SSM源码分析之Spring02-Spring源码分析前瞻

前言

工程专题我们介绍了Gradle的基本使用《工程专题-Gradle学习之旅》，这节我们对Spring做一个准备工作!

Spring怎么入手

穷举法：把生活所见所闻全部归纳到我们所学的知识体系中来，加以思考总结变成自己的东西。（举例子）
类比法：用自己熟悉的方法（利用自己已有的知识体系），去对比学习新的知识。
送诸君一句话：
学习最好的方法：就是重复！

环境准备好了没有

自学能力的考研~

项目里头有红叉

学源码 ，不一定要让项目完全跑起来，包一两个红叉其实不要紧

看：是什么？ 能干啥
想：为什么？

实践：怎么做？
调试的时候，完全可以在运行环境，导入jar就能调试（有针对性的打断点）

如何从0到1去学习

首先看官网文档，去网上找资料参考 （有了基本的概念，产生很多问题，很多猜想）

然后，看项目结构（更加具体的了解，还是产生很多猜想）

为什么会存在Spring这个东西？
能做什么，做了什么，要我来做，我该怎么做？

IOC、AOP、DI、BeanFactory等这样的一些零碎的概念（人云亦云）

• IOC：缓存的地方，得把它存起来（Map容器）

• DI：getter、setter、constructor（反射、invoker）

• AOP：为了增强原始Bean的功能（代理技术）

Spring能做什么：Java中的万能胶
Spring做了什么：Java Bean能够实现无缝对接

要我来做，我该怎么做： 作为一个框架而言，在编写框架代码的时候，所要对接Bean是不存在，通过预设规则，按照一定的规则去顺序加载或识别需要对接的Bean（反射，通过类全名字符串可以找到并创建一个Bean的实例）规定配置文件的默认名字

没有Spring将如何开发？

人是懒惰的，一切高端技术的发明都是源于人类懒惰，何必重复造轮子呢？
没有Spring，那是到了Spring出现以前的开发了
a、很多设计模式需要自己去整合，当然，你也可以选择不用设计模式（只不过多走点弯路而已）
b、所有的封装、继承、多态、增强、依赖、模块管理等等工作都有自己制定统一的规则（百花齐放，百家争鸣）
c、所有的创建对象、配置依赖关系、资源的重复利用、扩展性的手动操作

Spring出现以后，Java程序员的春天真的来了，解放了

学习Spring：七分猜测三分验证 （七分靠打拼，三分天注定）
如果猜对了，会有一种成就感（永远不会忘）

• 看源码第一遍是非常痛苦的
• 看第二遍、看第三遍思路越来越清晰
• 带着思考去找入口（主入口、隐藏的入口）

//要想跑起来，运行的run方法里面的代码				   
new Thread(){


    //跑起来
	public void go(){
		... ...
	}
	
	public void run(){
		... ...
	}
	
}				   
				 

看RMI的源码

Socket     socket.write(); 入口
ServerSocket      while(true){   server.accept(); }

看Tomcat的源码
Main方法

看Spring的源码

ClassPathXmlApplicationContext app 显示的入口
查找用户需要加载哪些配置文件
读取配置文件
注册

定位、加载、注册

Spring系统概述

Spring 是一个开源的轻量级 Java SE（Java 标准版本）/Java EE（Java 企业版本）开发应用框架，其目的是用于简化企业级应用程序开发。

可能有人说了，比如“抽象工厂、工厂方法设计模式”不也可以帮我们创建对象，“生成器模式”帮我们处理对象间的依赖关系，不也能完成这些功能吗？

可是这些又需要我们创建另一些工厂类、生成器类，我们又要而外管理这些类，增加了我们的负担，如果能有种通过配置方式来创建对象，管理对象之间依赖关系，我们不需要通过工厂和生成器来创建及管理对象之间的依赖关系，这样我们是不是减少了许多工作，加速了开发，能节省出很多时间来干其他事。

一切从Bean开始

Spring 框架除了帮我们管理对象及其依赖关系，还提供像通用日志记录、性能统计、安全控制、异常处理等面向切面的能力，还能帮我管理最头疼的数据库事务，本身提供了一套简单的 JDBC 访问实现，提供与第三方数据访问框架集成（如 Hibernate、JPA），与各种 Java EE 技术整合（如 Java Mail、任务调度等等），提供一套自己的 web 层框架 Spring MVC、而且还能非常简单的与第三方 Web 框架集成。

Spring 设计的初衷

Spring 是为解决企业级应用开发的复杂性而设计，她可以做很多事。但归根到底支撑 Spring 的仅仅是少许的基本理念，而所有地这些的基本理念都能可以追溯到一个最根本的使命：简化开发。这是一个郑重的承诺，其实许多框架都声称在某些方面做了简化。

而Spring 则立志于全方面的简化 Java 开发。对此，她主要采取了 4 个关键策略：

1. 基于 POJO 的轻量级和最小侵入性编程
2. 通过依赖注入和面向接口松耦合
3. 基于切面和惯性进行声明式编程
4. 通过切面和模板减少样板式代码

而他主要是通过：面向 Bean、依赖注入以及面向切面这三种方式来达成的。

BOP 编程伊始

Spring 是面向 Bean 的编程（Bean Oriented Programming, BOP），Bean 在 Spring 中才是真正的主角。Bean 在 Spring 中作用就像 Object 对 OOP 的意义一样，Spring 中没有 Bean 也就没有 Spring 存在的意义。Spring 提供了 IOC 容器通过配置文件或者注解的方式来管理对象之间的依赖关系。

控制反转(其中最常见的方式叫做依赖注入（Dependency Injection，DI），还有一种方式叫“依赖查找”（Dependency Lookup，DL），她在 C++、Java、PHP 以及.NET 中都运用。在最早的 Spring 中是包含有依赖注入方法和依赖查询的，但因为依赖查询使用频率过低，不久就被 Spring 移除了，所以在 Spring 中控制反转也被称作依赖注入)，她的基本概念是：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。

依赖注入的基本概念

Spring 设计的核心 org.springframework.beans 包（架构核心是 org.springframework.core 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。

1，单例：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。

2，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 则将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。

AOP 编程理念

面向切面编程，即 AOP，是一种编程思想，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（切面），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。

AOP 编程的常用场景有：Authentication 权限认证、Logging 日志、Transctions Manager 事务、 Lazy Loading 懒加载、Context Process 上下文处理、Error Handler 错误跟踪（异常捕获机制）、Cache 缓存。

Spring5 系统架构

Spring 总共大约有 20 个模块，由 1300 多个不同的文件构成。而这些组件被分别整合在核心容器（Core Container）、AOP（Aspect Oriented Programming）和设备支持（Instrmentation）、数据访问及集成（Data Access/Integeration）、Web、报文发送（Messaging）、Test，6 个模块集合中。以下是 Spring 5 的模块结构图：

Spring 5 官网的说明：

组成 Spring 框架的每个模块集合或者模块都可以单独存在，也可以一个或多个模块联合实现。每个模块的组成和功能如下：

• 核心容器：由 spring-beans、spring-core、spring-context 和 spring-expression（Spring Expression Language, SpEL） 4 个模块组成。

spring-beans 和 spring-core 模块是 Spring 框架的核心模块，包含了控制反转（Inversion of Control, IOC）和依赖注入（Dependency Injection, DI）。BeanFactory 接口是 Spring 框架中的核心接口，它是工厂模式的具体实现。BeanFactory 使用控制反转对应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码进行了分离。但 BeanFactory 容器实例化后并不会自动实例化 Bean，只有当 Bean 被使用时 BeanFactory 容器才会对该 Bean 进行实例化与依赖关系的装配。

spring-context 模块构架于核心模块之上，他扩展了 BeanFactory，为她添加了 Bean 生命周期控制、框架事件体系以及资源加载透明化等功能。此外该模块还提供了许多企业级支持，如邮件访问、远程访问、任务调度等，ApplicationContext 是该模块的核心接口，她是 BeanFactory 的超类，与 BeanFactory 不同，ApplicationContext 容器实例化后会自动对所有的单实例 Bean 进行实例化与依赖关系的装配，使之处于待用状态。

spring-expression 模块是统一表达式语言（EL）的扩展模块，可以查询、管理运行中的对象，同时也方便的可以调用对象方法、操作数组、集合等。它的语法类似于传统 EL，但提供了额外的功能，最出色的要数函数调用和简单字符串的模板函数。这种语言的特性是基于 Spring 产品的需求而设计，他可以非常方便地同 Spring IOC 进行交互。

• AOP 和设备支持：由 spring-aop、spring-aspects 和 spring-instrument 3 个模块组成。 spring-aop 是 Spring 的另一个核心模块，是 AOP 主要的实现模块。

作为继 OOP 后，对程序员影响最大的编程思想之一，AOP 极大地开拓了人们对于编程的思路。在 Spring 中，他是以 JVM 的动态代理技术为基础，然后设计出了一系列的 AOP 横切实现，比如前置通知、返回通知、异常通知等，同时， Pointcut 接口来匹配切入点，可以使用现有的切入点来设计横切面，也可以扩展相关方法根据需求进行切入。

spring-aspects 模块集成自 AspectJ 框架，主要是为 Spring AOP 提供多种 AOP 实现方法。 spring-instrument 模块是基于 JAVA SE 中的"java.lang.instrument"进行设计的，应该算是AOP 的一个支援模块，主要作用是在 JVM 启用时，生成一个代理类，程序员通过代理类在运行时修改类的字节，从而改变一个类的功能，实现 AOP 的功能。在分类里，我把他分在了 AOP 模块下，在 Spring 官方文档里对这个地方也有点含糊不清，这里是纯个人观点。

• 数据访问及集成：由 spring-jdbc、spring-tx、spring-orm、spring-jms 和 spring-oxm 5 个模块组成。

spring-jdbc 模块是 Spring 提供的 JDBC 抽象框架的主要实现模块，用于简化 Spring JDBC。主要是提供 JDBC 模板方式、关系数据库对象化方式、SimpleJdbc 方式、事务管理来简化 JDBC 编程，主要实现类是JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate 以及NamedParameterJdbcTemplate。

spring-tx 模块是 Spring JDBC 事务控制实现模块。使用 Spring 框架，它对事务做了很好的封装，通过它的 AOP 配置，可以灵活的配置在任何一层；但是在很多的需求和应用，直接使用 JDBC 事务控制还是有其优势的。其实，事务是以业务逻辑为基础的；一个完整的业务应该对应业务层里的一个方法；如果业务操作失败，则整个事务回滚；所以，事务控制是绝对应该放在业务层的；但是，持久层的设计则应该遵循一个很重要的原则：保证操作的原子性，即持久层里的每个方法都应该是不可以分割的。所以，在使用 Spring JDBC 事务控制时，应该注意其特殊性。

spring-orm 模块是 ORM 框架支持模块，主要集成 Hibernate, Java Persistence API (JPA) 和 Java Data Objects (JDO) 用于资源管理、数据访问对象(DAO)的实现和事务策略。

spring-jms 模块（Java Messaging Service）能够发送和接受信息，自 Spring Framework 4.1 以后，他还提供了对 spring-messaging 模块的支撑。

spring-oxm 模块主要提供一个抽象层以支撑 OXM（OXM 是 Object-to-XML-Mapping 的缩写，它是一个 O/M-mapper，将 java 对象映射成 XML 数据，或者将 XML 数据映射成 java 对象），例如：JAXB, Castor, XMLBeans, JiBX 和 XStream 等。

• Web：由 spring-web、spring-webmvc、spring-websocket 和 spring-webflux 4 个模块组成。

spring-web 模块为 Spring 提供了最基础 Web 支持，主要建立于核心容器之上，通过 Servlet 或者 Listeners 来初始化 IOC 容器，也包含一些与 Web 相关的支持。

spring-webmvc 模 块 众 所 周 知 是 一 个 的 Web-Servlet 模 块 ， 实 现 了 Spring MVC （model-view-Controller）的 Web 应用。

spring-websocket 模块主要是与 Web 前端的全双工通讯的协议。（资料缺乏，这是个人理解） spring-webflux 是一个新的非堵塞函数式 Reactive Web 框架，可以用来建立异步的，非阻塞，

事件驱动的服务，并且扩展性非常好。

• 报文发送：即 spring-messaging 模块。

spring-messaging 是从 Spring4 开始新加入的一个模块，主要职责是为 Spring 框架集成一些基

础的报文传送应用。

• Test：即 spring-test 模块。

spring-test 模块主要为测试提供支持的，毕竟在不需要发布（程序）到你的应用服务器或者连接到其他企业设施的情况下能够执行一些集成测试或者其他测试对于任何企业都是非常重要的。

Spirng 各模块之间的依赖关系

该图是 Spring5 的包结构，可以从中清楚看出 Spring 各个模块之间的依赖关系。

如果你想加入 Spring 源码的学习，笔者的建议是从 spring-core 入手，其次是 spring-beans 和spring-aop，随后是 spring-context，再其次是 spring-tx 和 spring-orm，最后是 spring-web 和其他部分。