0. 学习目标

spring概述
IoC的概念和作用
使用spring的IoC解决程序耦合

1. spring概述

1.1 spring概述[了解]

1.1.1 spring是什么

Spring 是分层的 Java SE/EE 应用 full-stack 轻量级开源框架，以 IoC（Inverse Of Control：反转控制）和 AOP（Aspect Oriented Programming：面向切面编程）为内核，提供了展现层 Spring MVC 和持久层 Spring JDBC 以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术，还能整合开源世界众多著名的第三方框架和类库，逐渐成为使用最多的 Java EE 企业应用开源框架。

1.1.2 spring的发展历程

1997 年 IBM 提出了 EJB 的思想

1998 年，SUN 制定开发标准规范 EJB1.0

1999 年，EJB1.1 发布

2001 年，EJB2.0 发布

2003 年，EJB2.1 发布

2006 年，EJB3.0 发布 Rod Johnson（spring 之父）

Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002) 阐述了 J2EE 使用 EJB 开发设计的优点及解决方案 Expert One-to-One J2EE Development without EJB(2004) 阐述了 J2EE 开发不使用 EJB 的解决方式（Spring 雏形）

2017 年 9 月份发布了 spring 的最新版本 spring 5.0 通用版（GA）

1.1.3 spring的优势

方便解耦，简化开发

通过 Spring 提供的 IoC 容器，可以将对象间的依赖关系交由 Spring 进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层的应用。

AOP编程的支持

通过 Spring 的 AOP 功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用传统 OOP 实现的功能可以通过 AOP 轻松应付。

声明式事务的支持

可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明式方式灵活的进行事务的管理，提高开发效率和质量。

方便程序的测试

可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作，测试不再是昂贵的操作，而是随手可做的事情。

方便集成各种优秀框架

Spring 可以降低各种框架的使用难度，提供了对各种优秀框架（Struts、Hibernate、Hessian、Quartz 等）的直接支持。

降低JavaEE API的使用难度

Spring 对 JavaEE API（如 JDBC、JavaMail、远程调用等）进行了薄薄的封装层，使这些 API 的使用难度大为降低。

Java源码是经典学习范例

Spring 的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用，处处体现着大师对 Java 设计模式灵活运用以及对 Java 技术的高深造诣。它的源代码无意是 Java 技术的最佳实践的范例。

1.1.4 spring的体系结构# 2. IoC的概念和作用

2.1 程序的耦合和解耦

2.1.1 什么是程序的耦合

耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系，包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多，其耦合性越强，同时表明其独立性越差( 降低耦合性，可以提高其独立性)。耦合性存在于各个领域，而非软件设计中独有的，但是我们只讨论软件工程中的耦合。

在软件工程中，耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个准则就是高内聚低耦合。

他有如下分类:

（1）内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时，或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时，这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免使用之。

（2）公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项，这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中，确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。

（3）外部耦合。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。

（4）控制耦合。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号，接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作，这种耦合被称为控制耦合。

（5）标记耦合。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数，那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。

（6）数据耦合。模块之间通过参数来传递数据，那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式，系统中一般都存在这种类型的耦合，因为为了完成一些有意义的功能，往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。

（7）非直接耦合。两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

总结

耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素，在设计上我们应采用以下原则：如果模块间必须存在耦合，就尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范围，尽量避免使用内容耦合。

内聚与耦合

内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从功能角度来度量模块内的联系，一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量，耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。程序讲究的是低耦合，高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密，但是各个模块之间的相互依存度却要不那么紧密。

内聚和耦合是密切相关的，同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚，而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在进行软件设计时，应力争做到高内聚，低耦合。

我们在开发中，有些依赖关系是必须的，有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。

请看下面的示例代码：

/** * 账户的业务层实现类 * @Version 1.0 */
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
   
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}

上面的代码表示：

业务层调用持久层，并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类，编译将不能通过。这种编译期依赖关系，应该在我们开发中杜绝。我们需要优化代码解决。

再比如:

早期我们的 JDBC 操作，注册驱动时，我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法，而是采用 Class.forName 的方式？

public class JdbcDemo1 {
   
/** * @Version 1.0 * @param args * @throws Exception */
public static void main(String[] args) throws Exception {
   
//1.注册驱动
//DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
//2.获取连接
//3.获取预处理 sql 语句对象
//4.获取结果集
//5.遍历结果集
}
}

原因就是

我们的类依赖了数据库的具体驱动类（MySQL），如果这时候更换了数据库品牌（比如 Oracle），需要修改源码来重新数据库驱动。这显然不是我们想要的。

2.1.2 解决程序耦合的思路

当是我们讲解 jdbc 时，是通过反射来注册驱动的，代码如下：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串

此时的好处是，我们的类中不再依赖具体的驱动类，此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包，依然可以编译（运行就不要想了，没有驱动不可能运行成功的）。

同时，也产生了一个新的问题，mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的，一旦要改还是要修改源码。

解决这个问题也很简单，使用配置文件配置。

2.1.3 工厂模式解耦

在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来，当启动服务器应用加载的时候，让一个类中的方法通过读取配置文件，把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候，直接拿过来用就好了。

那么，这个读取配置文件，创建和获取三层对象的类就是工厂。

2.1.4 控制反转-Inversion Of Control

上一小节解耦的思路有 2 个问题：

存哪去?

分析：由于我们是很多对象，肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。

到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求，选 Map。

所以我们的答案就是在应用加载时，创建一个 Map，用于存放三层对象。

我们把这个 map 称之为容器。

还是没解释什么是工厂?

工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。

原来：我们在获取对象时，都是采用 new 的方式。是主动的。
现在:

我们获取对象时，同时跟工厂要，有工厂为我们查找或者创建对象。是被动的。
这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转，它是 spring 框架的核心之一。

明确 ioc 的作用：

削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)。

3. 使用spring的IOC解决程序耦合

3.1 案例前期准备[会用]

本章我们使用的案例是，账户的业务层和持久层的依赖关系解决。在开始 spring 的配置之前，我们要先准备一下环境。由于我们是使用 spring 解决依赖关系，并不是真正的要做增删改查操作，所以此时我们没必要写实体类。并且我们在此处使用的是 java 工程，不是 java web 工程。

3.1.1 准备spring的开发包

官网: http://spring.io/

因为我们之前学习过maven,所以这里我们使用maven工程创建

特别说明

我们使用的版本是 spring5.2.6，spring5 版本是用 jdk8 编写的，所以要求我们的 jdk 版本是 8 及以上。同时 tomcat 的版本要求 8.5 及以上。

3.1.2 创建业务层接口和实现类

/** * 账户的业务层接口 * @Version 1.0 */
public interface IAccountService {
   
/** * 保存账户（此处只是模拟，并不是真的要保存） */
void saveAccount();
}

/** * 账户的业务层实现类 * @Version 1.0 */
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
   
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();//此处的依赖关系有待解决
@Override
public void saveAccount() {
   
accountDao.saveAccount();
}
}

3.1.3 创建持久层接口和实现类

/** * 账户的持久层接口 * @Version 1.0 */
public interface IAccountDao {
   
/** * 保存账户 */
void saveAccount();
}
/** * 账户的持久层实现类 * @Version 1.0 */
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
   
@Override
public void saveAccount() {
   
System.out.println("保存了账户");
}
}

基于XML的配置(入门案例)[掌握]

3.2.1 第一步:创建项目,配置好pom文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.bianyi</groupId>
    <artifactId>springDemo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>commons-logging</groupId>
            <artifactId>commons-logging</artifactId>
            <version>1.1.3</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>log4j</groupId>
            <artifactId>log4j</artifactId>
            <version>1.2.16</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-beans</artifactId>
            <version>5.2.6.RELEASE</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.2.6.RELEASE</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>5.2.6.RELEASE</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-expression</artifactId>
            <version>5.2.6.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

3.2.2 第二步:在resources目录中创建一个任意名称的spring配置文件(xml文件)

3.2.3 第三步:让spring管理资源,在配置文件中配置service和dao

<!-- bean 标签：用于配置让 spring 创建对象，并且存入 ioc 容器之中 id 属性：对象的唯一标识。 class 属性：指定要创建对象的全限定类名 -->
<!-- 配置 service -->
<bean id="accountService" class="com.bianyi.service.impl.AccountServiceImpl">
</bean>
<!-- 配置 dao -->
<bean id="accountDao" class="com.bianyi.dao.impl.AccountDaoImpl"></bean>

3.2.4 测试配置是否成功

/** * 模拟一个表现层 * @Version 1.0 */
public class Client {
   
/** * 使用 main 方法获取容器测试执行 */
public static void main(String[] args) {
   
//1.使用 ApplicationContext 接口，就是在获取 spring 容器
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
//2.根据 bean 的 id 获取对象
IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
System.out.println(aService);
IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
System.out.println(aDao);
}
}

3.3 spring基于XML的IOC细节[掌握]

3.3.1 spring中工厂的类结构图

3.3.1.1 BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别

BeanFactory 才是 Spring 容器中的顶层接口。

ApplicationContext 是它的子接口。

BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别：创建对象的时间点不一样。

ApplicationContext：只要一读取配置文件，默认情况下就会创建对象。

BeanFactory：什么时候使用什么时候创建对象。

3.3.1.2 ApplicationContex接口的实现类

ClassPathXmlApplicationContext：它是从类的根路径下加载配置文件推荐使用这种

FileSystemXmlApplicationContext：它是从磁盘路径上加载配置文件，配置文件可以在磁盘的任意位置。

AnnotationConfigApplicationContext: 当我们使用注解配置容器对象时，需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解。

3.3.2 IOC中bean标签和管理对象细节

3.3.2.1 bean标签

作用：

用于配置对象让 spring 来创建的。

默认情况下它调用的是类中的无参构造函数。如果没有无参构造函数则不能创建成功。

属性：

id：给对象在容器中提供一个唯一标识。用于获取对象。

class：指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。

scope：指定对象的作用范围。

singleton :默认值，单例的.
prototype :多例的.
request :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 request 域中.
session :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 session 域中.
global session :WEB 项目中,应用在 Portlet 环境.如果没有 Portlet 环境那么 globalSession 相当于 session.

init-method：指定类中的初始化方法名称。

destroy-method：指定类中销毁方法名称。

3.3.2.2 bean的作用范围和生命周期

单例对象：scope=“singleton”

一个应用只有一个对象的实例。它的作用范围就是整个引用。
生命周期：
- 对象出生：当应用加载，创建容器时，对象就被创建了。
- 对象活着：只要容器在，对象一直活着。
- 对象死亡：当应用卸载，销毁容器时，对象就被销毁了。

多例对象：scope=“prototype”

每次访问对象时，都会重新创建对象实例。
生命周期：
- 对象出生：当使用对象时，创建新的对象实例。
- 对象活着：只要对象在使用中，就一直活着。
- 对象死亡：当对象长时间不用时，被 java 的垃圾回收器回收了。

3.3.2.3 实例化Bean的三种方式

第一种方式：使用默认无参构造函数

<!--在默认情况下： 它会根据默认无参构造函数来创建类对象。如果 bean 中没有默认无参构造函数，将会创建失败。-->
<bean id="accountService" class="com.bianyi.service.impl.AccountServiceImpl"/>

第二种方式：spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象

/** * 模拟一个静态工厂，创建业务层实现类 */
public class StaticFactory {
   
public static IAccountService createAccountService(){
   
return new AccountServiceImpl();
}
}

<!-- 此种方式是: 使用 StaticFactory 类中的静态方法 createAccountService 创建对象，并存入 spring 容器 id 属性：指定 bean 的 id，用于从容器中获取 class 属性：指定静态工厂的全限定类名 factory-method 属性：指定生产对象的静态方法 -->
<bean id="accountService" class="com.bianyi.factory.StaticFactory" factory-method="createAccountService"></bean>

第三种方式：spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象

/** * 模拟一个实例工厂，创建业务层实现类 * 此工厂创建对象，必须现有工厂实例对象，再调用方法 */
public class InstanceFactory {
   
public IAccountService createAccountService(){
   
return new AccountServiceImpl();
}
}

<!-- 此种方式是： 先把工厂的创建交给 spring 来管理。 然后在使用工厂的 bean 来调用里面的方法 factory-bean 属性：用于指定实例工厂 bean 的 id。 factory-method 属性：用于指定实例工厂中创建对象的方法。 -->
<bean id="instancFactory" class="com.itheima.factory.InstanceFactory"></bean>
<bean id="accountService" factory-bean="instancFactory" factory-method="createAccountService"></bean>

3.3.3 spring的依赖注入

3.3.3.1 依赖注入的概念

依赖注入：Dependency Injection。它是 spring 框架核心 ioc 的具体实现。

我们的程序在编写时，通过控制反转，把对象的创建交给了 spring，但是代码中不可能出现没有依赖的情况。 ioc 解耦只是降低他们的依赖关系，但不会消除。例如：我们的业务层仍会调用持久层的方法。

那这种业务层和持久层的依赖关系，在使用 spring 之后，就让 spring 来维护了。

简单的说，就是坐等框架把持久层对象传入业务层，而不用我们自己去获取。

3.3.3.2 构造函数注入

顾名思义，就是使用类中的构造函数，给成员变量赋值。注意，赋值的操作不是我们自己做的，而是通过配置的方式，让 spring 框架来为我们注入。具体代码如下：

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
   
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public AccountServiceImpl(String name, Integer age, Date birthday) {
   
this.name = name;
this.age = age;
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
   
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}

<!-- 使用构造函数的方式，给 service 中的属性传值 要求： 类中需要提供一个对应参数列表的构造函数。 涉及的标签： constructor-arg 属性： index:指定参数在构造函数参数列表的索引位置 type:指定参数在构造函数中的数据类型 name:指定参数在构造函数中的名称 用这个找给谁赋值 =======上面三个都是找给谁赋值，下面两个指的是赋什么值的============== value:它能赋的值是基本数据类型和 String 类型 ref:它能赋的值是其他 bean 类型，也就是说，必须得是在配置文件中配置过的 bean -->
<bean id="accountService" class="com.bianyi.service.impl.AccountServiceImpl">
<constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
<constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
<constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
</bean>
<bean id="now" class="java.util.Date"></bean>

3.3.3.3 set方法注入

顾名思义，就是在类中提供需要注入成员的 set 方法。具体代码如下：

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
   
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
   
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
   
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
   
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
   
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}

<!-- 通过配置文件给 bean 中的属性传值：使用 set 方法的方式 涉及的标签： property 属性： name：找的是类中 set 方法后面的部分 ref：给属性赋值是其他 bean 类型的 value：给属性赋值是基本数据类型和 string 类型的 实际开发中，此种方式用的较多。 -->
<bean id="accountService" class="com.bianyi.service.impl.AccountServiceImpl">
<property name="name" value="test"></property>
<property name="age" value="21"></property>
<property name="birthday" ref="now"></property>
</bean>
<bean id="now" class="java.util.Date"></bean>

3.3.3.4 使用p命名空间注入数据(本质还是调用set方法)

此种方式是通过在 xml 中导入 p 名称空间，使用 p:propertyName 来注入数据，它的本质仍然是调用类中的 set 方法实现注入功能。

/** * 使用 p 名称空间注入，本质还是调用类中的 set 方法 */
public class AccountServiceImpl4 implements IAccountService {
   
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
   
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
   
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
   
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
   
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" 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="accountService" class="com.bianyi.service.impl.AccountServiceImpl4" p:name="test" p:age="21" p:birthday-ref="now"/>
</beans>

3.3.3.5 注入集合属性

顾名思义，就是给类中的集合成员传值，它用的也是set方法注入的方式，只不过变量的数据类型都是集合。我们这里介绍注入数组，List,Set,Map,Properties。具体代码如下：

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
   
    
private String[] myStrs;
private List<String> myList;
private Set<String> mySet;
private Map<String,String> myMap;
private Properties myProps;
    
public void setMyStrs(String[] myStrs) {
   
this.myStrs = myStrs;
}
public void setMyList(List<String> myList) {
   
this.myList = myList;
}
public void setMySet(Set<String> mySet) {
   
this.mySet = mySet;
}
public void setMyMap(Map<String, String> myMap) {
   
this.myMap = myMap;
}
public void setMyProps(Properties myProps) {
   
this.myProps = myProps;
}
@Override
public void saveAccount() {
   
System.out.println(Arrays.toString(myStrs));
System.out.println(myList);
System.out.println(mySet);
System.out.println(myMap);
System.out.println(myProps);
}
}

<!-- 注入集合数据 List 结构的： array,list,set Map 结构的 map,entry,props,prop -->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<!-- 在注入集合数据时，只要结构相同，标签可以互换 -->
<!-- 给数组注入数据 -->
<property name="myStrs">
<set>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</set>
</property>
<!-- 注入 list 集合数据 -->
<property name="myList">
<array>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</array>
</property>
<!-- 注入 set 集合数据 -->
<property name="mySet">
<list>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</list>
</property>
<!-- 注入 Map 数据 -->
<property name="myMap">
<props>
<prop key="testA">aaa</prop>
<prop key="testB">bbb</prop>
</props>
</property>
<!-- 注入 properties 数据 -->
<property name="myProps">
<map>
<entry key="testA" value="aaa"></entry>
<entry key="testB">
<value>bbb</value>
</entry>
</map>
</property>
</bean>

数组类型自动注入使用:<set>

list类型自动注入使用：<array>

set类型自动注入使用：<list>

map类型自动注入使用：<prpos>

嵌套：<prop key="">

properties类型自动注入使用：<map>

嵌套：<entry key="" value="">

Spring入门(一)