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spring原始碼深度解析—Spring的整體架構和環境搭建

概述

Spring是一個開放原始碼的設計層面框架,他解決的是業務邏輯層和其他各層的鬆耦合問題,因此它將面向介面的程式設計思想貫穿整個系統應用。Spring是於2003 年興起的一個輕量級的Java 開發框架,由Rod Johnson建立。簡單來說,Spring是一個分層的JavaSE/EE full-stack(一站式) 輕量級開源框架。

spring的整體架構

Spring框架是一個分層架構,它包含一系列的功能要素,並被分為大約20個模組,如下圖所示: 

從上圖spring framework整體架構圖可以看到,這些模組被總結為以下幾個部分:

1. Core Container

Core Container(核心容器)包含有Core、Beans、Context和Expression Language模組
Core和Beans模組是框架的基礎部分,提供IoC(轉控制)和依賴注入特性。這裡的基礎概念是BeanFactory,它提供對Factory模式的經典實現來消除對程式性單例模式的需要,並真正地允許你從程式邏輯中分離出依賴關係和配置。

Core模組主要包含Spring框架基本的核心工具類
Beans模組是所有應用都要用到的,它包含訪問配置檔案、建立和管理bean以及進行Inversion of Control/Dependency Injection(Ioc/DI)操作相關的所有類

Context模組構建於Core和Beans模組基礎之上,提供了一種類似於JNDI註冊器的框架式的物件訪問方法。Context模組繼承了Beans的特性,為Spring核心提供了大量擴充套件,添加了對國際化(如資源繫結)、事件傳播、資源載入和對Context的透明建立的支援。ApplicationContext介面是Context模組的關鍵
Context模組構建於Core和Beans模組基礎之上,提供了一種類似於JNDI註冊器的框架式的物件訪問方法。Context模組繼承了Beans的特性,為Spring核心提供了大量擴充套件,添加了對國際化(如資源繫結)、事件傳播、資源載入和對Context的透明建立的支援。ApplicationContext介面是Context模組的關鍵
Expression Language模組提供了一個強大的表示式語言用於在執行時查詢和操縱物件,該語言支援設定/獲取屬性的值,屬性的分配,方法的呼叫,訪問陣列上下文、容器和索引器、邏輯和算術運算子、命名變數以及從Spring的IoC容器中根據名稱檢索物件

2. Data Access/Integration

JDBC模組提供了一個JDBC抽象層,它可以消除冗長的JDBC編碼和解析資料庫廠商特有的錯誤程式碼,這個模組包含了Spring對JDBC資料訪問進行封裝的所有類
ORM模組為流行的物件-關係對映API,如JPA、JDO、Hibernate、iBatis等,提供了一個互動層,利用ORM封裝包,可以混合使用所有Spring提供的特性進行O/R對映,如前邊提到的簡單宣告性事務管理
OXM模組提供了一個Object/XML對映實現的抽象層,Object/XML對映實現抽象層包括JAXB,Castor,XMLBeans,JiBX和XStream
JMS(java Message Service)模組主要包含了一些製造和消費訊息的特性
Transaction模組支援程式設計和宣告式事物管理,這些事務類必須實現特定的介面,並且對所有POJO都適用

3. Web

Web上下文模組建立在應用程式上下文模組之上,為基於Web的應用程式提供了上下文,所以Spring框架支援與Jakarta Struts的整合。Web模組還簡化了處理多部分請求以及將請求引數繫結到域物件的工作。Web層包含了Web、Web-Servlet、Web-Struts和Web、Porlet模組
Web模組:提供了基礎的面向Web的整合特性,例如,多檔案上傳、使用Servlet
listeners初始化IoC容器以及一個面向Web的應用上下文,它還包含了Spring遠端支援中Web的相關部分
Web-Servlet模組web.servlet.jar:該模組包含Spring的model-view-controller(MVC)實現,Spring的MVC框架使得模型範圍內的程式碼和web forms之間能夠清楚地分離開來,並與Spring框架的其他特性基礎在一起
Web-Struts模組:該模組提供了對Struts的支援,使得類在Spring應用中能夠與一個典型的Struts Web層整合在一起
Web-Porlet模組:提供了用於Portlet環境和Web-Servlet模組的MVC的實現

4. AOP

AOP模組提供了一個符合AOP聯盟標準的面向切面程式設計的實現,它讓你可以定義例如方法攔截器和切點,從而將邏輯程式碼分開,降低它們之間的耦合性,利用source-level的元資料功能,還可以將各種行為資訊合併到你的程式碼中
Spring AOP模組為基於Spring的應用程式中的物件提供了事務管理服務,通過使用Spring AOP,不用依賴EJB元件,就可以將宣告性事務管理整合到應用程式中

5. Test

Test模組支援使用Junit和TestNG對Spring元件進行測試

環境搭建

gradle安裝

Gradle是一個基於JVM的構建工具,是一款通用靈活的構建工具,支援maven, Ivy倉庫,支援傳遞性依賴管理,而不需要遠端倉庫或者是pom.xml和ivy.xml配置檔案,基於Groovy,build指令碼使用Groovy編寫,需要到gradle官網下載對應版本,http://services.gradle.org/distributions
windows環境下需要修改系統變數,新增GRADLE_HOME系統變數,指向gradle根目錄。環境配置成功後,在命令列輸入:gradle -v 顯示如下截圖: 

 

原始碼連結獲取

1.進入官網https://projects.spring.io/spring-framework/,點選那個小貓的影象,進入github下載相應版本的spring原始碼。

  2. 切換為最新的 Spring 5.1. x版 原始碼 ,獲取 Git 分支連結  

原始碼下載及 IDEA 匯入 

1. IDEA Spring Git 拉取分支 2. 本地安裝目錄設定 3. 拉取等待

 

 4.開始編譯

進入 spring-framework 資料夾下,開啟cmd,輸入 gradlew :spring-oxm:compileTestJava 進行編譯,會去下載spring依賴的一些包

5.IDEA匯入原始碼

 

此處的gradle使用我們之前自己安裝的4.3.1版本,不要用IDE自帶的;

將jdk版本升級到1.8,因為在最新的Spring中使用到了jdk1.8的新特性,如果不升級到1.8會報錯;

之後idea會自動編譯整個專案,大概一個小時左右。

匯入專案遇見問題

1.No such property: immutableValues for class: org.gradle.api.internal.tasks.DefaultTaskDependency

修改:spring-beans.gradle

註釋掉這兩行程式碼
//def deps = compileGroovy.taskDependencies.immutableValues + compileGroovy.taskDependencies.mutableValues
//compileGroovy.dependsOn = deps - 'compileJava'

2.Could not find method useJUnitPlatform()

註釋:spring-test.gradle中這行程式碼
//  useJUnitPlatform {
//    includeEngines 'junit-jupiter'
//    excludeTags 'failing-test-case'
// }

 

建立測試專案

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匯入成功之後可以在project下建立一個自己的測試module

1.專案根目錄右鍵 -> new -> module -> gradle

2.在新專案的build.gradle下新增對spring模組的依賴,這裡我先添加了spring-beans 和spring-core的依賴。

dependencies {
    compile(project(":spring-beans"))
    compile(project(":spring-core"))
    testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'
}

3.在新專案的src/main/resource下新增spring-config.xml檔案

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       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="myTestBean" class="com.chenhao.spring.MyTestBean"/>

</beans>

4.建立測試bean和啟動類

package com.chenhao.spring;

/**
 * @author: ChenHao
 * @Description:
 * @Date: Created in 10:35 2019/6/19
 * @Modified by:
 */
public class MyTestBean {
    private String name = "ChenHao";

    public MyTestBean(String name) {
        this.name = name;
    }

    public MyTestBean() {
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyTestBean{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
import com.chenhao.spring.MyTestBean;
import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;

/**
 * @author: ChenHao
 * @Description:
 * @Date: Created in 10:36 2019/6/19
 * @Modified by:
 */
public class AppTest {
    @Test
    public void MyTestBeanTest() {
        BeanFactory bf = new XmlBeanFactory( new ClassPathResource("spring-config.xml"));
        MyTestBean myTestBean = (MyTestBean) bf.getBean("myTestBean");
        System.out.println(myTestBean.getName());
    }
}

 之後就可以愉快的除錯spring原始碼了。