Spring框架入门篇

Spring框架是2003年兴起的一个轻量级Java开发框架，由Rod Johnson在其经典著作中阐述的理念衍生而来，旨在解决企业应用开发的复杂性。作为分层的JavaSE/EE一站式轻量级开源框架，Spring的核心是控制反转（IOC）和面向切面（AOP）

Spring

一、Spring框架概述

1.1 什么是Spring框架

Spring框架是一个开源的Java平台，由Rod Johnson在2003年创建。它提供了一个全面的编程和配置模型，用于构建现代基于Java的企业应用程序。

1	Spring的核心价值：

简化Java开发：通过依赖注入和面向切面编程简化企业级应用开发
解耦和模块化：帮助开发者编写松耦合、可测试的代码
企业级功能：提供事务管理、安全、缓存等企业级功能
一站式解决方案：覆盖表现层、业务层、持久层

1.2 Spring框架的优势

1. 低侵入设计：

代码污染极低
不需要继承特定的类或实现特定的接口
可以自由选择使用Spring的哪些功能

1	2. 依赖注入（DI）：

IOC（控制反转）的核心机制
提供了bean工厂（Spring容器）
降低了业务对象替换的复杂性
提高了组件之间的解耦

1	3. 面向切面编程（AOP）：

将通用任务（安全、事务、日志等）集中管理
提高了代码复用性和管理的便捷性
业务逻辑与横切关注点分离

4. 框架整合：

ORM和DAO提供了与第三方持久层框架的良好整合
简化了底层数据访问
支持Hibernate、MyBatis、JPA等

1	5. Web MVC框架：

提供了优秀的Web MVC框架
支持RESTful API开发
灵活的视图解析

6. 企业级功能：

数据库事务处理
远程调用（RMI、Hessian、HTTP）
JMS消息处理
JMX操作处理
不需要直接使用相关API（JDBC、JMX、JMS等）

1.3 Spring生态系统

核心框架：

Spring Framework：核心框架
Spring Boot：快速开发框架
Spring Cloud：微服务框架
Spring Data：数据访问抽象

相关项目：

Spring Security：安全框架
Spring Batch：批处理框架
Spring Integration：企业集成框架
Spring AMQP：消息队列支持

二、Spring核心概念

2.1 IOC（控制反转）

IOC定义：

IOC（Inversion of Control）即控制反转，多数书籍翻译成”控制反转”，还有些书籍翻译成为”控制反向”或者”控制倒置”。

1	传统方式 vs IOC方式：

传统方式：

// 传统方式：对象自己创建依赖
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;
    
    public UserService() {
        this.userRepository = new UserRepositoryImpl(); // 硬编码依赖
    }
}

IOC方式：

// IOC方式：依赖由容器注入
@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository; // 依赖注入
}

IOC的优势：

降低组件之间的耦合度
提高代码的可测试性
便于替换实现
统一管理对象生命周期
不需要主动查找，对象的查找、定位和创建全部由容器管理

2.2 DI（依赖注入）

DI定义：

DI（Dependency Injection）即依赖注入，是IOC的一种实现方式。Spring的IOC容器主要使用DI方式实现。

依赖注入方式：

1	1. 构造器注入（推荐）：

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;
    
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
}

1	2. Setter注入：

@Service
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;
    
    @Autowired
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
}

3. 字段注入：

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
}

2.3 AOP（面向切面编程）

AOP定义：

AOP是OOP的延续，是Aspect Oriented Programming的缩写，意思是面向方面编程。AOP实际是GoF设计模式的延续，设计模式孜孜不倦追求的是调用者和被调用者之间的解耦，AOP可以说也是这种目标的一种实现。

AOP应用场景：

日志记录：方法执行前后记录日志
事务管理：自动管理事务的开启、提交、回滚
权限控制：方法执行前检查权限
性能监控：统计方法执行时间
异常处理：统一异常处理

AOP示例：

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    
    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("执行方法: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }
}

三、Spring 框架的20个模块

Spring

1	Spring IOC:

IOC是Inversion of Control的缩写，多数书籍翻译成“控制反转”，还有些书籍翻译成为“控制反向”或者“控制倒置”。本来是由应用程序管理的对象之间的依赖关系，现在交给了容器管理，这就叫控制反转，即交给了IOC容器，spring的IOC容器主要使用DI方式实现的。不需要主动查找，对象的查找、定位和创建全部由容器管理。spring ioc 是spring的核心，在spring中主要用户管理容器中的bean。

1	Spring AOP:

AOP是OOP的延续，是Aspect Oriented Programming的缩写，意思是面向方面编程。AOP实际是GoF设计模式的延续，设计模式孜孜不倦追求的是调用者和被调用者之间的解耦，AOP可以说也是这种目标的一种实现。spring aop 也是spring的核心，利用aop的技术可以用来做日志、权限、缓存等功能实现。

1	Spring ORM:

Spring支持大多数ORM框架，比如Hibernate，JPA，JDO，TopLink和iBatis（spring2支持iBatis2，现MyBatis3的spring支持由MyBatis社区开发，并非spring）。

1	Spring MVC:

Spring MVC框架是有一个MVC框架，通过实现Model-View-Controller模式来很好地将数据、业务与展现进行分离。从这样一个角度来说，spring MVC和Struts、Struts2非常类似。

1	Spring Webservice:

Spring 支持集成Apache cxf、axis2、xfire等不同集中webservice实现方案。

1	Spring Transaction:

Spring完美的支持了对事物的管理，目前主要有两种实现发难，一种是配置文件、一种是基于注解来实现。

1	Spring JMS:

Spring支持对activemq、RabbitMQ消息中间件的集成。

1	Spring Data:

Spring Data 作为springSource的其中一个父项目，旨在统一和简化对各类型持久化存储，而不拘泥于是关系型数据库还是NoSQL 数据存储。

1	Spring Cache:

Spring 的缓存技术还具备相当的灵活性，不仅能够使用 SpEL（spring Expression Language）来定义缓存的 key 和各种 condition，还提供开箱即用的缓存临时存储方案，也支持和主流的专业缓存例如 EHCache 集成。

1	Spring Boot:

Spring-Boot是由Pivotal团队提供的全新框架，其设计目的是用来简化新spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置，从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。通过这种方式，Boot致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域（rapid application development）成为领导者。

1	Spring Security:

Spring Security是一个能够为基于spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。它提供了一组可以在spring应用上下文中配置的Bean，充分利用了spring IoC，DI（控制反转Inversion of Control ,DI:Dependency Injection 依赖注入）和AOP（面向切面编程）功能，为应用系统提供声明式的安全访问控制功能，减少了为企业系统安全控制编写大量重复代码的工作。

1	Spring Schedule:

Spring在schedule这块支持JDK Timer、concurrent、quartz三种，这三种任务调度方案在实现机制和调用方法上都不同，但spring通过对其包装，使得基于spring能用统一的配置和编码风格来使用这三种schedule方案。

四、第一个Spring应用

4.1 创建Maven项目

1	pom.xml配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>spring-demo</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
    
    <properties>
        <spring.version>5.3.21</spring.version>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>
    
    <dependencies>
        <!-- Spring Core -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

4.2 创建Bean类

// User.java
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
    
    // Getters and Setters
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }
    
    public Integer getAge() { return age; }
    public void setAge(Integer age) { this.age = age; }
}

// UserService.java
public class UserService {
    public void sayHello(User user) {
        System.out.println("Hello, " + user.getName() + "!");
    }
}

4.3 配置Spring

XML配置方式：

<!-- applicationContext.xml -->
<?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 id="user" class="com.example.User">
        <property name="name" value="张三"/>
        <property name="age" value="25"/>
    </bean>
    
    <bean id="userService" class="com.example.UserService"/>
</beans>

1	Java配置方式（推荐）：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.example")
public class AppConfig {
    
    @Bean
    public User user() {
        User user = new User();
        user.setName("张三");
        user.setAge(25);
        return user;
    }
    
    @Bean
    public UserService userService() {
        return new UserService();
    }
}

4.4 使用Spring容器

// 使用XML配置
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
User user = context.getBean("user", User.class);
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
userService.sayHello(user);

// 使用Java配置
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
User user = context.getBean(User.class);
UserService userService = context.getBean(UserService.class);
userService.sayHello(user);

五、Spring注解开发

5.1 常用注解

组件注解：

@Component      // 通用组件
@Service        // 服务层组件
@Repository     // 数据访问层组件
@Controller     // 控制器组件

依赖注入注解：

@Autowired      // 自动装配
@Qualifier      // 指定Bean名称
@Resource       // JSR-250注解
@Value          // 注入值

配置注解：

@Configuration  // 配置类
@Bean           // 定义Bean
@ComponentScan  // 组件扫描
@PropertySource // 属性源

5.2 注解示例

// 配置类
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.example")
public class AppConfig {
}

// 服务类
@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    
    public User findById(Long id) {
        return userRepository.findById(id);
    }
}

// 数据访问类
@Repository
public class UserRepository {
    public User findById(Long id) {
        // 实现查询逻辑
        return new User();
    }
}

六、框架源码解析

6.1 框架版本

当前版本：

spring-framework-5.0.6.RELEASE（示例版本）
最新版本：Spring 6.x（需要Java 17+）
推荐版本：Spring 5.3.x（稳定版本）

6.2 核心包结构

Spring的骨架，也是Spring的核心包。主要包含三个内容：

1	1. Beans（Bean实例）：

beans包更侧重于bean实例的描述
负责Bean的定义、创建、管理
类比：演员

1	2. Context（上下文）：

context更侧重全局控制，功能衍生
提供Spring框架的上下文环境
类比：导演

1	3. Core（核心工具）：

core包侧重于帮助类，操作工具
提供Spring框架的基础工具类
类比：道具

Spring

6.3 源码结构

核心包结构：

spring-framework/
├── spring-core/          # 核心工具类
├── spring-beans/          # Bean定义和管理
├── spring-context/        # 应用上下文
├── spring-aop/            # AOP支持
├── spring-expression/     # SpEL表达式
├── spring-jdbc/           # JDBC支持
├── spring-orm/            # ORM支持
├── spring-tx/             # 事务支持
├── spring-web/            # Web支持
├── spring-webmvc/         # MVC框架
└── spring-test/           # 测试支持

Spring

6.4 Beans包（实例）

1	Beans包核心类：

BeanDefinition：Bean定义接口
BeanFactory：Bean工厂接口
BeanWrapper：Bean包装器
PropertyAccessor：属性访问器

Spring

6.5 Context包（上下文）

1	Context包核心类：

ApplicationContext：应用上下文接口
ConfigurableApplicationContext：可配置上下文
BeanPostProcessor：Bean后处理器
ApplicationEventPublisher：事件发布器

Spring

6.6 Core包（核心工具）

Core包核心类：

Resource：资源抽象接口
ResourceLoader：资源加载器
BeanDefinitionRegistry：Bean定义注册器
BeanDefinitionReader：Bean定义读取器

6.6.1 Registry（描述注册器）

Spring

6.6.2 Strategy（初始化策略）

Spring

七、下一步学习

通过本文的学习，您已经掌握了Spring框架的基础知识，包括：

Spring框架的核心概念（IOC、DI、AOP）
Spring框架的模块组成
Spring的基本使用和配置
Spring注解开发
Spring框架源码结构

在下一篇文章（进阶篇）中，我们将深入学习Spring框架的高级特性，包括AOP深入、事务管理、Bean生命周期、性能优化等内容。

参考资源：
- [Spring框架源码](https://github.com/Hosiang1026/spring-framework)
- [简单的Spring框架实现](https://github.com/Hosiang1026/simple-spring)
- [Spring官方文档](https://spring.io/projects/spring-framework)

本文标题： Spring框架入门篇

发布时间： 2023年01月28日 00:00

最后更新： 2025年12月30日 08:54

原始链接： https://haoxiang.eu.org/21e862e1/

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Spring框架入门篇

一、Spring框架概述

1.1 什么是Spring框架

1.2 Spring框架的优势

1.3 Spring生态系统

二、Spring核心概念

2.1 IOC（控制反转）

2.2 DI（依赖注入）

2.3 AOP（面向切面编程）

三、Spring 框架的20个模块

四、第一个Spring应用

4.1 创建Maven项目

4.2 创建Bean类

4.3 配置Spring

4.4 使用Spring容器

五、Spring注解开发

5.1 常用注解

5.2 注解示例

六、框架源码解析

6.1 框架版本

6.2 核心包结构

6.3 源码结构

6.4 Beans包（实例）

6.5 Context包（上下文）

6.6 Core包（核心工具）

6.6.1 Registry（描述注册器）

6.6.2 Strategy（初始化策略）

七、下一步学习