Web开发的集成特性，如大部分文件上传功能等。此外，Web模块还包含一个HTTP客户端和Spring远程处理支持的Web相关部分。

        （2）Servlet模块。它提供了Spring的模型、视图、控制器以及Web应用程序的REST Web服务实现。

        （3）WebSocket模块。它是Spring 4.0以后新增的模块，它提供了WebSocket 和SockJS的实现，以及对STOMP的支持。

        （4）Portlet模块。它类似Servlet模块的功能，提供了Portlet环境下的MVC实现。

d.其他模块

   Spring框架的其他模块还有AOP模块、Aspects模块、Instrumentation模块以及Test模块。

其他模块各模块组成

        （1） AOP模块。它提供了对面向切面编程的支持，程序可以定义方法拦截器和切入点，将代码按照功能进行分离，以降低程序的耦合性。

        （2）Aspects模块。它提供了与AspectJ集成的支持。

        （3）Instrumentation模块。它提供了对类工具的支持，并且实现了类加载器，该模块可以在特定的应用服务器中使用。

        （4）Messaging模块。它是Spring 4.0以后新增的模块，它提供了对消息传递体系结构和协议的支持。

        （5）Test模块。它提供了对程序单元测试和集成测试的支持。

四、Spring 5的新特性

Spring 5与其他版本的比较

        Spring 5是Spring当前最新的版本，与历史版本对比，Spring 5对Spring核心框架进行了修订和更新，增加了很多新特性，如支持响应式编程等。

Spring 5新特性：

a.更新JDK基线

        因为Spring 5代码库运行于JDK 8之上，所以Spring 5对JDK的最低要求是JDK 8，这可以促进Spring的使用者积极运用Java 8新特性。

b.修订核心框架

        （1）基于JDK 8的反射增强，通过Spring 5提供的方法可以更加高效的对类或类的参数进行访问。

        （2）核心的Spring接口提供了基于JDK 8的默认方法构建的选择性声明。

        （3）用@Nullable和@NotNull注解来表明可为空的参数以及返回值，可以在编译时处理空值而不是在运行时抛出NullPointerExceptions异常。

c.更新核心容器

        Spring 5支持候选组件索引作为类路径扫描的替代方案。从索引读取实体类，会使加载组件索引开销更低，因此，Spring程序的启动时间将会缩减。

d.支持响应式编程

 响应式编程是另外一种编程风格，它专注于构建对事件做出响应的应用程序。Spring 5包含响应流和Reactor（ReactiveStream的Java实现），响应流和Reactor支撑了Spring自身的功能及相关API。

e.支持函数式Web框架

        Spring 5提供了一个函数式Web框架。该框架使用函数式编程风格来定义端点，它引入了两个基本组件: HandlerFunction和RouterFunction。HandlerFunction 表示处理接收到的请求并生成响应函数；RouterFunction替代了@RequestMapping注解，用于将接收到的请求转发到处理函数。

f.支持Kotlin

        Spring 5提供了对Kotlin语言的支持。Kotlin是一种支持函数式编程风格的面向对象语言，它运行在JVM之上，可以让代码更具有表现力、简洁性和可读性。有了对Kotlin的支持，开发人员可以进行深度的函数式Spring编程，这拓宽了Spring的应用领域。

g.提升测试功能

        Spring 5完全支持Junit 5 Jupiter，因此可以使用Junit 5编写测试代码。除此之外，Spring 5还提供了在Spring TestContext Framework中进行并行测试的扩展。针对响应式编程模型，Spring 5引入了支持Spring webFlux的WebTestClient集成测试。

Spring框架简单介绍

        Spring是一个独立的框架，它不需要依赖任何Web服务器或容器，既可以在独立的Java SE项目中使用，也可以在Java EE项目中使用。在使用Spring之前需要获取它的jar包，这些jar包可以在Spring官网下载。

下载Spring的相关jar包可按如下步骤进行。

        使用浏览器访问Spring的官方下载地址，访问org→springframework→spring路径，就可以看到Spring框架各个版本压缩包的下载链接，这里选择5.2.8.RELEASE版本，单击链接下载该文件。

在官网单击下面这个链接下载该文件。

spring-5.2.8.RELEASE-dist.zip

下载完成后，将文件解压得到一个名为spring-framework-5.2.8.RELEASE的文件夹。

 

Spring目录结构下文件夹介绍

 docs文件夹：

        该文件夹下存放Spring的相关文档，包括开发指南、API参考文档。

 libs文件夹：

        该文件夹下存放开发所需的jar包和源码。整个Spring框架由21个模块组成，libs目录下Spring为每个模块都提供了三个压缩包，因此，libs文件夹下一共有63个jar包。这63个jar包分为三类。

 schema文件夹：

        该文件夹下存放Spring各种配置文件的XML Schema文档。​​​​​​​

加载JAR包

  在使用Spring开发时，除了要使用自带的jar包外，Spring的核心容器还需要依赖commons.logging的jar包。该jar包可以通过commons的官方地址下载。下载完成后，会得到一个名为commons-logging-1.2-bin.zit的压缩包。将压缩包解压到自定义目录后，即可找到commons.logging对应jar包commons-logging-1.2.jar。