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面向切面编程,作为面向对象的一种补充,将公共逻辑(事务管理、日志、缓存等)封装成切面,跟业务代码进行分离,可以减少系统的重复代码和降低模块之间的耦合度。切面就是那些与业务无关,但所有业务模块都会调用的公共逻辑。
AOP有两种实现方式:静态代理和动态代理。
静态代理:代理类在编译阶段生成,在编译阶段将通知织入Java字节码中,也称编译时增强。AspectJ使用的是静态代理。
缺点:代理对象需要与目标对象实现一样的接口,并且实现接口的方法,会有冗余代码。同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护。
动态代理:代理类在程序运行时创建,AOP框架不会去修改字节码,而是在内存中临时生成一个代理对象,在运行期间对业务方法进行增强,不会生成新类。
Spring AOP中的动态代理主要有两种方式:JDK动态代理和CGLIB动态代理。
JDK动态代理(生成的代理类实现了接口)。如果目标类实现了接口,Spring AOP会选择使用JDK动态代理目标类。代理类根据目标类实现的接口动态生成,不需要自己编写,生成的动态代理类和目标类都实现相同的接口。JDK动态代理的核心是InvocationHandler
接口和Proxy
类。
缺点:目标类必须有实现的接口。如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能用JDK动态代理。
CGLIB来动态代理(通过继承)。如果目标类没有实现接口,那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。CGLIB(Code Generation Library)可以在运行时动态生成类的字节码,动态创建目标类的子类对象,在子类对象中增强目标类。
CGLIB是通过继承的方式做的动态代理,因此如果某个类被标记为final
,那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。
优点:目标类不需要实现特定的接口,更加灵活。
什么时候采用哪种动态代理?
区别:
Spring会为目标对象生成代理对象。当调用代理对象方法的时候,会触发CglibAopProxy.intercept(),然后将目标对象的增强包装成拦截器,形成拦截器链,最后执行全部拦截器和目标方法。
IOC:控制反转,由Spring容器管理bean的整个生命周期。通过反射实现对其他对象的控制,包括初始化、创建、销毁等,解放手动创建对象的过程,同时降低类之间的耦合度。
IOC的好处:降低了类之间的耦合,对象创建和初始化交给Spring容器管理,在需要的时候只需向容器进行申请。
DI(依赖注入):在Spring创建对象的过程中,把对象依赖的属性注入到对象中。有两种方式:构造器注入和属性注入。
Spring主要有两种ioc容器,实现了BeanFactory接口的简单容器和ApplicationContext高级容器。
BeanFactory
:延迟注入(使用到某个 bean 的时候才会注入),相比于BeanFactory
来说会占用更少的内存,程序启动速度更快。BeanFactory提供了最基本的ioc容器的功能(最基本的依赖注入支持)。
ApplicationContext
:容器启动的时候,一次性创建所有 bean 。ApplicationContext
扩展了 BeanFactory
,除了有BeanFactory
的功能还有额外更多功能,所以一般开发人员使用ApplicationContext
会更多。
ApplicationContext 提供了 BeanFactory 没有的新特性:
DefaultListableBeanFactory 实现了 ioc 容器的基本功能,其他 ioc 容器如 XmlBeanFactory 和 ApplicationContext 都是通过持有或扩展 DefaultListableBeanFactory 获得基本的 ioc 容器的功能。
BeanDefinition 用于管理Spring应用的对象和对象之间的依赖关系,是对象依赖关系的数据抽象。
ioc 容器初始化过程:BeanDefinition 的资源定位、解析和注册。
单例bean的初始化以及依赖注入一般都在容器初始化阶段进行,只有懒加载(lazy-init为true)的单例bean是在应用第一次调用getBean()时进行初始化和依赖注入。
// AbstractApplicationContext
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
多例bean 在容器启动时不实例化,即使设置 lazy-init 为 false 也没用,只有调用了getBean()才进行实例化。
loadBeanDefinitions 采用了模板模式,具体加载 BeanDefinition 的逻辑由各个子类完成。
1.对Bean进行实例化
2.依赖注入
3.如果Bean实现了BeanNameAware接口,Spring将调用setBeanName(),设置 Bean id(xml文件中bean标签的id)
4.如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调用setBeanFactory()
5.如果Bean实现了ApplicationContextAware接口,Spring容器将调用setApplicationContext()
6.如果存在BeanPostProcessor,Spring将调用它们的postProcessBeforeInitialization(预初始化)方法,在Bean初始化前对其进行处理
7.如果Bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它的afterPropertiesSet方法,然后调用xml定义的 init-method 方法,两个方法作用类似,都是在初始化 bean 的时候执行
8.如果存在BeanPostProcessor,Spring将调用它们的postProcessAfterInitialization(后初始化)方法,在Bean初始化后对其进行处理
9.Bean初始化完成,供应用使用,直到应用被销毁
10.如果Bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destory方法,然后调用在xml中定义的 destory-method 方法,这两个方法作用类似,都是在Bean实例销毁前执行。
public interface BeanPostProcessor {
@Nullable
default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
@Nullable
default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
}
public interface InitializingBean {
void afterPropertiesSet() throws Exception;
}
对于应用程序来说,应该尽量减少对Sping Api的耦合程度,然而有些时候为了运用Spring所提供的一些功能,有必要让Bean了解Spring容器对其进行管理的细节信息,如让Bean知道在容器中是以那个名称被管理的,或者让Bean知道BeanFactory或者ApplicationContext的存在,也就是让该Bean可以取得BeanFactory或者ApplicationContext的实例,如果Bean可以意识到这些对象,那么就可以在Bean的某些动作发生时,做一些如事件发布等操作。
BeanNameAware:通过调用setBeanName()可以让bean获取自身的id属性。
ApplicationContextAware:通过调用 setApplicationContext() 设置应用上下文实例,从而可以直接在 Bean 中使用应用上下文的服务。
ApplicationEventPublisherAware:通过调用 setApplicationEventPublisher() 给 Bean 设置事件发布器,从而可以在 Bean 中发布应用上下文的事件。
BeanFactory:管理Bean的容器,Spring中生成的Bean都是由这个接口的实现来管理的。
FactoryBean:通常是用来创建比较复杂的bean,一般的bean 直接用xml配置即可,但如果一个bean的创建过程中涉及到很多其他的bean 和复杂的逻辑,直接用xml配置比较麻烦,这时可以考虑用FactoryBean,可以隐藏实例化复杂Bean的细节。
当配置文件中bean标签的class属性配置的实现类是FactoryBean时,通过 getBean()方法返回的不是FactoryBean本身,而是调用FactoryBean#getObject()方法所返回的对象,相当于FactoryBean#getObject()代理了getBean()方法。如果想得到FactoryBean必须使用 '&' + beanName 的方式获取。
Mybatis 提供了 SqlSessionFactoryBean,可以简化 SqlSessionFactory 的配置:
public class SqlSessionFactoryBean implements FactoryBean<SqlSessionFactory>, InitializingBean, ApplicationListener<ApplicationEvent> {
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
notNull(dataSource, "Property 'dataSource' is required");
notNull(sqlSessionFactoryBuilder, "Property 'sqlSessionFactoryBuilder' is required");
state((configuration == null && configLocation == null) || !(configuration != null && configLocation != null),
"Property 'configuration' and 'configLocation' can not specified with together");
this.sqlSessionFactory = buildSqlSessionFactory();
}
protected SqlSessionFactory buildSqlSessionFactory() throws IOException {
//复杂逻辑
}
@Override
public SqlSessionFactory getObject() throws Exception {
if (this.sqlSessionFactory == null) {
afterPropertiesSet();
}
return this.sqlSessionFactory;
}
}
在 xml 配置 SqlSessionFactoryBean:
<bean id="tradeSqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="dataSource" ref="trade" />
<property name="mapperLocations" value="classpath*:mapper/trade/*Mapper.xml" />
<property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" />
<property name="typeAliasesPackage" value="com.bytebeats.mybatis3.domain.trade" />
</bean>
Spring 将会在应用启动时创建 SqlSessionFactory
,并使用 sqlSessionFactory
这个名字存储起来。
如果使用传统方式配置下面Car的<bean>时,Car的每个属性分别对应一个<property>元素标签。
public class Car {
private int maxSpeed ;
private String brand ;
private double price ;
}
如果用FactoryBean的方式实现就会灵活一些,下例通过逗号分割符的方式一次性地为Car的所有属性指定配置值:
public class CarFactoryBean implements FactoryBean<Car> {
private String carInfo ;
public Car getObject () throws Exception {
Car car = new Car () ;
String [] infos = carInfo .split ( "," ) ;
car.setBrand ( infos [ 0 ]) ;
car.setMaxSpeed ( Integer. valueOf ( infos [ 1 ])) ;
car.setPrice ( Double. valueOf ( infos [ 2 ])) ;
return car;
}
public Class<Car> getObjectType () {
return Car. class ;
}
public boolean isSingleton () {
return false ;
}
public String getCarInfo () {
return this . carInfo ;
}
// 接受逗号分割符设置属性信息
public void setCarInfo ( String carInfo ) {
this . carInfocarInfo = carInfo;
}
}
xml 配置 CarFactoryBean:
<bean id="car" class="com.test.factorybean.CarFactoryBean" carInfo="超级跑车,400,2000000"/>
当调用getBean("car") 时,Spring通过反射机制发现CarFactoryBean实现了FactoryBean的接口,这时Spring容器就调用接口方法CarFactoryBean#getObject()方法返回。如果希望获取CarFactoryBean的实例,则需要在使getBean(beanName) 方法时在beanName前显示的加上 "&" 前缀,例如getBean("&car")。
将普通类交给Spring容器管理,通常有以下方法:
1、使用 @Configuration与@Bean 注解
2、使用@Controller @Service @Repository @Component 注解标注该类,然后启用@ComponentScan自动扫描
3、使用@Import 方法
@Import注解把bean导入到当前容器中。
//@SpringBootApplication
@ComponentScan
/*把用到的资源导入到当前容器中*/
@Import({Dog.class, Cat.class})
public class App {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(App.class, args);
System.out.println(context.getBean(Dog.class));
System.out.println(context.getBean(Cat.class));
context.close();
}
}
Spring创建bean默认是单例,每一个Bean的实例只会被创建一次,通过getBean()获取的是同一个Bean的实例。可使用<bean>标签的scope属性来指定一个Bean的作用域。
<!-- 作用域:prototype -->
<bean name="accountDao" scope="prototype" class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.AccountDaoImpl"/>
通过注解来声明作用域:
@Scope("prototype")
public class AccountDaoImpl {
//......
}
容器在创建完一个prototype实例后,就不会去管理这个bean了,会把它交给应用自己去管理。
一般情况下,对有状态的bean应该使用prototype作用域,而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。所谓有状态就是该bean保存有自己的信息,不能共享,否则会造成线程安全问题。而无状态则不保存信息,可以共享,spring中大部分bean都是单例的,整个生命周期过程只会存在一个。
request作用域:对于每次HTTP请求到达应用程序,Spring容器会创建一个全新的Request作用域的bean实例,且该bean实例仅在当前HTTP request内有效,整个请求过程也只会使用相同的bean实例,而其他请求HTTP请求则创建新bean的实例,当处理请求结束,request作用域的bean实例将被销毁。
session 作用域:每当创建一个新的HTTP Session时就会创建一个Session作用域的Bean,并该实例bean伴随着会话的结束(session过期)而销毁。
事务就是一系列的操作原子执行。
Spring事务机制主要包括声明式事务和编程式事务。
声明式事务将事务管理代码从业务方法中分离出来,通过aop进行封装。用 @Transactional 注解开启声明式事务。
Spring声明式事务使得我们无需要去处理获得连接、关闭连接、事务提交和回滚等这些操作。
属性 | 类型 | 描述 |
---|---|---|
value | String | 可选的限定描述符,指定使用的事务管理器 |
propagation | enum: Propagation | 可选的事务传播行为设置 |
isolation | enum: Isolation | 可选的事务隔离级别设置 |
readOnly | boolean | 读写或只读事务,默认读写 |
timeout | int (in seconds granularity) | 事务超时时间设置 |
rollbackFor | Class对象数组,必须继承自Throwable | 导致事务回滚的异常类数组 |
rollbackForClassName | 类名数组,必须继承自Throwable | 导致事务回滚的异常类名字数组 |
noRollbackFor | Class对象数组,必须继承自Throwable | 不会导致事务回滚的异常类数组 |
noRollbackForClassName | 类名数组,必须继承自Throwable | 不会导致事务回滚的异常类名字数组 |
在TransactionDefinition接口中定义了七个事务传播行为:
IllegalTransactionStateException
。PROPAGATION_NESTED 与PROPAGATION_REQUIRES_NEW的区别:
使用PROPAGATION_REQUIRES_NEW时,内层事务与外层事务是两个独立的事务。一旦内层事务进行了提交后,外层事务不能对其进行回滚。两个事务互不影响。
使用PROPAGATION_NESTED时,外层事务的回滚可以引起内层事务的回滚。而内层事务的异常并不会导致外层事务的回滚,它是一个真正的嵌套事务。
构造器注入的循环依赖:spring处理不了,直接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。
单例模式下属性注入的循环依赖:通过三级缓存处理循环依赖。
非单例循环依赖:无法处理。
spring单例对象的初始化大略分为三步:
this.singletonsCurrentlyInCreation.add(String beanName)将当前正在创建的bean id记录在缓存中,如果在记录的过程中发现自己已经在缓存中,则说明存在循环依赖,将抛出BeanCurrentlylnCreationException 异常表示循环依赖。创建完成的bean将会从缓存中清除。
Spring为了解决单例的循环依赖问题,使用了三级缓存。
singletonObjects:完成了初始化的单例对象map,bean name --> bean instance
earlySingletonObjects :完成实例化未初始化的单例对象map,bean name --> bean instance
singletonFactories : 单例对象工厂map,bean name --> ObjectFactory,单例对象实例化完成之后会加入singletonFactories。
在调用createBeanInstance进行实例化之后,会调用addSingletonFactory,将单例对象放到singletonFactories中。
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
synchronized (this.singletonObjects) {
if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
}
假如A依赖了B的实例对象,同时B也依赖A的实例对象。
由此看出,属性注入的循环依赖主要是通过将实例化完成的bean添加到singletonFactories来实现的。而使用构造器依赖注入的bean在实例化的时候会进行依赖注入,不会被添加到singletonFactories中。比如A和B都是通过构造器依赖注入,A在调用构造器进行实例化的时候,发现自己依赖B,B没有被实例化,就会对B进行实例化,此时A未实例化完成,不会被添加到singtonFactories。而B依赖于A,B会去三级缓存寻找A对象,发现不存在,于是又会实例化A,A实例化了两次,从而导致抛异常。
总结:1、利用缓存识别已经遍历过的节点; 2、利用Java引用,先提前设置对象地址,后完善对象。
读取web.xml文件。
创建 ServletContext,为 ioc 容器提供宿主环境。
触发容器初始化事件,调用 contextLoaderListener.contextInitialized()方法,在这个方法会初始化一个应用上下文WebApplicationContext,即 Spring 的 ioc 容器。ioc 容器初始化完成之后,会被存储到 ServletContext 中。
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
initWebApplicationContext(event.getServletContext());
}
初始化web.xml中配置的Servlet。如DispatcherServlet,用于匹配、处理每个servlet请求。
Spring Bean默认是单例的,大部分的Spring bean没有可变的状态(比如Service类和DAO类),是线程安全的。如果Bean带有状态,可以将bean设置为prototype或者使用ThreadLocal确保线程安全。
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