【Spring】基础/体系结构/核心模块

概述：

Spring 是另一个主流的 Java Web 开发框架，该框架是一个轻量级的应用框架。
Spring 是分层的 Java SE/EE full-stack 轻量级开源框架，以 IoC（Inverse of Control，控制反转）和 AOP（Aspect Oriented Programming，面向切面编程）为内核，使用基本的 JavaBean 完成以前只可能由 EJB 完成的工作，取代了 EJB 臃肿和低效的开发模式。
在实际开发中，通常服务器端采用三层体系架构，分别为表现层（web）、业务逻辑层（service）、持久层（dao）。
Spring 对每一层都提供了技术支持，在表现层提供了与 Struts2 框架的整合，在业务逻辑层可以管理事务和记录日志等，在持久层可以整合 Hibernate 和 JdbcTemplate 等技术。

Spring 具有简单、可测试和松耦合等特点，不仅可以用于服务器端的开发，也可以应用于任何 Java 应用的开发中。

spring是一个容器，管理对象，给属性赋值，底层使用的反射机制。

spring-context和spring-webmvc是spring的两个模块；spring-context是ioc功能的，创建对象；

spring-webmvc是做web开发的，是servlet的升级；

spring-webmvc中也会使用spring-context中创建对象的功能的；

Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性，即简化Java开发。

详述：

Spring框架是一个开放源代码的J2EE应用程序框架，由Rod Johnson发起，是针对bean的生命周期进行管理的轻量级容器（lightweight container）。 Spring解决了开发者在J2EE开发中遇到的许多常见的问题，提供了功能强大IOC、AOP及Web MVC等功能。Spring可以单独应用于构筑应用程序，也可以和Struts、Webwork、Tapestry等众多Web框架组合使用，并且可以与 Swing等桌面应用程序AP组合。因此， Spring不仅仅能应用于JEE应用程序之中，也可以应用于桌面应用程序以及小应用程序之中。Spring框架主要由七部分组成，分别是 Spring Core、 Spring AOP、 Spring ORM、 Spring DAO、Spring Context、 Spring Web和 Spring Web MVC。

Spring是Java EE编程领域的一个轻量级开源框架，该框架由一个叫Rod Johnson的程序员在 2002 年最早提出并随后创建，是为了解决企业级编程开发中的复杂性，实现敏捷开发的应用型框架 。 [2]  Spring是一个开源容器框架，它集成各类型的工具，通过核心的Bean factory实现了底层的类的实例化和生命周期的管理。在整个框架中，各类型的功能被抽象成一个个的 Bean，这样就可以实现各种功能的管理，包括动态加载和切面编程。 [3]  Spring是独特的，因为若干个原因：

它定位的领域是许多其他流行的framework没有的。Spring致力于提供一种方法管理你的业务对象。

Spring是全面的和模块化的。Spring有分层的体系结构，这意味着你能选择使用它孤立的任何部分，它的架构仍然是内在稳定的。例如，你可能选择仅仅使用Spring来简单化JDBC的使用，或用来管理所有的业务对象。

它的设计从底部帮助你编写易于测试的代码。Spring是用于测试驱动工程的理想的framework。

Spring对你的工程来说，它不需要一个以上的framework。Spring是潜在地一站式解决方案，定位于与典型应用相关的大部分基础结构。它也涉及到其他framework没有考虑到的内容。

优缺点：

优点：

• 方便解耦，简化开发：Spring 就是一个大工厂，可以将所有对象的创建和依赖关系的维护交给 Spring 管理。
• 方便集成各种优秀框架：Spring 不排斥各种优秀的开源框架，其内部提供了对各种优秀框架（如 Struts2、Hibernate、MyBatis 等）的直接支持。
• 降低 Java EE API 的使用难度：Spring 对 Java EE 开发中非常难用的一些 API（JDBC、JavaMail、远程调用等）都提供了封装，使这些 API 应用的难度大大降低。
• 方便程序的测试：Spring 支持 JUnit4，可以通过注解方便地测试 Spring 程序。
• AOP 编程的支持：Spring 提供面向切面编程，可以方便地实现对程序进行权限拦截和运行监控等功能。
• 声明式事务的支持：只需要通过配置就可以完成对事务的管理，而无须手动编程。    

缺点：

• Spring依赖反射，反射影响性能；
• 使用门槛升高，入门Spring需要较长时间；

Spring体系结构：

Spring 框架采用分层架构，根据不同的功能被划分成了多个模块，这些模块大体可分为 Data Access/Integration、Web、AOP、Aspects、Messaging、Instrumentation、Core Container 和 Test，如图 1 所示。

图 1  Spring的体系结构
图 1 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。

数据访问／集成

Data Access/Integration（数据访问／集成）。

数据访问/集成层包括 JDBC、ORM、OXM、JMS 和 Transactions 模块，具体介绍如下。

• JDBC 模块：提供了一个 JDBC 的抽象层，大幅度减少了在开发过程中对数据库操作的编码。
• ORM 模块：对流行的对象关系映射 API，包括 JPA、JDO、Hibernate 和 iBatis 提供了的集成层。
• OXM 模块：提供了一个支持对象/XML 映射的抽象层实现，如 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream。
• JMS 模块：指 Java 消息服务，包含的功能为生产和消费的信息。
• Transactions 事务模块：支持编程和声明式事务管理实现特殊接口类，并为所有的 POJO。

Web 模块

Spring 的 Web 层包括 Web、Servlet、Struts 和 Portlet 组件，具体介绍如下。

• Web 模块：提供了基本的 Web 开发集成特性，例如多文件上传功能、使用的 Servlet 监听器的 IoC 容器初始化以及 Web 应用上下文。
• Servlet模块：包括 Spring 模型—视图—控制器（MVC）实现 Web 应用程序。
• Struts 模块：包含支持类内的 Spring 应用程序，集成了经典的 Struts Web 层。
• Portlet 模块：提供了在 Portlet 环境中使用 MV C实现，类似 Web-Servlet 模块的功能。

核心容器

Spring 的核心容器 Core Container 是其他模块建立的基础，由 Beans 模块、Core 核心模块、Context 上下文模块和 Expression Language 表达式语言模块组成，具体介绍如下。

• Beans 模块：提供了 BeanFactory，是工厂模式的经典实现，Spring 将管理对象称为 Bean。
• Core 核心模块：提供了 Spring 框架的基本组成部分，包括 IoC 和 DI 功能。
• Context 上下文模块：建立在核心和 Beans 模块的基础之上，它是访问定义和配置任何对象的媒介。ApplicationContext 接口是上下文模块的焦点。
• Expression Language 模块：是运行时查询和操作对象图的强大的表达式语言。

其他模块

Spring的其他模块还有 AOP、Aspects、Instrumentation 以及 Test 模块，具体介绍如下。

• AOP 模块：提供了面向切面编程实现，允许定义方法拦截器和切入点，将代码按照功能进行分离，以降低耦合性。
• Aspects 模块：提供与 AspectJ 的集成，是一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP）框架。
• Instrumentation 模块：提供了类工具的支持和类加载器的实现，可以在特定的应用服务器中使用。
• Test 模块：支持 Spring 组件，使用 JUnit 或 TestNG 框架的测试。

Spring七大核心模块

Spring Core

Spring Core 是spring的核心容器，提供Spring框架的基本功能。Spring以bean的方式组织和管理Java应用中的各个组件及其关系。Spring使用BeanFactory来产生和管理Bean，它是工厂模式的实现。BeanFactory使用控制反转(IoC)模式将应用的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

Spring的BeanFactory只提供一些基本的bean的存储、获取、依赖注入等功能。 Spring的上下文对象（Applic ationContext）是对BeanFactory的扩展，添加了国际化、事件传播等支持。

Spring Context

Spring Context 是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，如JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

通俗点理解，就是我们需要一个对象，来将Spring配置文件中配置好的bean关系，加载到Spring IoC容器中，而Spring应用上下文就充当了这样的角色。

//创建Spring上下文对象,加载Spring配置文件
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring/applicationContext.xml");//Xml版本：
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");注解版本：AnnotationConfigApplicationContext ctx = new   AnnotationConfigApplicationContext("xxConfig.class");

配置文件一般放在resources目录下。

applicationContext.xml文件中以xml总是配置对象，交给spring托管。

Spring AOP

Spring AOP 是Spring面向切面编程。（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的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所抛出的错误信息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大的降低了需要编写的代码数量，比如打开和关闭链接。

Spring ORM

Spring ORM 即对象实体映射。（Spring框架插入了若干个ORM框架，从而提供了ORM对象的关系工具，其中包括了Hibernate、JDO和 IBatis SQL Map等，所有这些都遵从Spring的通用事物和DAO异常层次结构。

Spring Web

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Struts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 Web MVC

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、POI等，模型来有JavaBean来构成，存放于m当中，而视图是一个街口，负责实现模型，控制器表示逻辑代码，由c的事情。Spring框架的功能可以用在任何J2EE服务器当中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring的核心要点就是支持不绑定到特定J2EE服务的可重用业务和数据的访问的对象，毫无疑问这样的对象可以在不同的J2EE环境，独立应用程序和测试环境之间重用。

Spring核心模块及其关键组件

Spring Framework 是 Spring 生态的核心基础框架，提供了企业级应用开发所需的核心功能。以下是 Spring Framework 的核心模块及其关键组件：

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1. 核心容器（Core Container）

• spring-core
  基础工具类，包含依赖注入（DI）的核心支持（如 BeanFactory）。

• spring-beans
  管理对象（Bean）的定义、配置和生命周期（如 BeanFactory 和 ApplicationContext）。

• spring-context
  扩展 spring-beans，提供国际化、事件传播、资源加载等功能（如 ApplicationContext）。

• spring-expression
  支持 Spring 表达式语言（SpEL），用于动态操作对象。

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2. AOP 与 Instrumentation

• spring-aop
  面向切面编程（AOP）支持，如动态代理、方法拦截（@AspectJ 注解）。

• spring-aspects
  集成 AspectJ 的切面编程库。

• spring-instrument
  提供类加载器级的 Instrumentation 支持（如 Java Agent）。

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3. 数据访问与集成（Data Access/Integration）

• spring-jdbc
  简化 JDBC 操作（如 JdbcTemplate）。

• spring-tx
  事务管理（如 @Transactional、PlatformTransactionManager）。

• spring-orm
  集成 ORM 框架（如 Hibernate、JPA）。

• spring-oxm
  对象与 XML 的映射支持（如 JAXB、Castor）。

• spring-jms
  Java 消息服务（JMS）集成。

• spring-messaging
  消息驱动的架构支持（如 Spring Integration 的基础）。

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4. Web 模块

• spring-web
  基础 Web 功能（如 HTTP 客户端、Servlet 监听器）。

• spring-webmvc
  基于 Servlet 的 MVC 框架（如 @Controller、DispatcherServlet）。

• spring-websocket
  WebSocket 通信支持。

• spring-webflux
  响应式 Web 框架（基于 Reactor，支持非阻塞 IO）。

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5. 集成与测试

• spring-test
  集成 JUnit、TestNG 的测试支持（如 @SpringBootTest）。

• spring-jcl
  统一的日志门面（替代 Commons Logging）。

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6. 其他扩展模块

• spring-context-support
  扩展 spring-context，支持缓存（如 EhCache）、邮件、任务调度等。

• spring-security-core
  Spring Security 的核心安全功能（需单独引入依赖）。

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Spring 生态中的其他项目（非 Spring Framework 核心）

• Spring Boot
  快速构建独立应用的脚手架（内嵌 Tomcat、自动配置）。

• Spring Security
  完整的安全框架（认证、授权）。

• Spring Data
  统一的数据访问抽象（如 Spring Data JPA、MongoDB）。

• Spring Cloud
  分布式系统开发工具集（如服务发现、配置中心）。

• Spring Batch
  批处理任务框架。

• Spring Session
  分布式会话管理。

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示例依赖（Maven）

<!-- 核心容器 -->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.3.22</version>
</dependency><!-- Web MVC -->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-webmvc</artifactId><version>5.3.22</version>
</dependency><!-- 事务管理 -->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-tx</artifactId><version>5.3.22</version>
</dependency>

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总结

• Spring Framework 是基础，包含核心容器、AOP、数据访问、Web 等模块。

• Spring 生态 包含 Boot、Security、Cloud 等扩展项目，用于解决特定场景问题。

• 实际开发中，通常以 Spring Boot 为起点，按需集成其他模块或项目。