1. 为啥要用 Spring
张三是一个编程小白,他每次在 service 层写代码都要自己 new 一堆 Dao 接口的实现类。
- public class ProjectServiceImpl implements ProjectService {
- UserDao userDao = new UserDaoImpl();
- ProjectSectionDao projectSessionDao = new ProjectSessionDaoImpl();
- ProjectDao projectDao = new ProjectDaoImpl();
- SupplyDao supplyDao = new SupplyDaoImpl();
- .......
- }
有一天正 new 着对象,张三心想:"我这一个 service 都需要 new 好多 Dao ,那如果有一堆 service ,那我不得花费好长时间?"
"有没有一个工具类或者什么框架能帮我管理这些对象?我只需要配置一下,需要的时候它就能自动帮我 new 个对象出来?"
张三陷入了深深的沉思之中。
张三的室友李四也是一个编程小白。
李四呢想给自己的小项目增加一个功能:记录方法执行的时间。结果他脑子一热竟然给所有的方法都增加了一堆打印方法:
- System.out.println("项目开始执行");
- // 开始时间
- long start = System.currentTimeMillis();
-
- // 业务代码
-
- // 结束时间
- long end = System.currentTimeMillis();
- // 计算执行时间
- System.out.printf("执行时间:%d 毫秒.", (end - start));
过了半个小时,李四终于给项目中所有的方法都复制粘贴上了打印语句。他长舒一口气:"我真是个大聪明!"
张三看了一眼李四的代码,连连鼓掌:"妙啊!咱们宿舍的技术大神!"
旁边的王五实在忍不住了,对张三说:"妙个屁!最近的 Spring 框架课你俩是不是都没去?光顾着打游戏了?我都替你俩答了三次到了!"
李四问王五:"这个Spring 框架学了有用吗?"
王五:"不仅能解决张三说的管理对象的问题,还能帮你解决记录日志的问题。配置完 Spring ,你只需要定义一个切面类,根本不需要在一堆类上面复制粘贴一堆代码。"
张三摸摸后脑勺笑着说:"原来 Spring 框架那么好用,我以后再也不逃课了。我这就去翻课本学习 Spring 框架去。"
2. Spring 简介
Spring 是一个轻量级的 Java 开发框架。Spring 的核心是控制反转(IOC)和面向切面编程(AOP)。
Spring 主要有如下优点:
1.解耦
2.支持面向切面编程
3.便于集成其他框架
3. 环境搭建
1.创建 Maven 项目
File -> New -> Project -> Maven
2.引入依赖
- <dependencies>
- <dependency>
- <groupId>org.springframework</groupId>
- <artifactId>spring-context</artifactId>
- <version>5.2.16.RELEASE</version>
- </dependency>
- </dependencies>
3.创建接口和实现类
UserService
- public interface UserService {
- void print();
- }
UserServiceImpl
- public class UserServiceImpl implements UserService{
- @Override
- public void print() {
- System.out.println("hello world");
- }
- }
4.创建配置文件
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="userService" class="com.xxl.service.impl.UserServiceImpl"/>
- </beans>
5.测试
- @Test
- public void testSpring(){
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- UserService userService = (UserService)act.getBean("userService");
- // 3.调用方法
- userService.print();
- }
测试结果:
4. IOC
4.1 IOC 简介
IOC,全称 Inversion of Control,意思是控制反转。它是 Spring 框架中的一种思想。
控制反转就是将对象的控制权从程序中的代码转移到了 Spring 的工厂,通过 Spring 的工厂完成对象的创建以及赋值。
也就是说之前是我们自己 new 对象、给对象中的成员变量赋值。现在是让 Spring 来帮助我们创建对象、给成员变量赋值。
4.2 Spring 核心内容描述
1.配置文件
Spring 的配置文件可以放到项目中的任意一个地方,也可以随意命名,但是建议使用:applicationContext.xml。
你可以将这个配置文件看成一个装有一堆 bean 标签的容器。
2.bean 标签
Spring 工厂创建的对象,叫做 bean,所以一个 bean 标签代表一个对象。
<bean id="userService" class="com.xxl.service.impl.UserServiceImpl"/>
bean 标签中必须要有 class 属性,它的值是一个类的全限定名(包名+类名)。
除了 class 属性,bean 标签还可以设置 id 、name 、scope属性。
id:
(1)id 必须以字母开头,相当于这个 bean 的身份证号,是唯一的。
(2)如果这个 bean 只使用一次,id 可以省略不写。
(3)如果这个 bean 需要被其他 bean 引用,或者这个 bean 要使用很多次,则必须要有 id 属性。
(4)如果只配置 class 属性,Spring 框架会给每一个 bean 配置一个默认的 id:"全限定名#1"。
例如:
com.xxl.service.impl.UserServiceImpl#1
name:
name 相当于这个 bean 的别名,它可以配置多个,例如:
scope:
scope 属性可以控制简单对象的创建次数,它有两个值:
1.singleton:每次只会创建唯一⼀个简单对象,默认值。
2.prototype:每⼀次都会创建新的对象。
例如:
3.ApplicationContext
ApplicationContext 是 Spring 的工厂,主要用来创建对象。
Spring 通过读取配置文件创建工厂。
因为 Spring 的工厂会占用大量内存,所以一个程序一般只会创建一个工厂对象。
4.工厂常用方法
(1)根据 id 获取对象
UserService userService = (UserService)act.getBean("userService");
(2)根据 id 和类名获取对象
UserService userService = (UserService)act.getBean("userService",UserService.class);
(3)只根据类名获取对象
UserService userService = (UserService)act.getBean(UserService.class);
(4)获取配置文件中所有 bean 标签的 id 值
- String[] beanDefinitionNames = act.getBeanDefinitionNames();
- for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
- System.out.println(beanDefinitionName);
- }
结果:
(5)判断是否存在指定 id 或者 name 的 bean
act.containsBean("userService")
(6)判断是否存在指定 id 的 bean,只能用来判断 id
act.containsBeanDefinition("userService")
5.创建对象
Spring 是如何创建对象的呢?
工厂和反射。
首先说下反射,我们可以通过一个类的全限定名获取 Class 对象,然后再通过 Class 实例化一个对象:
- Class serviceClass = Class.forName("com.xxl.service.impl.UserServiceImpl");
- UserService userService = (UserService)serviceClass.newInstance();
Spring 配置文件中 bean 标签的 id 和类的全限定名一一对应,所以 Spring 工厂的 getBean 方法其实就是先根据 bean 的 id 获取该类的全限定名,然后再利用反射根据类的全限定名创建对象并返回。
4.3 IOC 优点
解耦。
说起解耦之前先说下耦合:耦合是指代码之间的关联性太强,我如果改了这一段代码,可能会影响到一堆代码。
那创建对象哪里有耦合了?其实就是new关键字带来的耦合。
如果你发现一个接口的实现类需要修改,你需要手动改动程序中的代码,比如修改 new 关键字后面的实现类,这样可能会影响到其他的代码。
但是使用了 Spring 之后,我们只需要修改配置文件中 bean 标签的 class 属性对应的类的全限定名,不用修改程序中的代码,这样就做到了解耦。
解耦就是解除不同代码之间的关联性、依赖性。
5. DI
DI 全称 Dependency Injection,意思是依赖注入,它是 IOC 的具体实现。
依赖就是说我需要你,比如 Service 层依赖 Dao 层,注入就是赋值。
依赖注入:使用 Spring 的工厂和配置文件为一个类的成员变量赋值。
没有使用 Spring 的依赖注入我们是这样赋值的:
- User user = new User();
- user.setName("张三");
如果设置有误,就需要手动修改代码,代码耦合度较高,而依赖注入的出现就是为了解耦。
Spring 的依赖注入包含两种方式:
5.1 set 注入
set 注入:Spring 调用 Set 方法通过配置文件为成员变量赋值。
1.创建对象,为属性添加 set/get 方法
- public class User {
- private String name;
- private int age;
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- public int getAge() {
- return age;
- }
-
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
- }
2.修改配置文件
- <bean id="user" class="com.xxl.model.User">
- <property name="name" value="知否君" />
- <property name="age" value="18" />
- </bean>
3.测试
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- User user = (User)act.getBean("user");
- System.out.println("姓名:"+user.getName());
- System.out.println("性别:"+user.getAge());
测试结果:
从上面的例子可以看出 Set 注入就是在 property 标签中为属性赋值。spring 可以为 JDK 内置的数据类型进行赋值,也可以为用户自定义的数据类型进行赋值。
5.1.1 JDK 内置数据类型
1.基本类型
- <property name="name" value="知否君" />
- <property name="age" value="18" />
2.List 集合
- <property name="phones">
- <list>
- <value>15799999918</value>
- <value>15788888819</value>
- <value>15766666620</value>
- </list>
- </property>
3.Set 集合
- <property name="phones">
- <set>
- <value>15799999918</value>
- <value>15788888819</value>
- <value>15766666620</value>
- </set>
- </property>
4.Map 集合
- <property name="mapInfo">
- <map>
- <entry>
- <key><value>name</value></key>
- <value>知否君</value>
- </entry>
- <entry>
- <key><value>age</value></key>
- <value>23</value>
- </entry>
- </map>
- </property>
5.数组
- <property name="phones">
- <list>
- <value>15799999918</value>
- <value>15788888819</value>
- <value>15766666620</value>
- </list>
- </property>
6.Properites
- <property name="prop">
- <props>
- <prop key="key1">value1</prop>
- <prop key="key2">value2</prop>
- </props>
- </property>
5.1.2 用户自定义数据类型
1.为成员变量添加 set/get 方法
- public class UserServiceImpl implements UserService {
-
- private UserDao userDao;
-
- public UserDao getUserDao() {
- return userDao;
- }
-
- public void setUserDao(UserDao userDao) {
- this.userDao = userDao;
- }
- @Override
- public void print() {
- userDao.print();
- }
- }
2.bean 标签使用 ref 属性
- <bean id="userDao" class="com.xxl.dao.impl.UserDaoImpl" />
- <bean id="userService" class="com.xxl.service.impl.UserServiceImpl">
- <property name="userDao" ref="userDao"/>
- </bean>
3.测试
- @Test
- public void testSpring(){
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- UserService userService = (UserService)act.getBean("userService");
- // 3.调用方法
- userService.print();
- }
测试结果:
解释:
上面的例子中,因为 userDao 是 userService 的一个成员变量,所以在配置文件中需要使用 property 标签,ref 指向了 userDao 这个对象,然后调用 userDao 的 set 方法为 userDao 赋值。
4.自动注入
我们还可以使用 bean 标签的 autowire 属性为自定义变量自动赋值。当类中引用类型的属性名和 bean 标签的 id 值相同时,我们可以使用 byName。例如:
- <bean id="userDao" class="com.xxl.dao.impl.UserDaoImpl" />
-
- <bean id="userService" autowire="byName" class="com.xxl.service.impl.UserServiceImpl" />
当类中引用类型的全限定名和 bean 标签的 class 属性的值相同,或者是子类、实现类,我们可以使用 byType。例如:
- <bean id="userDao" class="com.xxl.dao.impl.UserDaoImpl" />
-
- <bean id="userService" autowire="byType" class="com.xxl.service.impl.UserServiceImpl" />
5.2 构造注入
构造注入:Spring 调用构造方法通过配置文件为成员变量赋值。
1.为类添加构造方法
- public class User {
- private String name;
- private int age;
-
- public User(String name, int age) {
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- public int getAge() {
- return age;
- }
-
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
- }
2.修改配置文件
在 bean 标签中使用 constructor-arg 标签。
- <bean class="com.xxl.model.User">
- <constructor-arg value="张三"/>
- <constructor-arg value="18"/>
- </bean>
3.测试
- @Test
- public void testSpring(){
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- User user= (User)act.getBean(User.class);
- System.out.println("姓名:"+user.getName());
- System.out.println("年龄:"+user.getAge());
- }
测试结果:
5.3 注入总结
注入就是通过 Spring 的配置文件为类的成员变量赋值。在实际开发中,我们一般采用 Set 方式为成员变量赋值。
6. Bean 的生命周期
Bean 生命周期指的就是由 Spring 管理的对象从创建到销毁的过程,和人生老病死的过程一样。
它主要分为三个阶段:创建 --> 初始化 --> 销毁
6.1 创建阶段
Spring 工厂创建对象的方式分两类:
singleton 模式
当 scope 属性为 singleton ,创建 Spring 工厂的同时创建所有单例对象。
例如:
新建 User 类:
- public class User {
- String name;
- int age;
-
- public User() {
- System.out.println("调用User的构造方法");
- }
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- public int getAge() {
- return age;
- }
-
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "User{" +
- "name='" + name + ''' +
- ", age=" + age +
- '}';
- }
- }
spring 配置文件注册 bean :
- <bean id="user" class="com.xxl.model.User">
- <property name="name" value="知否君"/>
- <property name="age" value="23"/>
- </bean>
测试:
- @Test
- public void testSpring(){
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- }
执行结果:
我们发现当创建 Spring 工厂的同时就会调用对象的构造方法。因为 spring 中 bean 默认的 scope 就是 singleton ,所以创建工厂的同时默认就会创建多个单例对象。
如果想修改创建单例对象的方式为获取的时候才创建,只需要在 bean 标签上面添加如下属性:
lazy-init="true"
例如:
- <bean id="user" class="com.xxl.model.User" lazy-init="true">
- <property name="name" value="知否君"/>
- <property name="age" value="23"/>
- </bean>
prototype 模式
只有获取对象的时候才会创建对象。
修改 bean 标签的 scope 属性:
- <bean id="user" class="com.xxl.model.User" scope="prototype">
- <property name="name" value="知否君"/>
- <property name="age" value="23"/>
- </bean>
测试:
- @Test
- public void testSpring(){
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- Object user = act.getBean("user");
- System.out.println(user);
- }
执行结果:
通过上面的例子我们发现只有当执行 getBean() 方法的时候才会调用该类的构造方法。
6.2 初始化阶段
spring 中 bean 的初始化操作指的是在创建对象的时候完成一些附加的功能。bean 的初始化操作有两种实现方式:
1.实现 InitializingBean 接口
- public class 类名 implements InitializingBean {
- public void afterPropertiesSet(){
- // 初始化方法操作
- }
- }
例如:
- public class User implements InitializingBean {
- String name;
- int age;
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- public int getAge() {
- return age;
- }
-
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "User{" +
- "name='" + name + ''' +
- ", age=" + age +
- '}';
- }
-
- // 初始化操作
- @Override
- public void afterPropertiesSet(){
- this.name = "张无忌";
- this.age = 30;
- }
- }
测试:
- @Test
- public void testSpring(){
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- Object user = act.getBean("user");
- System.out.println(user);
- }
执行结果:
2.通过创建普通方法完成初始化
在 User 类中创建一个方法
- // 初始化方法
- public void initMethod() {
- this.name = "张无忌";
- }
在配置文件中配置 init-method 属性
- <bean id="user" class="com.xxl.model.User" init-method="initMethod" >
- <property name="name" value="知否君"/>
- <property name="age" value="23"/>
- </bean>
测试:
- @Test
- public void testSpring(){
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- Object user = act.getBean("user");
- System.out.println(user);
- }
执行结果:
我们发现该初始化方法在创建对象之后修改了 user 对象的名字。
总结
初始化方法修改了注入的值,所以初始化方法一定在注入之后执行。
6.3 销毁阶段
Spring 销毁对象前,会调用对象的销毁方法,完成销毁操作。
Spring 什么时候销毁所创建的对象?当 Spring 工厂关闭时,Spring 工厂会调用我们自定义的销毁方法。
销毁方法的定义有两种方式:
1.实现DisposableBean接口
- public class 类名 implements DisposableBean {
- // 销毁操作
- @Override
- public void destroy(){
- // 销毁操作业务
- }
- }
2.创建普通方法
在 User 类中创建一个方法
- // 销毁方法
- public void destroyMethod() {
- // 销毁操作业务
- }
在配置文件中配置 destroy-method 属性
- <bean id="user" class="com.xxl.model.User" destroy-method="destroyMethod">
- <property name="name" value="知否君"/>
- <property name="age" value="23"/>
- </bean>
7. Bean 的后置处理
Spring 工厂创建完对象后如果还想对对象干点别的事情,除了初始化阶段,还可以采用Bean的后置处理。
Bean 的后置处理:对 Spring 工厂创建的对象进行二次加工处理,就是创建完对象后再干点别的事。
Bean 后置处理的流程:
1.实现 BeanPostProcessor 接口
- public class BeanProcessor implements BeanPostProcessor {
-
- @Override
- public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
- System.out.println("后置bean:before 方法");
- return bean;
- }
-
- @Override
- public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
- System.out.println("后置bean:after 方法");
- if (bean instanceof User) {
- User user = (User) bean;
- user.setName("亚里士多德");
- return user;
- }
- return bean;
- }
- }
2.配置文件添加 bean
<bean id="beanProcessor" class="com.xxl.config.BeanProcessor"/>
3.测试
- @Test
- public void testSpring(){
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- Object user = act.getBean("user");
- System.out.println(user);
- }
执行结果:
前面我们学习了对象的初始化方法,那么初始化方法和 Bean 的后置处理的执行顺序是什么?
我们来修改一下 User 类,测试一下:
- public class User implements InitializingBean {
- String name;
- int age;
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- public int getAge() {
- return age;
- }
-
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "User{" +
- "name='" + name + ''' +
- ", age=" + age +
- '}';
- }
-
- @Override
- public void afterPropertiesSet(){
- System.out.println("初始化方法");
- }
- }
测试执行顺序:
其实在实际开发中,我们很少对 Spring 工厂创建的对象进行初始化操作,一般是采用 Bean 的后置处理的方式来加工对象。
BeanPostProcessor 接口有两个方法,这里简称 before 和 after 方法。
这两个方法都是先获取 Spring 创建的对象,然后再对其加工,加工完成后再交给 Spring。
因为这两个方法的作用一样,所以我们一般采用其中的一个方法,这里建议采用 after 方法。
从上面的例子中我们得到了Spring 操作 bean 的顺序:
8. 代理设计模式
8.1 为啥要用代理设计模式?
咱们先来看一个需求:在所有方法的执行前后输出一段日志。
程序小白可能会这样写:
接口:
- public interface CalculateService {
- // 加法
- int add(int a,int b);
- // 减法
- int sub(int a,int b);
- }
实现类:
- public class CalculateServiceImpl implements CalculateService {
- @Override
- public int add(int a, int b) {
- System.out.println("方法执行前打印");
- int result = a + b;
- System.out.println("方法执行后打印");
- return result;
- }
-
- @Override
- public int sub(int a, int b) {
- System.out.println("方法执行前打印");
- int result = a - b;
- System.out.println("方法执行后打印");
- return result;
- }
- }
但是这样写有 3 个问题:
1.代码混乱:业务代码和非业务代码混在一起,看着太乱了
2.代码重复:如果有多个方法,那就要写一堆输出日志的代码片段,吃力不讨好。
3.代码耦合:如果非业务代码(日志打印)要做修改,那所有相关的业务方法都要改一遍,代码耦合度太高。
那有什么解决办法呢?使用代理。
生活中有关代理的例子无处不在,例如:一些大学可以面向全球招生,所以会衍生很多留学中介,这些中介可以帮学校招生。
所以中介的作用就是帮助雇主做事,有了中介,雇主变得很轻松。而在 java 开发中,也存在这样的代理关系,它的专业术语是代理设计模式。
代理设计模式可以很好解决上面开发中遇到的三个问题,帮助我们简化代码、提高工作效率。
8.2 代理设计模式
代理设计模式:通过代理类为目标类做一些额外(非业务)的功能。
专业名词解释:
1.目标类(原始类):指的是完成业务的核心类,一般指的是 service 层的各种实现类。
2.目标方法(原始方法):目标类中的方法是目标方法(原始方法)。
3.额外功能(附加功能):打印日志等非业务功能。
代理设计模式开发步骤:
1. 代理类和目标类实现相同的接口
2. 代理类中除了要调用目标类的方法实现业务功能,还要实现额外功能。
例如:
- // 接口
- public interface CalculateService {
- 业务方法
- }
-
- // 目标类
- public CalculateServiceImpl implements CalculateService {
- 业务方法
- }
-
- // 代理类:要实现目标类相同的接口
- public CalculateServiceProxy implements CalculateService {
- // 业务方法
- // 额外功能
- }
8.3 静态代理
静态代理:给每一个目标类手动开发一个代理类。
例如:
- public interface CalculateService {
- // 加法
- int add(int a,int b);
- // 减法
- int sub(int a,int b);
- }
- // 目标类
- public CalculateServiceImpl implements CalculateService {
- @Override
- public int add(int a, int b) {
- int result = a + b;
- return result;
- }
- @Override
- public int sub(int a, int b) {
- int result = a - b;
- return result;
- }
- }
- // 代理类:要实现目标类相同的接口
- public CalculateServiceProxy implements CalculateService {
- private CalculateService calculateService = new CalculateServiceImpl();
- @Override
- public int add(int a, int b) {
- System.out.println("方法执行前打印");
- int result = calculateService.add(a,b);
- System.out.println("方法执行后打印");
- return result;
- }
- @Override
- public int sub(int a, int b) {
- System.out.println("方法执行前打印");
- int result = calculateService.sub(a,b);
- System.out.println("方法执行后打印");
- return result;
- }
- }
通过上面的例子我们发现静态代理也存在很多问题:
1.如果存在很多目标类,我们就要手动创建一堆代理类,太繁琐。
2.代理类中混杂着目标类方法和额外功能,代码耦合度高。
那有没有这样一种代理模式?
1.目标类和代理类互不干扰
2.代码耦合度低,便于维护
有的,动态代理闪亮登场!
8.4 动态代理
动态代理:也是通过代理类为目标类做一些额外的功能,但是不用手动写一堆代理类,而是动态地为目标类创建代理类。
开发流程:
引入依赖
- <dependency>
- <groupId>org.springframework</groupId>
- <artifactId>spring-context</artifactId>
- <version>5.2.16.RELEASE</version>
- </dependency>
- <dependency>
- <groupId>org.aspectj</groupId>
- <artifactId>aspectjrt</artifactId>
- <version>1.9.5</version>
- </dependency>
- <dependency>
- <groupId>org.aspectj</groupId>
- <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
- <version>1.9.5</version>
- </dependency>
这里我们主要是引入了 aspectj 这个技术,aspectj 是 spring 社区中非常流行的基于动态代理技术的框架。
创建目标类和目标方法
接口:
- public interface CalculateService {
- // 加法
- int add(int a,int b);
- // 减法
- int sub(int a,int b);
- }
实现类(目标类):
- public class CalculateServiceImpl implements CalculateService {
- @Override
- public int add(int a, int b) {
- int result = a + b;
- System.out.println("加法操作。。。");
- return result;
- }
-
- @Override
- public int sub(int a, int b) {
- int result = a - b;
- System.out.println("减法操作。。。");
- return result;
- }
- }
3.在 spring 配置文件中注册 bean
<bean id="calculateService" class="com.xxl.service.impl.CalculateServiceImpl" />
4.实现额外功能
这里我们需要创建一个类实现 MethodInterceptor 接口:
- /**
- * @Desc: 动态代理完成非业务功能
- * @Author: 知否技术
- * @date: 下午8:49 2022/5/4
- */
- public class PrintLog implements MethodInterceptor {
- @Override
- public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
- System.out.println("在目标方法执行之前打印。。。。。");
- // 执行目标方法
- Object object = methodInvocation.proceed();
- System.out.println("在目标方法执行之后打印。。。。。");
- return object;
- }
- }
5.注册完成额外功能的 bean
<bean id="printLog" class="com.xxl.aop.PrintLog" />
定义切入点
- <aop:config>
- <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* * (..))"/>
- aop:config>
组装切入点和额外功能
- <!--切入点:给哪些方法加入额外功能-->
- <aop:config>
- <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* * (..))"/>
- <aop:advisor advice-ref="printLog" pointcut-ref="pc"/>
- </aop:config>
8.测试
- @Test
- public void testSpring() {
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- CalculateService calculateService = (CalculateService) act.getBean("calculateService");
- // 3.调用方法
- int result = calculateService.add(1, 2);
- System.out.println("result:" + result);
- }
讲解:
1.上面的例子中我们定义了一个 PrintLog 打印日志的类,并实现了 MethodInterceptor 接口的 invoke 方法。invoke 方法里面实现了在目标方法执行前后打印日志的功能。
2.invoke 方法的返回值就是原始方法的返回值,上个例子中的原始方法就是 add 方法。
3.aop:config 这个标签用来配置切入点和额外功能。上面例子中额外功能就是在要执行的方法前后打印日志,而切入点就是额外功能要作用的位置:比如某些类上或者某些方法上。
4.execution(* * (..)) 是切入点表达式,表示作用在所有类的所有方法上,这个后面会讲。
5.上面的例子表示:你无论执行哪个方法,这个方法的前面和后面都会打印一段日志。
8.5 动态代理实现原理
我们通过 spring 的工厂获取的对象,其实是通过动态代理技术创建的代理类。那这个代理类在哪里?
当程序运行的时候,spring 框架通过动态字节码技术在 JVM 内存中为目标类创建代理类。当程序运行结束的时候,这个代理类就会随之消亡。
所以使用动态代理不需要手动创建多个代理类。
9. AOP
9.1 AOP 概念
AOP: 全称 Producer Oriented Programing,即面向切面编程。
那啥是面向切面编程?其实说白了还是 Spring 的动态代理,通过代理类为原始类增加一些 额外功能(例如打印等)。
那啥是切面?
切面 = 切入点 + 额外功能。
切入点:额外功能作用的位置,在哪些类哪些方法上。
额外功能作用在不同的类上面,我们都知道点连接起来构成面,所以不同的切入点连接起来构成了切面,这个切面就像刀切西瓜一样切在不同的类上面,所以额外功能就对这些类中的方法起了作用。
9.2 AOP 底层实现原理
AOP 的底层还是使用 Spring 的动态代理技术创建代理类对象。
动态代理的方式分为两种:
基于接口实现动态代理:JDK 动态代理
基于继承实现动态代理:Cglib 动态代理
9.2.1 JDK 动态代理
创建代理对象的三个元素:
1.原始对象
2.额外功能
3.原始对象实现的接口
代码格式:
Proxy.newPorxyInstance(classloader,interfaces,invocationHandler)
讲解:
(1)classloader:叫做类加载器,它可以用来创建代理对象。
创建方式:
类.class.getClassLOader()
(2)interfaces:原始对象实现的接口
创建方式
接口.getClass().getInterfaces()
(3)invocationHandler:额外功能
创建方式:
- InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
- @Override
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
- System.out.println("---- 方法执行前打印 ----");
- // 执行原始方法
- Object ret = method.invoke(caculateService, args);
- System.out.println("---- 方法执行后打印 ----");
- return ret;
- }
- };
完整代码:
- @Test
- public void testJDKProxy() {
- // 1. 原始对象
- CalculateService calculateService = new CalculateServiceImpl();
-
- // 2. JDK 动态代理:包含额外功能
- InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
- @Override
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
- System.out.println("---- 方法执行前打印 ----");
- // 执行原始方法
- Object result = method.invoke(calculateService, args);
- System.out.println("---- 方法执行后打印 ----");
- return result;
- }
- };
- // 3. 代理类
- CalculateService calService = (CalculateService) Proxy.
- newProxyInstance(CalculateService.class.getClassLoader(),
- calculateService.getClass().getInterfaces(),
- handler);
- // 4. 执行方法
- int result = calService.add(1, 2);
- System.out.println("result:" + result);
- }
测试结果:
9.2.2 Cglib 动态代理
CGlib 创建动态代理的原理:原始类作为父类,代理类作为子类,通过继承关系创建代理类。
代码格式:
- Enhancer enhancer = new Enhancer();
- enhancer.setClassLoader(classLoader);
- enhancer.setSuperclass(calculateService);
- enhancer.setCallback(interceptor);
讲解:
(1)classLoader:类加载器(了解即可)
(2)Superclass:父类,就是原始类
(3)interceptor:额外功能
- MethodInterceptor interceptor = new MethodInterceptor() {
- @Override
- public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
- System.out.println("---- 方法执行前打印 ----");
- // 执行原始方法
- Object result = method.invoke(calculateService, args);
- System.out.println("---- 方法执行后打印 ----");
- return result;
- }
- };
完整代码:
- @Test
- public void testCglibProxy() {
- // 1. 原始对象
- CalculateService calculateService = new CalculateServiceImpl();
-
- // 2. Cglib 动态代理:包含额外功能
- MethodInterceptor interceptor = new MethodInterceptor() {
- @Override
- public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
- System.out.println("---- 方法执行前打印 ----");
- // 执行原始方法
- Object result = method.invoke(calculateService, args);
- System.out.println("---- 方法执行后打印 ----");
- return result;
- }
- };
-
- Enhancer enhancer = new Enhancer();
- enhancer.setClassLoader(CalculateService.class.getClassLoader());
- enhancer.setSuperclass(calculateService.getClass());
- enhancer.setCallback(interceptor);
-
- // 3. 创建代理类
- CalculateService calService = (CalculateService)enhancer.create();
- // 4. 执行方法
- int result = calService.add(3, 4);
- System.out.println("result:" + result);
- }
执行结果:
9.2.3 Spring 如何创建代理对象?
Spring 是如何为原始对象创建目标对象的呢?是通过 BeanPostProcessor。
前面我们讲过 BeanPostProcessor 可以对对象进行二次加工,所以可以用来创建代理对象。
Spring 创建代理对象的流程:
实现 BeanPostProcessor 接口
- /**
- * @Desc: 后置bean创建代理对象
- * @Author: 知否技术
- * @date: 上午11:59 2022/5/5
- */
- public class ProxyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
- @Override
- public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
- return bean;
- }
-
- @Override
- public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
-
- InvocationHandler handler = (proxy, method, args) -> {
- System.out.println("--- 方法执行前打印6666666---");
- Object ret = method.invoke(bean, args);
- System.out.println("--- 方法执行后打印7777777---");
- return ret;
- };
- return Proxy.newProxyInstance(ProxyBeanPostProcessor.class.getClassLoader(), bean.getClass().getInterfaces(), handler);
- }
- }
注册 bean
- <bean id="calculateService" class="com.xxl.service.impl.CalculateServiceImpl" />
- <bean id="proxyBeanPostProcessor" class="com.xxl.aop.ProxyBeanPostProcessor"/>
测试
- @Test
- public void testSpring() {
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- CalculateService calculateService = (CalculateService) act.getBean("calculateService");
- // 3.调用方法
- int result = calculateService.sub(7, 2);
- System.out.println("result:" + result);
- }
9.3 基于注解开发 AOP
开发流程:
开发切面类
- @Aspect
- public class TestAspect {
-
- // 前置通知:方法执行前添加额外功能
- @Before("execution(* *(..))")
- public void beforePrint(){
- System.out.println("------before: 方法执行前打印~");
- }
-
- //后置通知:方法执行后添加额外功能
- @After("execution(* *(..))")
- public void afterPrint(){
- System.out.println("------after: 方法执行前打印~");
- }
-
- // 环绕通知:方法执行前后添加额外功能
- @Around("execution(* *(..))")
- public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- System.out.println("方法执行前打印~");
- Object result = joinPoint.proceed();
- System.out.println("方法执行后打印~");
- return result;
- }
- }
配置切面类和扫描注解
- <bean id="testMyAspect" class="com.xxl.aop.TestAspect" />
- <aop:aspectj-autoproxy/>
测试
- @Test
- public void testSpring() {
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- calculateService calculateService = (CalculateService) act.getBean("calculateService");
- // 3.调用方法
- int result = calculateService.add(100, 1);
- System.out.println("result:" + result);
- }
讲解:
1.我们新建了一个 TestMyAspect 类,然后添加 @Aspect 注解,表示这是一个切面类,专门用来完成非业务功能的。
2.在这个类中,我们创建了三个方法,其中 @Before 注解标注的方法表示在目标方法操作前执行。@After 注解标注的方法表示在目标方法操作后执行。@Around 注解标注的方法表示在目标方法操作前后执行。
3.在实际开发中一般使用 @Around 注解标注的方法完成非业务功能。
4.我们新建了这个切面类,但是 spring 不知道啊,所以需要在 Spring 的配置文件中注册一下 bean。
5.现在 Spring 工厂能够管理这个类了,但是 Spring 不知道他是切面类啊!所以需要配置一下扫描注解的标签。
6.然后通过 Spring 获取创建的类,我们获取的其实是 Spring 通过后置 Bean 加工后的代理类。
切入点复用
我们可以在切面类中定义⼀个方法,方法上面标注 @Pointcut 注解。然后就可以重复使用切入点表达式了:
- @Aspect
- public class TestAspect {
-
- @Pointcut("execution(* *(..))")
- public void myPointcut() {}
-
- // 环绕通知:方法执行前后添加额外功能
- @Around(value = "myPointcut()")
- public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- System.out.println("方法执行前打印~");
- Object result = joinPoint.proceed();
- System.out.println("方法执行后打印~");
- return result;
- }
- }
9.4 切入点表达式
切入点:额外功能加入的位置。
- <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* * (..))"/>
- 复制代码
execution():切入点函数
(* * (..)):切入点表达式
- public int add(int a, int b)
- * * (..)
第一个 * 表示方法的修饰符和返回值 第二个 * 是方法名 .. 表示方法中的参数
1.(包.类.方法)切入点:
- 修饰符-返回值 包.类.方法(参数)
-
- expression="execution(* com.xxl.service.caculateServiceImpl.add(..))"
2.指定切入点为某个包下的所有类中的所有方法:
- 修饰符-返回值 包.类.方法(参数)
-
- expression="execution(* com.xxl.service.*.*(..))"
3.@annotation
作用:用于匹配当前执行方法持有指定注解的方法,并为之加入额外的功能。
例如我们自定义了一个注解:NoToken
- @Target(ElementType.METHOD)
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
- public @interface NoToken {
- }
方法中添加自定义注解:
- @Override
- @NoToken
- public int add(int a, int b) {
- int result = a + b;
- System.out.println("加法操作。。。");
- return result;
- }
然后我们要为包含 NoToken 注解的方法加入额外功能:
- @Aspect
- public class TestAspect {
- // 环绕通知:方法执行前后添加额外功能
- @Around("@annotation(com.xxl.annotion.NoToken)")
- public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- System.out.println("包含 NoToken 注解--------------");
- Object result = joinPoint.proceed();
- return result;
- }
- }
测试:
- @Test
- public void testSpring() {
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- CalculateService calculateService = (CalculateService) act.getBean("calculateService");
- // 3.调用方法
- int result1 = calculateService.add(99, 1);
- System.out.println("-----------------------");
- int result2 = calculateService.sub(99, 1);
- System.out.println("result1:" + result1);
- System.out.println("result2:" + result2);
- }
10. Spring 相关注解
在讲注解之前我们先看一下啥是注解。
代码格式:@英文单词,例如:
作用位置:常用在类上或者方法上
用处:简化代码、完成某些功能
所以 Spring 引入注解也是为了简化我们的代码,通过使用简单的注解完成一些功能。
10.1 创建对象相关注解
我们前面在学 IOC 的时候知道如果想让 Spring 创建对象,必须要在配置文件中写 bean 标签。
- <bean id="calculateService" class="com.xxl.service.impl.CalculateServiceImpl" />
- <bean id="proxyBeanPostProcessor" class="com.xxl.aop.ProxyBeanPostProcessor"/>
- <bean id="testMyAspect" class="com.xxl.aop.TestAspect" />
- ......
可是如果想让 Spring 管理一堆对象,我们就要写一堆 bean 标签。所以 Spring 为了简化代码,提供了一些与创建对象相关的注解。
10.1.1 @Component
作用:替换 bean 标签,用来创建对象。就是在类上面加了这个注解,就不用在配置文件上写 bean 标签了。
位置:类上面
id 属性:默认首单词首字母小写。
- // id 属性:默认首单词首字母小写。
- @Component("user")
- public class User{
-
- }
10.1.2 @Component 衍生注解
我们在开发程序的时候一般会将程序分层,例如分为控制层(controller),业务层(service),持久层(dao)。
但是 @Component 注解并不能区分这些类属于那些层,所以 Spring 提供了以下衍生注解:
1.@Controller:表示创建控制器对象
- @Controller
- public class UserController {
-
- }
2.@Service:表示创建业务层对象
- @Service
- public class UserServiceImpl implements UserService {
-
- }
3.@Repository:表示创建持久层对象
- @Repository
- public class UserDaoImpl implements UserDao {
-
- }
这三个注解的作用和 @Component 的作用一样,都是用来创建对象。
10.1.3 @Scope
我们知道 Spring 工厂创建的对象默认都是单例的,也就是 bean 标签中 scope 属性默认是 singleton。
@Scope 注解可以用来修改创建对象的 scope 属性。
默认:也就是说你不写 @Scope 注解,默认就是 singleton,所以可以省略。
- @Component
- // 可以省略不写
- @Scope("singleton")
- public class User {
-
- }
修改多例:
- @Component
- @Scope("prototype")
- public class User {
-
- }
10.1.4 生命周期相关注解
1.@PostConstruct
初始化方法注解,作用在方法上。用来替换 bean 标签的 init-method 属性。
例如:
- @Component
- public class User {
- private String name;
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "User{" +
- "name='" + name + ''' +
- '}';
- }
- // 初始化方法
- @PostConstruct
- public void init(){
- this.name = "王小波";
- }
- }
测试:
- @Test
- public void testSpring() {
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- User user = (User) act.getBean("user");
- System.out.println(user);
- }
报错了!这是为什么?
我们先看报错内容:
No bean named 'user'
也就是说找不到这个对象。我们虽然加了 @Component 注解,但是 Spring 不知道啊,所以需要在 Spring 的配置文件中配置注解扫描:
<context:component-scan base-package="com.xxl"/>
base-package: 添加注解的类所在的包位置。
配置了注解扫描,当程序启动的时候 Spring 会先扫描一下相关的注解,这些注解才会生效。
就比如你去快递驿站拿快递,你看到了自己的快递然后对快递小哥说:"这我的快递我拿走了啊。"但是人家小哥无法确认是你的啊!所以他需要用扫码枪扫一下才能出货!
我们配置注解扫描之后再次测试:
2.@PreDestory(了解即可)
销毁方法注解,作用在方法上。用来替换 bean 标签的 destory-method 属性。
10.2 注入相关注解
10.2.1 @Autowired
我们之前学 DI 的时候知道:注入就是赋值。
@Autowired 主要是为自定义的类型赋值,例如 service、dao 层的各种类。
- @Controller
- public class UserController {
-
- @Autowired
- private UserService userService;
- }
- @Service
- public class UserServiceImpl implements UserService {
-
- @Autowired
- private UserDao userDao;
- }
@Autowired 是基于类型进行注入,所注入对象的类型必须和目标 变量类型相同或者是他的子类、实现类。
如果想基于名字注入,可以和 @Qualifier 注解连用:
- @Autowired
- @Qualifier("orderDAOImpl")
- private OrderDAO orderDAO;
10.2.2 @Resource
@Resource 注解是 JAVAEE 规范中提供的注解,他和 @Autowired 注解的作用一样, 但是他是基于名字进行注入:
- @Resource("orderDAOImpl")
- private OrderDAO orderDAO;
在实际开发中,用 @Autowired 注解比较多一点。
10.2.3 案例
Product 类
- @Component
- public class Product {
-
- private String productName;
-
- public String getProductName() {
- return productName;
- }
- public void setProductName(String productName) {
- this.productName = productName;
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "Product{" +
- "productName='" + productName + ''' +
- '}';
- }
-
- @PostConstruct
- public void init(){
- this.productName = "西瓜";
- }
- }
User 类:
- @Component
- public class User {
- private String name;
-
- @Autowired
- private Product product;
-
- public String getName() {
- return name;
- }
-
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
-
- public Product getProduct() {
- return product;
- }
-
- public void setProduct(Product product) {
- this.product = product;
- }
-
- @PostConstruct
- public void init(){
- this.name = "小明";
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "User{" +
- "name='" + name + ''' +
- ", product=" + product +
- '}';
- }
- }
测试:
- @Test
- public void testSpring() {
- // 1、获取工厂
- ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
- // 2、通过工厂类获得对象
- User user = (User) act.getBean("user");
- System.out.println(user);
- }
10.3 Spring 配置文件相关注解
10.3.1 @Configuration
@Configuration 注解用于替换 xml 配置文件。
- @Configuration
- public class SpringConfig {
-
- }
意思就是说你在一个类上面加一个 @Configuration 注解,这个类就可以看成 Spring 的配置类,你就不用再写 xml 文件了。
我们之前是根据 xml 文件创建 Spring 的工厂,那怎样根据配置类创建工厂呢?
有两种方式:
方式一:根据类.class
ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
方式二:根据配置类所在的路径
ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext("com.xxl");
10.3.2 @Bean
@Bean 注解也是用来创建对象的,相当于spring 配置文件中的 bean 标签。
- @Configuration
- public class SpringConfig {
-
- @Bean
- public Product getProduct(){
- return new Product();
- }
- }
自定义 id 值:
- @Configuration
- public class SpringConfig {
-
- @Bean("product")
- public Product getProduct(){
- return new Product();
- }
- }
不过在实际开发中我们一般会用 @Bean 注解创建一些复杂的对象,例如 Redis、MQ 等一些组件对象。
- @Configuration
- public class RedisConfig {
-
- @Bean
- public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
- RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
- redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
- GenericJackson2JsonRedisSerializer genericJackson2JsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
- StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
- redisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
- redisTemplate.setValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
- redisTemplate.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
- redisTemplate.setHashValueSerializer(genericJackson2JsonRedisSerializer);
- redisTemplate.afterPropertiesSet();
- return redisTemplate;
- }
- }
10.3.3 @ComponentScan
@ComponentScan 注解相当于 xml 配置文件中的注解扫描标签:
<context:component-scan base-package="com.xxl"/>
作用:用来扫描@Component 等相关注解
属性:
basePackages:注解所在的包路径
例如:
- @Configuration
- @ComponentScan(basePackages = "com.xxl")
- public class SpringConfig {
- }
11. 注解小案例
1.User 类
- @Component
- public class User {
- private String name;
-
- @Autowired
- private Product product;
-
- public String getName() {
- return name;
- }
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public Product getProduct() {
- return product;
- }
- public void setProduct(Product product) {
- this.product = product;
- }
-
- @PostConstruct
- public void init(){
- this.name = "渣渣辉";
- }
-
- @Override
- public String toString() {
- return "User{" +
- "name='" + name + ''' +
- ", product=" + product +
- '}';
- }
- }
2.Product 类
- @Component
- public class Product {
- private String productName;
- public String getProductName() {
- return productName;
- }
- public void setProductName(String productName) {
- this.productName = productName;
- }
- @Override
- public String toString() {
- return "Product{" +
- "productName='" + productName + ''' +
- '}';
- }
- }
3.配置类:
- @Configuration
- @ComponentScan(basePackages = "com.xxl")
- public class SpringConfig {
-
- @Bean
- public Product product() {
- Product product = new Product();
- product.setProductName("草莓味的番茄");
- return product;
- }
- }
4.测试