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分类: 嵌入式

2011-07-21 11:32:31

Spring是java平台上的一个开源应用框架。它的第一个版本是由Rod Johnson写出来的。Rod在他的Expert One-On- One Java EE Design and Development(Java企业应用设计与开发的专家一对一)一书中首次发布了这个框架。该框架也可以移植到.NET的环境下,

Spring的框架首次在2003年6月的Apache 2.0的使用许可中发布。第一个具有里程碑意义的版本是2004年3月发布的1.0。2004年9月和2005年3月先后又有重要的版本面世。

Spring 框架本身并没有强制实行任何特别的编程模式。在Java社区里,Spring作为EJB模型之外的另外一个选择甚至是替代品而广为流行。从设计上看,Spring给予了Java程序员许多的自由度,但同时对业界常见的问题也提供了良好的文档和易于使用的方法。

Spring框架的核心功能在任何Java应用中都是适用的。在基于Java企业平台上的web应用中,大量的拓展和改进得以形成。为此,Spring获得了广泛的欢迎,并被许多公司认可为具有战略意义的重要框架。

1. Spring框架的历史

Spring 框架最开始的部分是由Rod Johnson于2000年为伦敦的金融界提供独立咨询业务时写出来的。在《Java企业应用设计与开发的专家一对一》一书中,Rod进一步拓展了他的代码,以阐述“如何让应用程序能以超出当时大众所惯于接受的易用性和稳定性与J2EE平台上的不同组件合作”的观点。

在 2001年,web应用的主流编程模式为Java Servlet API和EJB。两者都是由太阳微系统公司与其他一些开发商和利益团体提出的,并在 Java业界里获得了广泛的共识。那些非Web的应用,比如用户端的或批处理的应用,也可以基于能够提供所需功能的开源或商用工具和项目。

基于最优方法并适用于各种应用类型的Spring框架的建立要归功于Rod Johnson。这些想法也在他的书中得以阐述。书发表后,基于读者的要求,源代码在开源使用协议下得以提供。

一批自愿拓展Spring框架的程序开发员组成了团队,2003年2月在Sourceforge上构建了一个项目。在Spring框架上工作了一年之后,这个团队在2004年3月发布了第一个版本(1.0)。这个版本之后,Spring框架在Java社区里变得异常流行,部分的要归结于它好于一般水准的文档功能和参考文献,特别是对于一个开源项目而言尤其如此。

但是,Spring框架在2004年也备受批评,有时它也成为热烈争论的主题。Spring的第一个版本发布时,许多程序员和领先的设计人员把它看作是远离传统编程模式的一步;特别是对于EJB而言尤其如此。Spring框架的一个重要设计目标就是更容易地与已有的J2EE标准和商用工具整合。在很大程度上,这个目标使得通过受争议的官方委员会控制的规范文档来定义功能变得可有可无。

Spring框架使之前并不受欢迎的技术在短时间内迅速走红,最有名的例子就是反向控制(IOC)。2004年,Spring框架的采用率非常之高;通过推出自身的AOP(面向方向的编程),Spring使AOP整体而言在Java社区里广受欢迎。

2005年,Spring因具有里程碑意义的新的版本的推出,更多功能的添加,从而得到了比2004年更高的采用率。2004年底创建的Spring论坛也对框架的推广而推波助澜。论坛对广大用户而言已经成为最重要的信息和帮助的源泉。

2005 年,Spring框架的开发人员成立了自己的公司,来提供对Spring的商业支持,其中最显著的就是与BEA的合作。2005年12月,第一个 Spring会议在迈阿密举行,3天的课程吸引了300名开发人员。2006年6月在安特卫普召开的会议有400多名开发人员。

2. Spring框架的主要功能
◆基于Java Beans的配置管理,采用IOC的原理,特别是对依赖注射技术的使用。这些都用来减少各组件间对实施细则的相互依赖性。
◆一个核心的,全局适用的bean工厂
◆一个一般抽象化的层面来管理数据库间的数据处理
◆建立在框架内的,对Java数据处理API和单独的JDBC数据源的一般性策略。因此,在数据处理支持上对Java企业版本环境的依赖性得以消除
◆和一些可持续性的框架,如Hibernate,JDO,iBATIS和db4o,的整合
◆web应用中的MVC框架,基于核心的Spring功能,支持多种产生视图的技术,包括JSP,FreeMarker,Velocity,Tiles,iText,和POI
◆大量的AOP框架以提供诸如数据处理管理的服务。同IOC的功能一样,目的是提高系统的模块化程度

 
Spring 是一个开源框架,是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构,分层架构允许您选择使用哪一个组件,同时为 J2EE 应用程序开发提供集成的框架。

  在这篇由三部分组成的 Spring 系列 的第 1 部分中,我将介绍 Spring 框架。我先从框架底层模型的角度描述该框架的功能,然后将讨论两个最有趣的模块:Spring 面向方面编程(AOP)和控制反转 (IOC) 容器。接着将使用几个示例演示 IOC 容器在典型应用程序用例场景中的应用情况。这些示例还将成为本系列后面部分进行的展开式讨论的基础,在本文的后面部分,将介绍 Spring 框架通过 Spring AOP 实现 AOP 构造的方式。

  Spring 框架

  Spring 框架是一个分层架构,由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上,核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式,如图 1 所示。


图 1. Spring 框架的 7 个模块

  组成 Spring 框架的每个模块(或组件)都可以单独存在,或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下:

  ☆ 核心容器:核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory,它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 (IOC) 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

  ☆ Spring 上下文:Spring 上下文是一个配置文件,向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务,例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

  ☆ Spring AOP:通过配置管理特性,Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring 框架中。所以,可以很容易地使 Spring 框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP,不用依赖 EJB 组件,就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

  ☆ Spring DAO:JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构,可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理,并且极大地降低了需要编写的异常代码数量(例如打开和关闭连接)。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。

  ☆ Spring ORM:Spring 框架插入了若干个 ORM 框架,从而提供了 ORM 的对象关系工具,其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。

  ☆ Spring Web 模块:Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上,为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以,Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。

  ☆ Spring MVC 框架:MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口,MVC 框架变成为高度可配置的,MVC 容纳了大量视图技术,其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

  Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中,大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是:支持不绑定到特定 J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。毫无疑问,这样的对象可以在不同 J2EE 环境 (Web 或 EJB)、独立应用程序、测试环境之间重用。

  IOC 和 AOP

  控制反转模式(也称作依赖性介入)的基本概念是:不创建对象,但是描述创建它们的方式。在代码中不直接与对象和服务连接,但在配置文件中描述哪一个组件需要哪一项服务。容器 (在 Spring 框架中是 IOC 容器) 负责将这些联系在一起。

  在典型的 IOC 场景中,容器创建了所有对象,并设置必要的属性将它们连接在一起,决定什么时间调用方法。下表列出了 IOC 的一个实现模式。

类型 1 服务需要实现专门的接口,通过接口,由对象提供这些服务,可以从对象查询依赖性(例如,需要的附加服务)
类型 2 通过 JavaBean 的属性(例如 setter 方法)分配依赖性
类型 3 依赖性以构造函数的形式提供,不以 JavaBean 属性的形式公开

  Spring 框架的 IOC 容器采用类型 2 和类型3 实现。

  面向方面的编程

  面向方面的编程,即 AOP,是一种编程技术,它允许程序员对横切关注点或横切典型的职责分界线的行为(例如日志和事务管理)进行模块化。AOP 的核心构造是方面,它将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。

  AOP 和 IOC 是补充性的技术,它们都运用模块化方式解决企业应用程序开发中的复杂问题。在典型的面向对象开发方式中,可能要将日志记录语句放在所有方法和 Java 类中才能实现日志功能。在 AOP 方式中,可以反过来将日志服务模块化,并以声明的方式将它们应用到需要日志的组件上。当然,优势就是 Java 类不需要知道日志服务的存在,也不需要考虑相关的代码。所以,用 Spring AOP 编写的应用程序代码是松散耦合的。

  AOP 的功能完全集成到了 Spring 事务管理、日志和其他各种特性的上下文中。

  IOC 容器

  Spring 设计的核心是 org.springframework.beans 包,它的设计目标是与 JavaBean 组件一起使用。这个包通常不是由用户直接使用,而是由服务器将其用作其他多数功能的底层中介。下一个最高级抽象是 BeanFactory 接口,它是工厂设计模式的实现,允许通过名称创建和检索对象。BeanFactory 也可以管理对象之间的关系。

  BeanFactory 支持两个对象模型。

  □ 单态 模型提供了具有特定名称的对象的共享实例,可以在查询时对其进行检索。Singleton 是默认的也是最常用的对象模型。对于无状态服务对象很理想。

  □ 原型 模型确保每次检索都会创建单独的对象。在每个用户都需要自己的对象时,原型模型最适合。

  bean 工厂的概念是 Spring 作为 IOC 容器的基础。IOC 将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。正如我将在下一个示例中演示的那样,Spring 框架使用 JavaBean 属性和配置数据来指出必须设置的依赖关系。
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