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spring 总结

2020-06-10 23:23:17 58 举报
AI智能生成
spring 总结
spring
作者其他创作
大纲/内容
核心思想（IOC&AOP）
IOC 解决了对象依赖的问题，控制权交给工厂
IoC和DI的区别
IOC和DI描述的是同⼀件事情，只不过⻆度不⼀样罢了。
IOC 是将对象管理交给工厂
DI是把对象依赖的其他类的属性注入进去。例如：针对A类声明的B类属性，就需要将B类注入到A
AOP⾯向切⾯编程 是OOP的延续，在不改变原有业务逻辑情况下，增强横切逻辑代码
OOP编程思想可以解决⼤多数的代码重复问题，但是有⼀些情况是处理不了的。
比如对所有代码增加事务，就是一种横切逻辑代码。
自定义IOC&AOP框架
dao层以及service层对数据依赖，从对实现类的实例化 改成 注入接口写法，减少依赖
（只要需要实例化创建的都可以交给BeanFactory去反射创建）
创建bean.xml，设置需要实例化的对象，以及依赖关系
创建BeanFactory.java，解析xml中的对象全限定名，反射创建存入map中
编写ConnectionUtils 工具类，将数据库链接存入 本地缓存，保证进行数据库操作走同一连接，可以进行事务控制
创建TransactionManager 事务管理器工具类
创建ProxyFactory代理工厂类，使用JDK动态代理对要执行的业务方法，进行事务增强
创建TransferServlet 请求处理类，getBean获取ProxyFactory实例。
对请求进来要调用的方法调用 ProxyFactory进行动态代理，对 数据库操作进行事务控制。
IOC应用
基础
BeanFactory与ApplicationContext区别
BeanFactor是顶级接口，定义基础功能规范，ApplicationContext 是高级接口，具备BeanFactory全部功能。
具体区别如下：
  1. 继承 org.springframework.context.MessageSource 接口，提供国际化的标准访问策略。
  2. 继承 org.springframework.context.ApplicationEventPublisher 接口，提供强大的事件机制。
  3. 扩展 ResourceLoader ，可以用来加载多种 Resource ，可以灵活访问不同的资源。
  4. 对 Web 应用的支持。
启动 IoC 容器的⽅式
java环境
  1. ClassPathXmlApplicationContext：从类的根路径下加载配置⽂件（推荐使⽤）
  2. FileSystemXmlApplicationContext：从磁盘路径上加载配置⽂件
  3. AnnotationConfigApplicationContext：纯注解模式下启动Spring容器
web环境
实例化Bean的三种⽅式
使⽤⽆参构造函数
使⽤静态⽅法创建
使⽤实例化⽅法创建
Bean的X及⽣命周期
作用范围&生命周期
  • 单例模式：singleton
  • 对象出⽣：当创建容器时，对象就被创建了。
  • 对象活着：只要容器在，对象⼀直活着。
  • 对象死亡：当销毁容器时，对象就被销毁了。
  • ⼀句话总结：单例模式的bean对象⽣命周期与容器相同。
  • 多例模式：prototype
    对象出⽣：当使⽤对象时，创建新的对象实例。
  • 对象活着：只要对象在使⽤中，就⼀直活着。
  • 对象死亡：当对象⻓时间不⽤时，被java的垃圾回收器回收了。
  • ⼀句话总结：多例模式的bean对象，spring框架只负责创建，不负责销毁。
标签属性
id、class、name...
依赖注入xml配置 ： set、构造器注入...
配置模式：纯注解&注解+xml& xml
高级特性
lazy-Init 延迟加载
提高容器启动和运转性能
FactoryBean 和 BeanFactory
BeanFactory接⼝是容器的顶级接⼝，定义了容器的⼀些基础⾏为，负责⽣产和管理Bean的⼀个⼯⼚，
具体使⽤它下⾯的⼦接⼝类型，⽐如ApplicationContext；
实现FactoryBean接口 它⾃定义Bean的创建过程。如果要获取FactoryBean，需要在id之前添加“&”
后置处理器
BeanPostProcessor是针对Bean级别的处理，可以针对某个具体的Bean
注意：处理是发⽣在Spring容器的实例化和依赖注⼊之后。
  • BeanFactory级别的处理，是针对整个Bean的⼯⼚进⾏处理，典型应⽤:PropertyPlaceholderConfigurer
  • BeanDefinition对象：我们在 XML 中定义的 bean标签，Spring 解析 bean 标签成为⼀个 JavaBean，这个JavaBean 就是 BeanDefinition
  • 注意：调⽤ BeanFactoryPostProcessor ⽅法时，这时候bean还没有实例化，此时 bean 刚被解析成
    BeanDefinition对象
IOC源码深度剖析
Spring IoC容器初始化主体流程
IoC容器体系
IoC容器是Spring的核⼼模块，是抽象了对象管理、依赖关系管理的框架解决⽅案。
Spring IoC 容器继承体系需要使⽤哪个层次⽤哪个层次即可。不是把所有接口都放在BeanFactory
ApplicationContext 还继承了ResourceLoader、MessageSource
Bean⽣命周期关键时机点
详细见代码。创建⼀个类 Bean ，让其实现⼏个特殊的接⼝，并分别在接⼝实现的构造器、接⼝⽅法中
断点，观察线程调⽤栈，分析出 Bean 对象创建和管理关键点的触发时机。
根据上⾯的调试分析，我们发现 Bean对象创建的⼏个关键时机点代码层级的调⽤都在
AbstractApplicationContext 类 的 refresh ⽅法中，可⻅这个⽅法对于Spring IoC 容器初始化来说相当
关键，汇总如下：
构造器 - refresh#finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)(beanFactory)
BeanFactoryPostProcessor 初始化refresh#invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
BeanFactoryPostProcessor ⽅法调⽤refresh#invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
BeanPostProcessor 初始化registerBeanPostProcessors(beanFactory)
BeanPostProcessor ⽅法调⽤refresh#finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
子主题
IoC容器初始化主流程(refresh)
第⼀步：刷新前的预处理  prepareRefresh();
第⼆步：获取BeanFactory；默认实现是DefaultListableBeanFactory
加载BeanDefition 并注册到 BeanDefitionRegistry
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
第三步：BeanFactory的预准备⼯作（BeanFactory进⾏⼀些设置，⽐如context的类加
载器等）
prepareBeanFactory(beanFactory);
第四步：BeanFactory准备⼯作完成后进⾏的后置处理⼯作
postProcessBeanFactory(beanFactory);
第五步：实例化并调⽤实现了BeanFactoryPostProcessor接⼝的Bean
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
第六步：注册BeanPostProcessor（Bean的后置处理器），在创建bean的前后等执
⾏
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
第七步：初始化MessageSource组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）；
initMessageSource();
第⼋步：初始化事件派发器
initApplicationEventMulticaster();
第九步：⼦类重写这个⽅法，在容器刷新的时候可以⾃定义逻辑
onRefresh();
第⼗步：注册应⽤的监听器。就是注册实现了ApplicationListener接⼝的监听器bean
registerListeners();
第⼗⼀步：
初始化所有剩下的⾮懒加载的单例bean
初始化创建⾮懒加载⽅式的单例Bean实例（未设置属性）
填充属性
初始化⽅法调⽤（⽐如调⽤afterPropertiesSet⽅法、init-method⽅法）
调⽤BeanPostProcessor（后置处理器）对实例bean进⾏后置处
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
第⼗⼆步：
完成context的刷新。主要是调⽤LifecycleProcessor的onRefresh()⽅法，并且发布事
件 （ContextRefreshedEvent）
finishRefresh();
BeanFactory创建流程
获取BeanFactory⼦流程
BeanDefinition加载解析及注册⼦流程
Resource定位：指对BeanDefinition的资源定位过程。通俗讲就是找到定义Javabean信息的XML⽂
件，并将其封装成Resource对象。
子主题
BeanDefinition载⼊ ：把⽤户定义好的Javabean表示为IoC容器内部的数据结构，这个容器内部的数
据结构就是BeanDefinition。
Bean创建流程
finishBeanFactoryInitialization,创建子流程入口
beanFactory.preInstantiateSingletons() 实例化所有，立即加载单例bean
最后跟到AbstractBeanFactory类的doGetBean⽅法
最后调用 initializeBean
lazy-init 延迟加载机制原理
lazy-init 延迟加载机制分析
  1. Spring 启动的时候会把所有bean信息(包括XML和注解)解析转化成Spring能够识别的BeanDefinition并存到Hashmap⾥供下⾯的初始化时⽤，然后对每个BeanDefinition 进⾏处理。
  2. 如果是懒加载的则在容器初始化阶段不处理，其他的则在容器初始化阶段进⾏初始化并依赖注⼊。最后通过外部getBean调用。
    preInstantiateSingletons() 下 !bd.isLazyInit() 判断懒加载，是否需要初始化。普通Bean 直接调用getBean
总结
  1. 对于被修饰为lazy-init的bean Spring 容器初始化阶段不会进⾏ init 并且依赖注⼊，当第⼀次
    进⾏getBean时候才进⾏初始化并依赖注⼊
  2. 对于⾮懒加载的bean，getBean的时候会从缓存⾥头获取，因为容器初始化阶段 Bean 已经
    初始化完成并缓存了起来
Spring IoC循环依赖问题
什么是循环依赖
解释：循环依赖其实就是循环引⽤，也就是两个或者两个以上的 Bean 互相持有对⽅，最终形成闭环。⽐如A
依赖于B，B依赖于C，C⼜依赖于A。
Spring中循环依赖场景有
1.构造器的循环依赖（构造器注⼊）
2.Field 属性的循环依赖（set注⼊）
构造器的循环依赖问题⽆法解决，只能拋出 BeanCurrentlyInCreationException 异常，在解决
属性循环依赖时，spring采⽤的是提前暴露对象的⽅法。
循环依赖处理机制
分析：

单例 bean 构造器参数循环依赖（⽆法解决）
prototype 原型 bean循环依赖（⽆法解决）
对于原型bean的初始化过程中不论是通过构造器参数循环依赖还是通过setXxx⽅法产⽣循环依赖，Spring都 会直接报错处理。
Spring 的循环依赖的理论依据基于 Java 的引⽤传递，当获得对象的引⽤时，对象的属性是可以延后设置的，但是构造器必须是在获取引⽤之前
解决流程：（涉及到使用三级缓存）二级缓存的作用-> 升级过程中可以完成一些扩展操作

  1. Spring容器初始化ClassA通过构造器初始化对象后提前暴露到Spring容器。（将A放入三级缓存中，暴露自己）
  2. ClassA调⽤setClassB⽅法，Spring⾸先尝试从容器中获取ClassB，此时ClassB不存在Spring容器中。（从三级缓存中取A）
  3. Spring容器初始化ClassB，同时也会将ClassB提前暴露到Spring容器中（将A提到二级缓存中）
  4. ClassB调⽤setClassA⽅法，Spring从容器中获取ClassA ，因为第⼀步中已经提前暴露了ClassA，因此可以获取到ClassA实例
  5. ClassA通过spring容器获取到ClassB，完成了对象初始化操作。（完成后将A提到二级缓存中）
  6. 这样ClassA和ClassB都完成了对象初始化操作，解决了循环依赖问题。（B创建完放入一级缓存，A直接从一级缓存取）
Spring AOP 应⽤
术语
Joinpoint(连接点) 就是需要增强的方法
Pointcut(切⼊点) 已经把增强代码加⼊到业务主线进来之后的连接点
Advice(通知/增强) 切⾯类中⽤于提供增强功能的⽅法。
其分类有：前置通知 后置通知 异常通知 最终通知 环绕通知
Target(⽬标对象) 被代理对象
Proxy(代理) 代理对象
Weaving(织⼊) 把增强应⽤到⽬标对象来创建新的代理对象的过程。spring采⽤动态代
理织⼊，⽽AspectJ采⽤编译期织⼊和类装载期织⼊。
Aspect(切⾯) 增强的代码所关注的⽅⾯ TrasnactionManager 就是⼀个切⾯
总结 ： Aspect切⾯= 切⼊点+增强
= 切⼊点（锁定⽅法） + ⽅位点（锁定⽅法中的特殊时机）+ 横切逻辑
Spring中AOP的代理选择
JDK
CGLIB
Spring中AOP的配置⽅式
第⼀类：使⽤XML配置

第⼆类：使⽤XML+注解组合配置

第三类：使⽤纯注解配置
Spring中AOP实现
注意细节： 
1. pointcut 全限定⽅法名 访问修饰符 返回值 包名.包名.包名.类名.⽅法名(参数列表)
2. 改变代理⽅式的配置 <aop:config proxy-target-class="true">
3. 使⽤aop:aspectj-autoproxy标签配置 
<!--此标签是基于XML和注解组合配置AOP时的必备标签，表示Spring开启注解置AOP的⽀持-->
 <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"></aop:aspectjautoproxy>
4. <!--开启spring对注解aop的⽀持-->
 <aop:aspectj-autoproxy/>
Spring 声明式事务的⽀持
编程式事务：在业务代码中添加事务控制代码，这样的事务控制机制就叫做编程式事务
声明式事务：通过xml或者注解配置的⽅式达到事务控制的⽬的，叫做声明式事务
事务的四⼤特性

  1. 原⼦性（Atomicity）
  2. ⼀致性（Consistency）
  3. 隔离性（Isolation）
  4. 持久性（Durability）
事务的隔离级别
数据库共定义了四种隔离级别：
  1.  Serializable（串⾏化）：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发⽣。（串⾏化） 最⾼
  2. Repeatable read（可重复读）：可避免脏读、不可重复读情况的发⽣。(幻读有可能发⽣) 第⼆
    该机制下会对要update的⾏进⾏加锁
  3. Read committed（读已提交）：可避免脏读情况发⽣。不可重复读和幻读⼀定会发⽣。 第三
  4. Read uncommitted（读未提交）：最低级别，以上情况均⽆法保证。(读未提交) 最低
事务的传播⾏为
PROPAGATION_REQUIRED 如果当前没有事务，就新建⼀个事务，如果已经存在⼀个事务中，
加⼊到这个事务中。这是最常⻅的选择。
PROPAGATION_SUPPORTS ⽀持当前事务，如果当前没有事务，就以⾮事务⽅式执⾏。
Spring中事务的API
PlatformTransactionManager
此接⼝是Spring的事务管理器核⼼接⼝。Spring本身并不⽀持事务实现，只是负责提供标准，应⽤底层
⽀持什么样的事务，需要提供具体实现类。此处也是策略模式的具体应⽤。在Spring框架中，也为我们
内置了⼀些具体策略，例如：
  1. DataSourceTransactionManager , HibernateTransactionManager 等。
  2. Spring JdbcTemplate（数据库操作⼯具）、Mybatis（mybatis-spring.jar）—>DataSourceTransactionManager
  3. Hibernate框架 —> HibernateTransactionManager
  4. DataSourceTransactionManager 归根结底是横切逻辑代码，声明式事务要做的就是使⽤Aop（动态代理）来将事务控制逻辑织⼊到业务代码。
Spring 声明式事务配置
配置代码 略
Spring AOP源码深度剖析
准备测试用例 （代码略）
时机点分析 
在测试用例getBean断点，找到 applicationContext ->BeanFactory -> singletonObjects
在 getBean 之前，LagouBean对象已经产⽣（即在第⼀⾏初始化代码中完成），⽽且该对象
是⼀个代理对象（Cglib代理对象），我们断定，容器初始化过程中⽬标Bean已经完成了代理，返回了代
理对象。
子主题
代理对象创建流程
AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean （初始化Bean）
AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsAfterInitialization（整个Bean初始化完成，执⾏后置处理器⽅法）
AbstractAutoProxyCreator#postProcessAfterInitialization （各种检查）
AbstractAutoProxyCreator#wrapIfNecessary
（得到所有候选Advisor，对Advisors和bean的⽅法双层遍历匹配，最终得到⼀个
List<Advisor>，即specificInterceptors 
创建代理对象）
AbstractAutoProxyCreator#createProxy （为指定 bean 创建代理对象）
ProxyFactory#getProxy （创建代理的⼯作交给ProxyFactory）
AopProxyFactory#AopProxy, 再⽤AopProxy创建代理对象，这⾥的AopProxyFactory默
认是DefaultAopProxyFactory，看他的createAopProxy⽅法
ProxyFactory#getProxy-- CglibAopProxy#getProxy （设置
proxyTargetClass=true强制使⽤Cglib 代理）
Spring声明式事务控制
@EnableTransactionManagement
@Transactional
@EnableTransactionManagement
使⽤ @Import 标签引⼊了
TransactionManagementConfigurationSelector类
又引入了 ：
  1. AutoProxyRegistrar
  2. ProxyTransactionManagementConfiguration
加载事务控制组件
AutoProxyRegistrar
AutoProxyRegistrar#registerBeanDefinitions
AopConfigUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary
InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator
（AbstractAutoProxyCreator 的⼦类）
它实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor，说明这是⼀个后置处理器，⽽且跟
spring AOP 开启@EnableAspectJAutoProxy 时注册的 AnnotationAwareAspectJProxyCreator实
现的是同⼀个接⼝，所以说，声明式事务是 springAOP 思想的⼀种应⽤
ProxyTransactionManagementConfiguration
ProxyTransactionManagementConfiguration是⼀个容器配置类，注册了⼀个组件
transactionAdvisor，称为事务增强器，然后在这个事务增强器中⼜注⼊了两个属性：
transactionAttributeSource，即属性解析器transactionAttributeSource 和 事务拦截器
transactionInterceptor
AnnotationTransactionAttributeSource的
属性解析器有⼀个成员变量是annotationParsers，
是⼀个集合，可以添加多种注解解析器。
属性解析器的作⽤之⼀就是⽤来解析@Transaction注解
TransactionInterceptor 事务拦截器
流程记录
@EnableTransactionManagement 注解

1)通过@import引⼊了TransactionManagementConfigurationSelector类
它的selectImports⽅法导⼊了另外两个类：AutoProxyRegistrar和
ProxyTransactionManagementConfiguration

2）AutoProxyRegistrar类分析
⽅法registerBeanDefinitions中，引⼊了其他类，通过
AopConfigUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(registry)引⼊
InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator，
它继承了AbstractAutoProxyCreator，是⼀个
后置处理器类

3）ProxyTransactionManagementConfiguration 是⼀个添加了@Configuration注解的配置类
（注册bean）
注册事务增强器（注⼊属性解析器、事务拦截器）
属性解析器：AnnotationTransactionAttributeSource，内部持有了⼀个解析器集合
Set<TransactionAnnotationParser> annotationParsers;
具体使⽤的是SpringTransactionAnnotationParser解析器，⽤来解析
@Transactional的事务属性
事务拦截器：TransactionInterceptor实现了MethodInterceptor接⼝，该通⽤拦截
会在产⽣代理对象之前和aop增强合并，最终⼀起影响到代理对象
TransactionInterceptor的invoke⽅法中invokeWithinTransaction会触发原有业
务逻辑调⽤（增强事务）
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