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Spring框架—基础介绍
原文地址：https://www.cnblogs.com/lagou/p/10552815.html
目錄
一、spring基本概念
二、spring框架
三、spring中機制和實現
三、spring應用相關
四、Spring的Context的初始化流程
六：Spring擴展
七、springboot相關的知識點
一、spring基本概念
本文涉及的流程與實現默認都是基于最新的5.x版本。spring中的幾個重要概念如下：
▌1.IOC
IOC，就是控制反轉，如最左邊，拿公司招聘崗位來舉例：假設一個公司有產品、研發、測試等崗位。如果是公司根據崗位要求，逐個安排人選，如圖中向下的箭頭，這是正向流程。如果反過來，不用公司來安排候選人，而是由第三方獵頭來匹配崗位和候選人，然后進行推薦，如圖中向上的箭頭，這就是控制反轉。在spring中，對象的屬性是由對象自己創建的，就是正向流程；如果屬性不是對象創建，而是由spring來自動進行裝配，就是控制反轉。這里的DI也就是依賴注入，就是實現控制反轉的方式。正向流程導致了對象于對象之間的高耦合，IOC可以解決對象耦合的問題，有利于功能的復用，能夠使程序的結構變得非常靈活。
▌2.context上下文和bean
spring進行IOC實現時使用的有兩個概念：context上下文和bean。如中間圖所示，所有被spring管理的、由spring創建的、用于依賴注入的對象，就叫做一個bean。Spring創建并完成依賴注入后，所有bean統一放在一個叫做context的上下文中進行管理。
▌3.AOP
AOP就是面向切面編程。如右面的圖，一般程序執行流程是從controller層調用service層、然后service層調用DAO層訪問數據，最后在逐層返回結果。這個是圖中向下箭頭所示的按程序執行順序的縱向處理。但是，一個系統中會有多個不同的服務，例如用戶服務、商品信息服務等等，每個服務的controller層都需要驗證參數，都需要處理異常，如果按照圖中紅色的部分，對不同服務的縱向處理流程進行橫切，在每個切面上完成通用的功能，例如身份認證、驗證參數、處理異常等等、這樣就不用在每個服務中都寫相同的邏輯了，這就是AOP思想解決的問題AOP以功能進行劃分，對服務順序執行流程中的不同位置進行橫切，完成各服務共同需要實現的功能。
二、spring框架
上圖列出了spring框架主要包含的組件。這張圖來自spring4.x的文檔。目前最新的5.x版本中右面的portlet組件已經被廢棄掉，同時增加了用于異步響應式處理的WebFlux組件。并不需要對所有的組件都詳細了解，只需重點了解最常用的幾個組件實現，以及知道每個組件用來實現哪一類功能。圖中紅框是比較重要的組件，core組件是spring所有組件的核心；bean組件和context組件我剛才提到了，是實現IOC和依賴注入的基礎；AOP組件用來實現面向切面編程；web組件包括springmvc是web服務的控制層實現。
三、spring中機制和實現
▌1.AOP
AOP的實現是通過代理模式，在調用對象的某個方法時，執行插入的切面邏輯。實現的方式有動態代理也叫運行時增強，比如jdk代理、CGLIB；靜態代理是在編譯時進行織入或類加載時進行織入，比如AspectJ。關于AOP還需要了解一下對應的Aspect、pointcut、advice等注解和具體使用方式。
▌2.placeHolder動態替換
主要需要了解替換發生的時間，是在bean definition創建完成后，bean初始化之前，是通過實現BeanFactoryPostProcessor接口實現的。主要實現方式有PropertyPlaceholderConfigurer和PropertySourcesPlaceholderConfigurer。這兩個類實現邏輯不一樣，spring boot使用PropertySourcesPlaceholderConfigurer實現。
▌3.事務
需要了解spring 中對事務規定的隔離類型和事務傳播類型。要知道事務的隔離級別是由具體的數據庫來實現的，在數據庫部分我會詳細介紹。事務的傳播類型，可以重點了解最常用的REQUIRED和SUPPORTS類型。
▌4.核心接口類
- ApplicationContext保存了ioc的整個應用上下文，可以通過其中的beanfactory獲取到任意到bean；
- BeanFactory主要的作用是根據bean definition來創建具體的bean；
- BeanWrapper是對Bean的包裝，一般情況下是在spring ioc內部使用，提供了訪問bean的屬性值、屬性編輯器注冊、類型轉換等功能，方便ioc容器用統一的方式來訪問bean的屬性；
- FactoryBean通過getObject方法返回實際的bean對象，例如motan框架中referer對service的動態代理就是通過FactoryBean來實現的。
▌5.Scope
- bean的scope是指bean的作用域，默認情況下是單例模式，這也是使用最多的一種方式；多例模式，即每次從beanFactory中獲取bean都會創建一個新的bean。
- request、session、global-session是在web服務中使用的scope，request每次請求都創建一個實例，session是在一個會話周期內保證只有一個實例。
- global-session在5.x版本中已經不在使用，同時增加了Application和Websocket兩種scope，分別保證在一個ServletContext與一個WebSocket中只創建一個實例。
▌6.事件機制
spring的事件機制需要知道spring定義的五種標準事件，具體事件可見上圖，了解如何自定義事件和實現對應的applicationListener來處理自定義事件。
三、spring應用相關
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▌1.常用注釋
a.類型類注釋：：類型類注釋包括controller、service等，需要重點了解.其中component和bean注解的區別如下：
- @Component注解在類上使用表明這個類是個組件類，需要Spring為這個類創建bean。
- @Bean注解使用在方法上，告訴Spring這個方法將會返回一個Bean對象，需要把返回的對象注冊到Spring的應用上下文中。
b.設置類注解：重點了解@Autowire和@Qualifier以及bytype、byname等不同的自動裝配機制。
c.web類注解：主要以了解為主，關注@RequestMapping、@GetMapping、@PostMapping等路徑匹配注解，以及@PathVariable、@RequestParam 等參數獲取注解。
d.功能類注解：包括@ImportResource引用配置、@ComponentScan注解自動掃描、@Transactional事務注解等等，這里不一一介紹了。
▌2.配置方式
需要了解配置spring的幾種方式，xml文件配置、注解配置和使用api進行配置。自動裝配機制需要了解按類型匹配進行自動裝配，按bean名稱進行自動裝配，構造器中的自動裝配和自動檢測等主要的四種方式。還需要了解一下list、set、map等集合類屬性的配置方式以及內部bean的使用。
四、Spring的Context的初始化流程
圖中左上角是三種類型的context，xml配置方式的context、springboot的context和web服務的context。不論哪種context，創建后都會調用到AbstractApplicationContext類的refresh方法，這個方法是我們要重點分析的。refresh方法中，操作共分13步：
- 第1步：對刷新進行準備，包括設置開始時間、設置激活狀態、初始化context環境中的占位符，這個動作根據子類的需求由子類來執行，然后驗證是否缺失必要的properties；
- 第2步：刷新并獲得內部的bean factory；
- 第3步：對bean factory進行準備工作，比如設置類加載器和后置處理器、配置不進行自動裝配的類型、注冊默認的環境bean；
- 第4步：為context的子類提供后置處理bean factory的擴展能力。如果子類想在bean定義加載完成后，開始初始化上下文之前做一些特殊邏輯，可以復寫這個方法；
- 第5步，執行context中注冊的bean factory后綴處理器；
注：這里有兩種后置處理器，一種是可以注冊bean的后綴處理器，另一種是針對bean factory進行處理的后置處理器。執行的順序是，先按優先級執行可注冊bean的處理器，在按優先級執行針對beanfactory的處理器。對springboot來說，這一步會進行注解bean definition的解析。流程如右面小框中所示，由ConfigurationClassPostProcessor觸發、由ClassPathBeanDefinitionScanner解析并注冊到bean factory。
- 第6步：按優先級順序在beanfactory中注冊bean的后綴處理器，bean后置處理器可以在bean初始化前、后執行處理；
- 第7步：初始化消息源，消息源用來支持消息的國際化；
- 第8步：初始化應用事件廣播器。事件廣播器用來向applicationListener通知各種應用產生的事件，是一個標準的觀察者模式；
- 第9步，是留給子類的擴展步驟，用來讓特定的context子類初始化其他的bean；
- 第10步，把實現了ApplicationListener的bean注冊到事件廣播器，并對廣播器中的早期未廣播事件進行通知；
- 第11步，凍結所有bean描述信息的修改，實例化非延遲加載的單例bean；
- 第12步，完成上下文的刷新工作，調用LifecycleProcessor的onFresh()方法以及發布ContextRefreshedEvent事件；
- 第13步：在finally中，執行第十三步，重置公共的緩存，比如ReflectionUtils中的緩存、AnnotationUtils中的緩存等等；
至此，spring的context初始化完成。這里僅介紹了最主要的主流程，建議課后閱讀源碼來復習這個知識點，補全細節。
五：Spring中bean的生命周期
面試中經常問到的bean的生命周期，先看綠色的部分，bean的創建過程：
- 第1步：調用bean的構造方法創建bean；
- 第2步：通過反射調用setter方法進行屬性的依賴注入；
- 第3步：如果實現BeanNameAware接口的話，會設置bean的name；
- 第4步：如果實現了BeanFactoryAware，會把bean factory設置給bean；
- 第5步：如果實現了ApplicationContextAware，會給bean設置ApplictionContext；
- 第6步：如果實現了BeanPostProcessor接口，則執行前置處理方法；
- 第7步：實現了InitializingBean接口的話，執行afterPropertiesSet方法；
- 第8步：執行自定義的init方法；
- 第9步：執行BeanPostProcessor接口的后置處理方法。
這時，就完成了bean的創建過程。在使用完bean需要銷毀時，會先執行DisposableBean接口的destroy方法，然后在執行自定義的destroy方法。這部分也建議閱讀源碼加深理解。?
六：Spring擴展
對spring進行定制化功能擴展時，可以選擇如下一些擴展點：
▌1.BeanFactoryPostProcessor
是beanFactory后置處理器，支持在bean factory標準初始化完成后，對bean factory進行一些額外處理。在講context初始化流程時介紹過，這時所有的bean的描述信息已經加載完畢，但是還沒有進行bean初始化。例如前面提到的PropertyPlaceholderConfigurer，就是在這個擴展點上對bean屬性中的占位符進行替換。
▌2.BeanDefinitionRegistryPostProcessor
它擴展自BeanFactoryPostProcessor，在執行BeanFactoryPostProcessor的功能前，提供了可以添加bean definition的能力，允許在初始化一般bean前，注冊額外的bean。例如可以在這里根據bean的scope創建一個新的代理bean。
▌3.BeanPostProcessor
提供了在bean初始化之前和之后插入自定義邏輯的能力。與BeanFactoryPostProcessor的區別是處理的對象不同，BeanFactoryPostProcessor是對beanfactory進行處理，BeanPostProcessor是對bean進行處理。
注：上面這三個擴展點，可以通過實現Ordered和PriorityOrdered接口來指定執行順序。實現PriorityOrdered接口的processor會先于實現Ordered接口的執行。
▌4.ApplicationContextAware
可以獲得ApplicationContext及其中的bean，當需要在代碼中動態獲取bean時，可以通過實現這個接口來實現。
▌5.InitializingBean
可以在bean初始化完成，所有屬性設置完成后執行特定邏輯，例如對自動裝配對屬性進行驗證等等。
▌6.DisposableBean
用于在bean被銷毀前執行特定的邏輯，例如做一些回收工作等。
▌7.ApplicationListener
用來監聽spring的標準應用事件或者自定義事件。
七、springboot相關的知識點
▌1.啟動流程
主要步驟首先要配置environment，然后準備context上下文，包括執行applicationContext的后置處理、初始化initializer、通知listener處理contextPrepared和contextLoaded事件。最后執行refreshContext，也就是前面介紹過的AbstractApplicationContext類的refresh方法。
▌2.配置文件
然后要知道在Spring Boot中有兩種上下文，一種是bootstrap, 另外一種是application。bootstrap是應用程序的父上下文，也就是說bootstrap會先于applicaton加載。bootstrap主要用于從額外的資源來加載配置信息，還可以在本地外部配置文件中解密屬性。bootstrap里面的屬性會優先加載，默認也不能被本地相同配置覆蓋。
▌3.注解
@SpringBootApplication包含了@ComponentScan、@EnableAutoConfiguration、@SpringBootConfiguration三個注解
而@SpringBootConfiguration注解包含了@Configuration注解。也就是springboot的自動配置功能。
@Conditional注解就是控制自動配置的生效條件的注解，例如bean或class存在、不存在時進行配置，當滿足條件時進行配置等等。
▌4.特色模塊
- starter是springboot提供的無縫集成功能的一種方式，使用某個功能時開發者不需要關注各種依賴庫的處理，不需要具體的配置信息，由Spring Boot自動配置進行bean的創建。例如需要使用web功能時，只需要在依賴中引入spring-boot-starter-web即可。
- actuator是用來對應用程序進行監視和管理，通過restful api請求來監管、審計、收集應用的運行情況。
- devtools提供了一系列開發工具的支持，來提高開發效率。例如熱部署能力等。
- CLI就是命令行接口，是一個命令行工具，支持使用Groovy腳本，可以快速搭建spring原型項目。
以上為Spring框架需要掌握的內容，前面提到的核心機制、核心流程，建議閱讀源碼加深理解，下篇文章將重點介紹netty與常用rpc框架的知識，歡迎持續關注
以上內容摘取自《32個Java面試必考點》-新浪微博資深技術專家張雷
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Spring框架—基础介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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