01-Spring概述

目录

• 一、程序的耦合
  • 1.1、什么是程序的耦合
  • 1.2、耦合的分类
  • 1.3、内聚与耦合
  • 1.4、解决程序耦合的思路
• 二、AOP
  • 1.1 POP
  • 1.2 OOP
  • 1.3 AOP
• 三、Spring概述
  • 3.1、Spring是什么
  • 3.2、Spring优势
  • 3.3、Spring体系结构
    • (1)、Core Container
    • (2)、AOP和Instrumentation
    • (3)、Messaging
    • (4)、Data Access/Integration
    • (5)、Web
    • (6)、Test

一、程序的耦合

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。

1.2、耦合的分类

（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。

1.3、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。

1.4、解决程序耦合的思路

当是我们使用 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，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。
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。

二、AOP

1.1 POP

面向过程编程是以功能为中心来进行思考和组织的一种编程方法，它强调的是系统的数据被加工和处理的过程，在程序设计中主要以函数或者过程为程序的基本组织方式，系统功能是由一组相关的过程和函数序列构成。面向过程强调的是功能（加工），数据仅仅作为输入和输出存在。这种过程化的思想是一种很朴素和普遍的思想和方法，人类很多活动都是这种组织模式，比如工厂生产，企业服务等。面向过程以数据的加工处理过程为主线，忽略了过程的所属、边界和环境，混淆了服务功能和自我功能（比如人可以砍树，这就是一种服务功能，有输入也有输出；它可以提供给外部，而行走，则是自我功能，没有输入也没有输出），外部环境和内部组织，以及环境数据和原料性数据之间的区别。从思维上来讲，面向过程更强调细节，忽视了整体性和边界性，但这与现实世界有很大的出入，因为现实世界中，这种过程都不是孤立存在的，而是从属于某个对象，因此，面向过程虽然反映了现实世界的而一个方面（功能），但无法更加形象的模拟或者表示现实世界

思考：

属于线性思维。为解决问题而生，一个函数一个目的。面向过程编程是 将要解决的问题分解为一个个要解决的步骤，然后 用函数把这些步骤一步一步的实现，然后再一一调用函数，解决问题。

例如：五子棋游戏

　　1、开始游戏

　　2、黑子先走，

　　3、绘制画面，

　　4、判断输赢，

　　5、轮到白子，

　　6、绘制画面，

　　7、判断输赢，

　　8、返回步骤2，

　　9、输出最后结果。

　　把上面每个步骤用分别的函数来实现，问题就解决了。

1.2 OOP

面向对象编程是一种编程思想，是考虑问题的方式。面向对象强调的是整体性，因此面向对象与面向过程在很多方面是可以互补的。同时由于对象继承和多态技术的引入，使得面向对象具有更强、更简洁的对现实世界的表达能力。从而增强了编程的组织性，重用性和灵活性。
面向对象依然保留着面向过程的特性，面向过程中的功能变成了对象的方法，加工处理功能变成了对象的服务性方法，而这部分方法依然需要外界的输入，同时也对外界进行输出，只是输入和输出也变成了对象。在面向对象编程中，大多时候，我们并不需要关心一个对象的方方面面，有些对象在整个系统中都是充当“原料”和“成品”的角色，其本身的行为并不在我们关心的范围，而另外有些对象处于一种加工厂地位，我们也仅关心这些对象的服务性功能，不需要太多关注对象内部属性和自我行为，针对这些对象关注点的不同会对对象进行分类，比如前面提到的两类对象，就是从在系统中所处的角色不同而分类，前者叫实体对象，后者称为操作对象。

思考：

将解决问题的过程抽象为多个对象协同作战的过程。把构成问题的事务分解成各个对象，而建立对象的目的也不是单纯为了完成一个个步骤，而是为了描述某个事物在解决整个问题的过程中所发生的行为，对象中可能不只一个行为(函数)，还会有其他的用于描述或者解决其他问题的属性、行为。

例如：整个五子棋可以分为：

　　1、棋子对象，这两方的行为是一模一样的，

　　2、棋盘对象，负责绘制画面，

　　3、规则对象，负责判定诸如犯规、输赢等。

1.3 AOP

 将通用需求功能从不相关类之中分离出来,成为一个行为。同时使得很多类共享一个行为，一旦行为发生变化，不必修改很多类，只要修改这个行为就可以。切面的意思就是：将一系列类作为平面，有共享行为的类以“行为”为切点相切。	

解决面向对象的静态问题，能突破类的限制。去动态扩建类的功能。再不破环封装的前提下，添加额外功能。

三、Spring概述

3.1、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SpringMVC 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。

3.2、Spring优势

(1)、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。

(2)、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。

(3)、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。

(4)、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。

(5)、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。

(6)、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。

(7)、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。

3.3、Spring体系结构

Spring框架至今已集成了20多个模块，这些模块分布在以下模块中：

• 核心容器（Core Container）
• 数据访问/集成（Data Access/Integration）层
• Web层
• AOP（Aspect Oriented Programming）模块
• 植入（Instrumentation）模块
• 消息传输（Messaging）
• 测试（Test）模块

(1)、Core Container

Spring的核心容器是其他模块建立的基础，有Spring-core、Spring-beans、Spring-context、Spring-context-support和Spring-expression（String表达式语言）等模块组成。

• Spring-core模块：提供了框架的基本组成部分，包括控制反转（Inversion of Control，IOC）和依赖注入（Dependency Injection，DI）功能。

• Spring-beans模块：提供了BeanFactory，是工厂模式的一个经典实现，Spring将管理对象称为Bean。

• Spring-context模块：建立在Core和Beans模块的基础之上，提供一个框架式的对象访问方式，是访问定义和配置的任何对象的媒介。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。

• Spring-context-support模块：支持整合第三方库到Spring应用程序上下文，特别是用于高速缓存（EhCache、JCache）和任务调度（CommonJ、Quartz）的支持。

• Spring-expression模块：提供了强大的表达式语言去支持运行时查询和操作对象图。这是对JSP2.1规范中规定的统一表达式语言（Unified EL）的扩展。该语言支持设置和获取属性值、属性分配、方法调用、访问数组、集合和索引器的内容、逻辑和算术运算、变量命名以及从Spring的IOC容器中以名称检索对象。它还支持列表投影、选择以及常用的列表聚合。

(2)、AOP和Instrumentation

• Spring-aop模块：提供了一个符合AOP要求的面向切面的编程实现，允许定义方法拦截器和切入点，将代码按照功能进行分离，以便干净地解耦。
• Spring-aspects模块：提供了与AspectJ的集成功能，AspectJ是一个功能强大且成熟的AOP框架。
• Spring-instrument模块：提供了类植入（Instrumentation）支持和类加载器的实现，可以在特定的应用服务器中使用。

(3)、Messaging

Spring4.0以后新增了消息（Spring-messaging）模块，该模块提供了对消息传递体系结构和协议的支持。

(4)、Data Access/Integration

数据访问/集成层由JDBC、ORM、OXM、JMS和事务模块组成。

• Spring-jdbc模块：提供了一个JDBC的抽象层，消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析。
• Spring-orm模块：为流行的对象关系映射（Object-Relational Mapping）API提供集成层，包括JPA和Hibernate。使用Spring-orm模块可以将这些O/R映射框架与Spring提供的所有其他功能结合使用，例如声明式事务管理功能。
• Spring-oxm模块：提供了一个支持对象/XML映射的抽象层实现，例如JAXB、Castor、JiBX和XStream。
• Spring-jms模块（Java Messaging Service）：指Java消息传递服务，包含用于生产和使用消息的功能。自Spring4.1以后，提供了与Spring-messaging模块的集成。
• Spring-tx模块（事务模块）：支持用于实现特殊接口和所有POJO（普通Java对象）类的编程和声明式事务管理。

【Tips】

1、声明式事务：

​ 通过AOP（面向切面）方式在方法前使用编程式事务的方法开启事务，在方法后提交或回滚。用配置文件的方法或注解方法（如：@Transactional）控制事务。

2、编程式事务：

​ 手动开启、提交、回滚事务。
3、通俗地去理解两者的区别，即声明式事务只需要“声明”就可以达到事务的效果；编程式事务需要“编程”才可以达到事务效果。

(5)、Web

Web层由Spring-web、Spring-webmvc、Spring-websocket和Portlet模块组成。

• Spring-web模块：提供了基本的Web开发集成功能，例如多文件上传功能、使用Servlet监听器初始化一个IOC容器以及Web应用上下文。
• Spring-webmvc模块：也称为Web-Servlet模块，包含用于web应用程序的Spring MVC和REST Web Services实现。Spring MVC框架提供了领域模型代码和Web表单之间的清晰分离，并与Spring Framework的所有其他功能集成。
• Spring-websocket模块：Spring4.0以后新增的模块，它提供了WebSocket和SocketJS的实现。
• Portlet模块：类似于Servlet模块的功能，提供了Portlet环境下的MVC实现。

(6)、Test

Spring-test模块支持使用JUnit或TestNG对Spring组件进行单元测试和集成测试。