一、介绍 Spring

Spring 框架由 Rod Johnson 于 2003 年发布，旨在简化 Java 企业级应用开发。其核心思想是通过控制反转（IoC）和面向切面编程（AOP）实现松耦合和横切关注点分离。Spring 采用轻量级容器，不依赖于完整的 Java EE 应用服务器，可在普通的 Servlet 容器或独立应用中运行。

1. 控制反转（IoC）

• 概念：将对象的创建和依赖关系交给容器管理，应用只需声明依赖。

• 实现：通过 BeanFactory 或 ApplicationContext 加载 BeanDefinition，并在容器启动或按需创建时完成依赖注入。

2. 面向切面编程（AOP）

• 概念：将日志、安全、事务等横切关注点从业务逻辑中抽离出来，定义为切面（Aspect）。

• 实现：基于动态代理（JDK 或 CGLIB）或编译时/加载时织入（AspectJ），在运行时对目标对象进行增强。

二、为什么要用 Spring？

1. 松耦合：IoC 容器统一管理对象生命周期和依赖，模块之间不直接 new 对象，便于替换与测试。

2. 关注点分离：AOP 将事务、日志、安全等功能模块化，无需在业务代码中硬编码。

3. 丰富的模块生态：涵盖核心容器、数据访问、Web、消息、测试等，按需引入，避免臃肿。

4. 一致的编程模型：统一的异常层次、事务抽象、资源访问接口，降低学习成本。

5. 与主流技术集成：无缝支持 Hibernate、JPA、MyBatis、JMS、RabbitMQ、Kafka、Quartz、JMX 等。

6. 活跃的社区与文档：大量开源项目基于 Spring，官方文档详实，社区资源丰富。

三、Spring 模块和层次结构

Spring 按功能划分为以下模块：

Spring Framework
├─ Core Container
│   ├─ spring-core
│   ├─ spring-beans
│   ├─ spring-context
│   ├─ spring-context-support
│   └─ spring-expression
├─ Data Access/Integration
│   ├─ spring-jdbc
│   ├─ spring-orm
│   ├─ spring-oxm
│   ├─ spring-jms
│   └─ spring-tx
├─ Web
│   ├─ spring-web
│   ├─ spring-webmvc
│   ├─ spring-websocket
│   └─ spring-webmvc-portlet
├─ AOP
│   └─ spring-aop
├─ Aspects
│   └─ spring-aspects
├─ Instrumentation
│   └─ spring-instrument
├─ Messaging
│   └─ spring-messaging
└─ Test
    └─ spring-test

四、Core Container 核心容器

1. spring-core

• 核心类：DefaultSingletonBeanRegistry、ResourceLoader、OrderComparator 等。

• 功能：提供基础工具类、IoC 容器最低层的 SPI 接口。

2. spring-beans

• BeanDefinition：封装 bean 的配置信息，包括类名、作用域、属性、构造函数参数等。

• BeanDefinitionReader：如 XmlBeanDefinitionReader、AnnotatedBeanDefinitionReader，负责将配置信息加载到 BeanDefinitionRegistry。

• BeanFactory：最基本的容器接口，提供 getBean()、containsBean() 等方法。

• BeanPostProcessor & BeanFactoryPostProcessor：允许在 bean 实例化前后或定义加载后对其进行修改。

• 作用域：singleton、prototype、request、session 等。

3. spring-context

• ApplicationContext：继承自 BeanFactory，并增加国际化（i18n）、事件发布、资源访问等功能。

• 常用实现：ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext、AnnotationConfigApplicationContext、GenericApplicationContext、WebApplicationContext。

• 事件模型：ApplicationEvent、ApplicationListener，支持发布与监听容器事件。

• 资源访问：统一访问 classpath、文件系统、URL 等资源。

4. spring-context-support

• 缓存：EhCacheCacheManager、ConcurrentMapCacheManager 等。

• 邮件：JavaMailSenderImpl。

• 定时任务：TaskScheduler、ThreadPoolTaskScheduler。

• JMX：MBeanExporter。

• 其他：Quartz 集成、Velocity 模板支持等。

5. spring-expression (SpEL)

• 表达式语法：支持字面量、属性访问、方法调用、运算符、集合投影/选择。

• 核心类：SpelExpressionParser、StandardEvaluationContext。

• 应用场景：@Value("#{systemProperties['user.name']}")、XML 属性替换、Spring EL 模板。

五、数据访问/集成（Data Access/Integration）

1. spring-jdbc

• JdbcTemplate：简化 JDBC 操作，自动释放资源，抛出 Spring 统一的 DataAccessException。

• NamedParameterJdbcTemplate：支持命名参数，增强 SQL 可读性。

• 简化事务：通过 DataSourceTransactionManager 支持声明式和编程式事务。

2. spring-orm

• Hibernate：LocalSessionFactoryBean、HibernateTemplate、HibernateTransactionManager。

• JPA：LocalContainerEntityManagerFactoryBean、JpaTransactionManager、JpaTemplate。

• MyBatis：SqlSessionFactoryBean、SqlSessionTemplate，与 Spring 事务管理集成。

3. spring-oxm

• Marshaller/Unmarshaller：Jaxb2Marshaller、CastorMarshaller、XStreamMarshaller。

• 用途：在 Spring-WS、消息转换等场景中将 Java 对象与 XML 互转。

4. spring-jms

• JmsTemplate：简化发送/接收消息，支持转换器。

• 消息监听：DefaultMessageListenerContainer、SimpleMessageListenerContainer，支持并发消费、事务。

5. spring-tx

• PlatformTransactionManager：统一事务接口。

• 事务属性：PROPAGATION_REQUIRED、PROPAGATION_REQUIRES_NEW、隔离级别、超时、只读标志。

• 声明式事务：@Transactional 注解、TransactionInterceptor、ProxyTransactionManagementConfiguration。

六、Web 模块

1. spring-web

• 核心：DispatcherServlet、WebApplicationContext、MultipartResolver、HandlerMapping、HandlerAdapter。

• 功能：请求分发、文件上传、异常解析、拦截器。

2. spring-webmvc

• MVC 核心：基于注解的控制器（@Controller、@RestController）、@RequestMapping、@GetMapping 等。

• 视图解析：ViewResolver、InternalResourceViewResolver、ThymeleafViewResolver、JsonView。

• 参数绑定：HandlerMethodArgumentResolver，支持 @RequestParam、@PathVariable、@RequestBody。

• 拦截器：HandlerInterceptor，可在请求前后执行逻辑。

• 异常处理：@ControllerAdvice、@ExceptionHandler。

3. spring-websocket

• 协议：支持原生 WebSocket 与 STOMP 协议。

• 配置：实现 WebSocketMessageBrokerConfigurer，注册端点、消息代理。

• 模板：SimpMessagingTemplate，用于发送消息。

4. spring-webmvc-portlet

• Portlet MVC：基于 JSR-168/286 规范的 Portlet 应用开发，类比于 Servlet 模型。

七、AOP 模块

• 核心类：ProxyFactoryBean、AdvisedSupport、DefaultAdvisorAutoProxyCreator。

• 通知类型：前置（Before）、后置（AfterReturning）、异常（AfterThrowing）、最终（After）、环绕（Around）。

• 切入点：Pointcut 接口，常用实现 AspectJExpressionPointcut。

• 代理策略：默认优先使用 JDK 动态代理，接口缺失时使用 CGLIB。

八、Aspects 模块

• 集成 AspectJ：提供 @Aspect 注解支持，利用 @EnableAspectJAutoProxy 激活。

• 编织方式：编译时（ajc）、类加载时（LTW）、运行时（代理）。

• 高级功能：引入共享切面、注解匹配、args、this/target 表达式。

九、Instrumentation 模块

• 目的：在运行时修改字节码，支持类加载时织入和性能监控。

• 关键接口：LoadTimeWeaver、InstrumentationLoadTimeWeaver、ClassFileTransformer。

• 应用：Spring InstrumentationAgent、JPA 运行时增强。

十、Messaging 模块

• 核心概念：消息通道（MessageChannel）、消息（Message）、消息处理器（MessageHandler）。

• Spring Integration：企业集成模式实现，组件包括通道、网关、路由、转换器、适配器。

• Spring for RabbitMQ/Kafka：RabbitTemplate、KafkaTemplate、监听容器、事务支持。

十一、Test 模块

• TestContext Framework：@RunWith(SpringRunner.class)、@ContextConfiguration、@SpringBootTest。

• Web 测试：MockMvc、@WebMvcTest、TestRestTemplate。

• 事务测试：@Transactional 在测试方法上回滚事务，保证数据隔离。

• 模拟与断言：MockBean、Mockito 集成、TestPropertySource、@Sql 数据准备。

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以上内容涵盖 Spring 各模块的核心类、主要功能、实现原理及典型应用场景。如需更深入的源码分析、生命周期流程或调试流程示例，请告知具体模块，我可继续补充。