博客
关于我
嗨,你知道吗,Spring还有这些高级特性!
阅读量:433 次
发布时间:2019-03-06

本文共 11878 字,大约阅读时间需要 39 分钟。

目录
日常开发使用非常多的Spring,它的设计理念是什么呢?有哪些核心的组件呢?为啥又需要这些组件呢?在Spring中用到了哪些设计模式呢?Spring有哪些高级特性,该如何使用呢?本文将对这些做简要的介绍,希望看完本文您能了解这些知识!

Spring介绍

Spring是一个Java轻量级的IOC容器,实现了AOP的特性,非侵入性框架。提供了对持久层、事务、Web层等各个方面组件集成与一致性封装。涉及到的组件非常丰富,但核心仍然是Spring Framework。Spring Framework真正的核心组件只有几个。

下面看下Spring框架的总体架构图:
可以看到,Spring提供的功能非常多,但核心组件只有三个:
Core、Context、Beans;它们构建起了整个Spring的骨骼架构,没有它们就不可能有AOP、Web等上层的特性功能。

设计理念

Spring的设计理念:构建一个数据结构,然后根据这个数据结构设计它的生存环境

就像开发一个系统一样,比如电商系统,需要有用户User,这个User需要一张表,然后根据这个用户去设计他的生存环境,比如用户的订单、购物车等,这些就是这个用户在这个系统中的生存环境,那么Spring的生存环境又是什么呢?

上面说到,Spring的设计理念是构建一个数据结构,那么什么是Spring的数据结构呢?

Spring的三个核心组件中最核心的是Beans组件,Bean则是Spring构建的数据结构

  1. 在Spring中,Bean才是真正的主角,或者说Spring是面向Bean的编程,Bean在Spring中的作用就像Object对OOP的作用一样,在java中是面向对象的编程,在Spring中是面向Bean的编程,包括Bean的创建、定义、解析等,这些会在后续的文章中说到

  2. 通过IOC容器完成依赖注入机制,构建Bean的生存环境;IOC容器就是被Bean包裹的对象,Spring正是通过把对象包装在Bean中,从而达到对这些对象的管理以及一些列额外操作的目的

  3. Spring框架的设计目标:依赖注入机制,把对象之间的依赖关系用配置文件或者注解来管理

核心组件的协同工作

从上面可以知道,Bean是Spring的关键因素,那么Context和Core又有什么作用呢?

如果把Bean比作舞台中的演员的话,那么Context就是这个舞台背景,而Core就是演出的道具

Context、Core、Beans关系图:

知道了Bean是Spring的核心,Bean里面包装的是对象,那么Context组件解决了Bean的生存环境问题,就比如没有舞台,演员还怎么演出呢;Context也会去发现每个Bean之间的关系,然后为它们建立维护好Bean关系;所以可以说,Context就是一个Bean关系的集合,这个关系集合又叫做IOC容器,一旦建立起这个IOC容器后Spring就可以工作了

Core组件就是发现、建立和维护Bean关系需要的一系列的工具,从这个角度来看的话,Core组件叫做Util更容易理解

设计模式的应用

代理模式

Spring AOP中CGLIB、JDK动态代理就是利用代理模式设计实现的

从上图可以看到,Spring除了实现被代理对象的接口,还有SpringProxy和Advised两个接口

$Proxy就是创建的代理对象,Subject是抽象主题,代理对象是通过InvocationHandler来持有对目标对象的引用的

在Spring中一个真实的代理对象结构如下:

策略模式

在Spring中,代理对象的创建就是通过策略模式来实现的

Spring中的代理方式有两个,一个JDK动态代理,一个CGLIB代理。两个代理方式都使用了策略模式,结构图如下:

AopProxy接口表示抽象策略

  1. CglibAopProxy和JdkDynamicAopProxy分别代表两种策略的实现方式
  2. ProxyFactoryBean就是代表Context角色,它会根据条件选用JDK动态代理方式还是CGLIB方式
  3. 另外的三个类主要是负责创建具体策略对象
  4. ProxyFactoryBean通过依赖关联具体策略对象,通过调用策略对象getProxy(ClassLoader classLoader)方法来完成操作

特性应用

事件驱动编程

事件驱动编程,是基于发布-订阅模式的编程模型,即观察者模式

事件驱动模型的核心构建通常包含了一下几个:

  1. 事件源:负责产生事件的对象,比如页面中常见的按钮,按钮就是一个事件源,可以产生“点击”这个事件
  2. 事件监听器:也叫做事件处理器,负责处理事件的对象
  3. 事件:也可以称作事件对象,是事件源和事件监听器之间的信息桥梁,是整个事件模型驱动的核心

事件驱动模型的实现包含以下几种:

  1. 观察者模式
  2. JDK观察者模式
  3. JavaBean事件驱动
  4. Spring事件驱动

下面主要是Spring事件驱动的示例,由于Spring事件驱动模型原理比较复杂,涉及到的类比较多,下面从一个简单的例子入手,了解Spring事件驱动模型

在日常购物中,当下了一个订单的时候,这个订单的支付状态会发生变化,然后能够通知到库存服务、短信服务、邮件服务等

  1. PaymentEntity类:
/** * @ClassName PaymentEntity * @Description: 支付的实体。作为事件实体 * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */public class PaymentEntity {    /** 订单id */    private int id;    /** 订单状态 */    private String status;    public PaymentEntity(int id, String status) {        this.id = id;        this.status = status;    }    @Override    public String toString() {        return "PaymentEntity{" +                "id=" + id +                ", status='" + status + '\'' +                '}';    }}
  1. PaymentUpdateStatusEvent类
/** * @ClassName 支付状态更新的事件,以PaymentEntity作为传输的载体 * @Description: TODO * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */public class PaymentUpdateStatusEvent extends ApplicationEvent {    public PaymentUpdateStatusEvent(Object source) {        super(source);    }}
  1. PaymentService类,主要用来发布事件
/** * @ClassName PaymentService * @Description: TODO * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */@Servicepublic class PaymentService {    @Autowired    private ApplicationContext applicationContext;    public void pay(int id, String status) {        //TODO 省略的业务代码        PaymentEntity entity = new PaymentEntity(id, status);        // 发布事件        applicationContext.publishEvent(new PaymentUpdateStatusEvent(entity));    }}
  1. StockPaymentListener事件监听器
/** * @ClassName StockPaymantListener * @Description: 无序事件监听器,库存服务监听器 * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */@Servicepublic class StockPaymentListener implements ApplicationListener
{ @Override @Async public void onApplicationEvent(PaymentUpdateStatusEvent event) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":库存服务,收到了支付状态的更新:" + event); }}

5.AbstractPaymentListener抽象类,有序监听器

/** * @ClassName SmsPaymentListener * @Description: 有序监听器,抽象类实现事件源以及事件的通用判断 * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */public abstract class AbstractPaymentListener implements SmartApplicationListener {    /** 支持的事件类型 */    @Override    public boolean supportsEventType(Class
eventType) { return eventType == PaymentUpdateStatusEvent.class; } /** 事件发生的目标类 */ @Override public boolean supportsSourceType(Class
sourceType) { return sourceType == PaymentEntity.class; }}
  1. SmsPaymentListener事件监听器
/** * @ClassName SmsPaymentListener * @Description: 短信监听器 * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */@Servicepublic class SmsPaymentListener extends AbstractPaymentListener implements SmartApplicationListener {    /** 排序,数字越小执行的优先级越高 */    @Override    public int getOrder() {        return 1;    }    @Override    @Async    public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +                ":短信服务,收到了支付状态的更新:" + event);    }}
  1. MailPaymentListener事件监听器
/** * @ClassName MailPaymentListener * @Description: 邮件监听器 * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */@Servicepublic class MailPaymentListener extends AbstractPaymentListener implements SmartApplicationListener {    /** 排序,数字越小执行的优先级越高 */    @Override    public int getOrder() {        return 2;    }    @Override    @Async    public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +                ":邮件服务,收到了支付状态的更新:" + event);    }}
  1. 测试类
/** * @ClassName EventTest * @Description: 测试类 * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */@SpringBootTestpublic class EventTest {    @Autowired    PaymentService paymentService;    @Test    void pay() {        paymentService.pay(1, "支付成功");    }}

运行之后的结果:

涉及到的类:

  1. ApplicationEvent
  2. ApplicationListener
  3. SmartApplicationListener
  4. ApplicationContext

可以看到,有序监听器执行是按照优先级执行的,也可以看到,上面执行的线程全部是main线程,当订单很多的时候,只有一个线程来执行,效率会很低,所以引出了下面的内容,异步执行

异步执行

Spring有两种异步执行方式:全局异步、注解式配置异步

一. 全局异步实现

/** * @ClassName GlobalAsyncConfig * @Description: TODO * @Author TR * @Date 2021/3/21 * @Version V1.0 */@Configurationpublic class GlobalAsyncConfig {    /** 线程池维护线程的最小数量 */    private int minPoolSize = 2;    /** 线程池维护线程的最大数量 */    private int maxPoolSize = 2;    /** 线程池队列的长度 */    private int queueCapacity = 100;    /** 获取异步线程池的执行对象 */    @Bean("asyncExecutor")    public Executor getAsyncExecutor() {        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();        executor.setCorePoolSize(minPoolSize);        executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);        executor.setQueueCapacity(queueCapacity);        //用来调试        executor.setThreadNamePrefix("GlobalAsyncConfig:");        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);        //拒绝策略 CallerRunsPolicy 由调用线程处理该任务