在Java企业级开发,尤其是Web应用的开发中,你一定听说过Spring框架的大名。事实上Spring是使用最多的Java EE企业应用开源框架。那么什么是Spring框架?Spring框架又有哪些优势?本文将会逐一进行介绍。

一、Spring是什么

Spring是一个开源框架,它由 Rod Johnson 创建。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而,Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益。

Spring是一个轻量级的控制反转(IoC, Inversion of Control)和面向切面编程(AOP, Aspect-Oriented Programming)的容器框架。

  • 轻量:从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。

  • 控制反转:Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。当应用了IoC,一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来,而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。

  • 面向切面编程:Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务(例如审计(auditing)和事务(transaction)管理)进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责(甚至是意识)其它的系统级关注点,例如日志或事务支持。

  • 容器:Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器,你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型(prototype),你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而,Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。

  • 框架:Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久化框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。

所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。

二、Spring的起源

要谈Spring的历史,就要先谈J2EE。J2EE应用程序的广泛实现是在1999年和2000年开始的,它的出现带来了诸如事务管理之类的核心中间层概念的标准化,但是在实践中并没有获得绝对的成功,因为开发效率,开发难度和实际的性能都令人失望。

曾经使用过EJB开发JAVA EE应用的人,一定知道,在EJB开始的学习和应用非常的艰苦,很多东西都不能一下子就很容易的理解。EJB要严格地实现各种不同类型的接口,类似的或者重复的代码大量存在。而配置也是复杂和单调,同样使用JNDI进行对象查找的代码也是单调而枯燥。虽然有一些开发工作随着xdoclet的出现,而有所缓解,但是学习EJB的高昂代价,和极低的开发效率,极高的资源消耗,都造成了EJB的使用困难。而Spring出现的初衷就是为了解决类似的这些问题。

Spring的一个最大的目的就是使JAVA EE开发更加容易。同时,Spring之所以与Struts、Hibernate等单层框架不同,是因为Spring致力于提供一个以统一的、高效的方式构造整个应用,并且可以将单层框架以最佳的组合揉和在一起建立一个连贯的体系。可以说Spring是一个提供了更完善开发环境的一个框架,可以为POJO(Plain Ordinary Java Object)对象提供企业级的服务。

Spring的形成,最初来自Rod Jahnson所著的一本很有影响力的书籍《Expert One-on-One J2EE Design and Development》,就是在这本书中第一次出现了Spring的一些核心思想,该书出版于2002年。另外一本书《Expert One-on-One J2EE Development without EJB》,更进一步阐述了在不使用EJB开发JAVA EE企业级应用的一些设计思想和具体的做法。

1、Spring的初衷

  • JAVA EE开发应该更加简单。

  • 使用接口而不是使用类,是更好的编程习惯。Spring将使用接口的复杂度几乎降低到了零。

  • 为JavaBean提供了一个更好的应用配置框架。

  • 更多地强调面向对象的设计,而不是现行的技术如JAVA EE。

  • 尽量减少不必要的异常捕捉。

  • 使应用程序更加容易测试。

2、Spring的目标

  • 可以令人方便愉快的使用Spring。

  • 应用程序代码并不依赖于Spring APIs。

  • Spring不和现有的解决方案竞争,而是致力于将它们融合在一起。

3、Spring的基本组成

  • 最完善的轻量级核心框架。

  • 通用的事务管理抽象层。

  • JDBC抽象层。

  • 集成了Toplink, Hibernate, JDO, and iBATIS SQL Maps。

  • AOP功能。

  • 灵活的MVC Web应用框架。

三、Spring的优势

1、方便解耦,简化开发

通过Spring提供的IoC容器,可以将对象间的依赖关系交由Spring进行控制,避免硬编码所造成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码,可以更专注于.上层的应用。

2、AOP编程的支持

通过Spring的AOP功能,方便进行面向切面的编程,许多不容易用传统OOP实现的功能可以通过AOP轻松应付。

3、声明式事务的支持

可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来,通过声明式方式灵活的进行事务的管理,提高开发效率和质量。

4、方便程序的测试

可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作,测试不再是昂贵的操作,而是随手可做的事情。

5、方便集成各种优秀框架

Spring可以降低各种框架的使用难度,提供了对各种优秀框架( Struts、Hibernate、Hessian、Quartz等)的直接支持。

6、降低JavaEE API的使用难度

Spring对JavaEE API (如JDBC、JavaMail、 远程调用等)进行了薄薄的封装层,使这些API的使用难度大为降低。

7、Java源码是经典学习范例

Spring的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用,处处体现着大师对Java设计模式灵活运用以及对Java技术的高深造诣。它的源代码无意是Java技术的最佳实践的范例。

四、Spring的体系结构

下面用一张图来说明Spring的体系结构:

Spring的体系结构

在Spring框架中,最重要的就是Spring的核心容器(Core Container),核心容器是整个Spring体系的基础,任何基于Spring Framework的应用都需要核心容器的支持。除此之外,Spring框架体系中还包括AOP(面向切面编程)、Spring JDBC(持久层)、Spring MVC(表现层)等。近些年来,Spring体系中又增加了Spring BootSpring Cloud,它们对微服务架构和服务器集群有着非常好的支持,下图为Spring官网的相关介绍:

What Spring can do

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