Spring——入门

概述

Spring是什么

  • Spring是一款主流的Java EE轻量级开源框架,其目的适用于简化Java企业级应用开发难度和开发周期。
  • Spring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框架除了自己提供功能外,还提供整合其他技术和框架的能力。

Spring的狭义和广义

广义的Spring:Spring技术栈

  • 泛指以Spring Framework为核心的Spring技术栈
  • Spring是由多个不同的子项目(Spring Framework、SpringleMVC、SpringBoot、Spring Cloud等等)组成,但Spring Framework仍然是核心与基础

狭义的Spring:Spring Framework

Spring Framework又称Spring框架

Spring 框架是一个分层的、面向切面的Java应用程序的一站式轻量级解决方案,是Spring技术栈的核心和基础,是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的

Spring有两个核心模块:IOC和AOP

IOC:Inverse of Control 的简写,译为“控制反转”,只把创建对象过程交给Spring进行管理

AOP:Aspect Oriented Programming 的简写,译为“面向切面编程”。AOP用来封装多个类的公共行为,将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑封装起来,减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度。另外AOP还解决一些系统层面上的问题,比如日志、事务、权限等。

Spring Framework特点

非侵入式

  • 框架的API不侵入业务逻辑
  • 组件功能能够做到零污染,只需要通过一些简单配置,或者使用几个简单的注解就嫩能够实现功能不会破坏原有结构,也可以理解为不需要依赖其他组件就能直接进行使用

控制反转

  • 创建对象的过程交给Spring处理
  • 把自己创建资源、向环境索取资源变成环境将资源准备好,我们享受资源注入

面向切面编程

  • 在不修改代码的基础上增强代码功能
  • 就是将公共行为封装到可复用的模块中,需要使用的时候再使用
  • 提高代码的可维护性复用性

容器

  • Spring IOC就是一个容器,容器中管理组件创建到销毁的过程(生命周期)
  • 组件享受容器化的管理,程序员减少了组件创建过程中的大量细节,降低使用门槛,提高开发效率

组件化

  • 多个简单的组件可以组合成一个复杂应用
  • 多个组件之间用Spring维护他们之间的关系,可以用配置文件(XML)的方式或者注解的方式

一站式

  • Spring旗下提供了各个的子模块,这些模块涵盖了广泛的领域,是以Spring Framework为基础发展的各个子模块

Spring模块组成(了解)

官网地址:Spring | HomeLevel up your Java code and explore what Spring can do for you.icon-default.png?t=O83Ahttps://spring.io/

上图中包含了 Spring 框架的所有模块,这些模块可以满足一切企业级应用开发的需求,在开发过程中可以根据需求有选择性地使用所需要的模块。下面分别对这些模块的作用进行简单介绍。

①Spring Core(核心容器)

spring core提供了IOC,DI,Bean配置装载创建的核心实现。核心概念: Beans、BeanFactory、BeanDefinitions、ApplicationContext。

  • spring-core :IOC和DI的基本实现

  • spring-beans:BeanFactory和Bean的装配管理(BeanFactory)

  • spring-context:Spring context上下文,即IOC容器(AppliactionContext)

  • spring-expression:spring表达式语言

②Spring AOP

  • spring-aop:面向切面编程的应用模块,整合ASM,CGLib,JDK Proxy
  • spring-aspects:集成AspectJ,AOP应用框架
  • spring-instrument:动态Class Loading模块

③Spring Data Access

  • spring-jdbc:spring对JDBC的封装,用于简化jdbc操作
  • spring-orm:java对象与数据库数据的映射框架
  • spring-oxm:对象与xml文件的映射框架
  • spring-jms: Spring对Java Message Service(java消息服务)的封装,用于服务之间相互通信
  • spring-tx:spring jdbc事务管理

④Spring Web

  • spring-web:最基础的web支持,建立于spring-context之上,通过servlet或listener来初始化IOC容器
  • spring-webmvc:实现web mvc
  • spring-websocket:与前端的全双工通信协议
  • spring-webflux:Spring 5.0提供的,用于取代传统java servlet,非阻塞式Reactive Web框架,异步,非阻塞,事件驱动的服务

⑤Spring Message

  • Spring-messaging:spring 4.0提供的,为Spring集成一些基础的报文传送服务

⑥Spring test

  • spring-test:集成测试支持,主要是对junit的封装


Spring6特点

版本要求

Spring6要求JDK最低版本是JDK17

入门

环境要求

  • JDK:Java17+(Spring6要求JDK最低版本是JDK17)
  • Maven:3.6+
  • Spring:6+

构建模块

程序开发

引入Spring相关依赖Spring FrameworkLevel up your Java code and explore what Spring can do for you.icon-default.png?t=O83Ahttps://spring.io/projects/spring-framework#learn

<!--spring context依赖-->
<!--当你引入Spring Context依赖以后,表示将Spring的基础依赖引入了-->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>6.0.2</version>
</dependency>
<!--junit-->
<dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter-api</artifactId><version>5.8.1</version>
</dependency>

创建一个类,定义方法

package com.ling.spring6;public class User {public void add(){System.out.println("add....");}
}

按照Spring要求创建配置文件

在Spring配置文件中配置相关信息

<?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"><!--完成User对象创建bean标签id属性:唯一标识class属性:要创建对象所在类的全路径(包名称 + 类名称)--><bean id="user" class="com.ling.spring6.User"></bean>
</beans>

完成测试

package com.ling.spring6;import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class TestUser {@Testpublic void testUser(){// 1、加载spring配置文件,进行对象创建ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");// 2、获取创建的对象User user = (User) context.getBean("user");System.out.println(user);// 3、适用对象调用方法进行测试user.add();}
}

测试结果

程序分析

这样创建对象是否会调用无参构造?

修改User类

package com.ling.spring6;public class User {// 无参构造public User(){System.out.println("User无参构造执行了....");}public void add(){System.out.println("add....");}
}

测试类不变

package com.ling.spring6;import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class TestUser {@Testpublic void testUser(){// 1、加载spring配置文件,进行对象创建ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");// 2、获取创建的对象User user = (User) context.getBean("user");System.out.println(user);// 3、适用对象调用方法进行测试user.add();}
}

执行结果

因此证明了这样创建的对象依然会调用无参构造

如何使用反射创建对象

  • 加载bean.xml配置文件
  • 对xml文件进行解析操作
  • 获取xml文件中bean标签的属性值
    • id属性值和class属性值
  • 使用反射,根据类的全路径创建对象
// 通过反射机制调用无参数构造方法创建对象
@Test
public void testUserObject1() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {// 获取Class对象Class<?> classzz = Class.forName("com.ling.spring6.User");// 调用方法创建对象// Object o = classzz.newInstance();User user = (User) classzz.getDeclaredConstructor().newInstance();System.out.println(user);
}

创建的对象放到哪里

bean对象最终存储在spring容器中,在spring源码底层就是一个map集合,存储bean的map在DefaultListableBeanFactory类中:

private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);

Spring容器加载到Bean类时,会把这个类的描述信息, 以包名加类名的方式存到beanDefinitionMap 中,
Map<String,BeanDefinition> , 其中 String 是 Key ,默认是类名首字母小写;BeanDefinition存的是类的定义(描述信息) , 我们通常叫BeanDefinition接口为 : bean的定义对象。

启用Log4j2日志框架

Log4j2日志概述

在项目开发中,日志十分的重要,不管是记录运行情况还是定位线上问题,都离不开对日志的分析。日志记录了系统行为的时间、地点、状态等相关信息,能够帮助我们了解并监控系统状态,在发生错误或者接近某种危险状态时能够及时提醒我们处理,同时在系统产生问题时,能够帮助我们快速的定位、诊断并解决问题。

Apache Log4j2是一个开源的日志记录组件,使用非常的广泛。在工程中以易用方便代替了 System.out 等打印语句,它是JAVA下最流行的日志输入工具。

Log4j2主要由几个重要的组件构成:

  • 日志信息的优先级,日志信息的优先级从高到低有TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL
    • TRACE:追踪,是最低的日志级别,相当于追踪程序的执行
    • DEBUG:调试,一般在开发中,都将其设置为最低的日志级别
    • INFO:信息,输出重要的信息,使用较多
    • WARN:警告,输出警告的信息
    • ERROR:错误,输出错误信息
    • FATAL:严重错误
    • 这些级别分别用来指定这条日志信息的重要程度;级别高的会自动屏蔽级别低的日志,也就是说,设置了WARN的日志,则INFO、DEBUG的日志级别的日志不会显示
  • 日志信息的输出目的地,日志信息的输出目的地指定了日志将打印到控制台还是文件中
  • 日志信息的输出格式,而输出格式则控制了日志信息的显示内容。

引入Log4j2依赖

<!--Log4j2依赖-->
<dependency><groupId>org.apache.logging.log4j</groupId><artifactId>log4j-core</artifactId><version>2.19.0</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.apache.logging.log4j</groupId><artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId><version>2.19.0</version>
</dependency>

加入日志配置文件

类的根路径下创建 log4j2.xml 配置文件,文件名固定

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration><loggers><!--level指定日志级别,从低到高的优先级:TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATALtrace:追踪,是最低的日志级别,相当于追踪程序的执行debug:调试,一般在开发中,都将其设置为最低的日志级别info:信息,输出重要的信息,使用较多warn:警告,输出警告的信息error:错误,输出错误信息fatal:严重错误--><root level="DEBUG"><appender-ref ref="spring6log"/><appender-ref ref="RollingFile"/><appender-ref ref="log"/></root></loggers><appenders><!--输出日志信息到控制台--><console name="spring6log" target="SYSTEM_OUT"><!--控制日志输出的格式--><PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS} [%t] %-3level %logger{1024} - %msg%n"/></console><!--文件会打印出所有信息,这个log每次运行程序会自动清空,由append属性决定,适合临时测试用--><File name="log" fileName="d:/spring6_log/test.log" append="false"><PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{36} %L %M - %msg%xEx%n"/></File><!-- 这个会打印出所有的信息,每次大小超过size,则这size大小的日志会自动存入按年份-月份建立的文件夹下面并进行压缩,作为存档--><RollingFile name="RollingFile" fileName="d:/spring6_log/app.log"filePattern="log/$${date:yyyy-MM}/app-%d{MM-dd-yyyy}-%i.log.gz"><PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd 'at' HH:mm:ss z} %-5level %class{36} %L %M - %msg%xEx%n"/><SizeBasedTriggeringPolicy size="50MB"/><!-- DefaultRolloverStrategy属性如不设置,则默认为最多同一文件夹下7个文件,这里设置了20 --><DefaultRolloverStrategy max="20"/></RollingFile></appenders>
</configuration>

测试
设置控制台输出
<!--输出日志信息到控制台-->
<console name="spring6log" target="SYSTEM_OUT"><!--控制日志输出的格式--><PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS} [%t] %-3level %logger{1024} - %msg%n"/>
</console>

设置文件输出
<!--文件会打印出所有信息,这个log每次运行程序会自动清空,由append属性决定,适合临时测试用-->
<File name="log" fileName="d:/spring6_log/test.log" append="false"><PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{36} %L %M - %msg%xEx%n"/>
</File>
<!-- 这个会打印出所有的信息,每次大小超过size,则这size大小的日志会自动存入按年份-月份建立的文件夹下面并进行压缩,作为存档-->
<RollingFile name="RollingFile" fileName="d:/spring6_log/app.log"filePattern="log/$${date:yyyy-MM}/app-%d{MM-dd-yyyy}-%i.log.gz"><PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd 'at' HH:mm:ss z} %-5level %class{36} %L %M - %msg%xEx%n"/><SizeBasedTriggeringPolicy size="50MB"/><!-- DefaultRolloverStrategy属性如不设置,则默认为最多同一文件夹下7个文件,这里设置了20 --><DefaultRolloverStrategy max="20"/>
</RollingFile>

运行原测试代码

运行原测试程序,控制台多了spring打印日志,文件中也有日志信息的输出

使用日志

public class TestUser {// 创建Logger对象private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestUser.class);@Testpublic void testUser(){// 1、加载spring配置文件,进行对象创建ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");// 2、获取创建的对象User user = (User) context.getBean("user");System.out.println(user);// 3、适用对象调用方法进行测试user.add();// 手动写日志logger.info("使用日志记录信息");}
}
测试
控制台

文件

test.log

app.log

可以看出,虽然两个文件都有打印信息,但是app.log保留之前的所有打印信息,test.log会自动清空上一次的打印信息

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