Spring 框架详解

Spring 是 Java 领域最流行的企业级应用开发框架之一，提供了一整套轻量级的解决方案，涵盖了依赖注入（DI）、面向切面编程（AOP）、事务管理、数据访问、Web 开发、消息传递等多个方面。它极大地简化了 Java EE 开发，成为现代 Java 应用的基础。

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1. Spring 核心模块

Spring 由多个模块组成，每个模块负责不同的功能：

1.1 Spring Core（核心容器）

核心容器提供 Spring 运行时的基础，包括：

• Spring Bean：管理 Java 对象的生命周期
• Spring Context：提供 BeanFactory 的扩展，支持国际化、资源加载、事件传播等
• Spring Expression Language（SpEL）：用于在 XML 或注解中进行表达式解析

1.2 Spring AOP（面向切面编程）

Spring AOP 允许开发者在不改变业务逻辑的情况下，增加日志、事务、权限控制等功能。基于 动态代理（JDK 代理 & CGLIB）实现。

1.3 Spring Data Access（数据访问）

Spring 提供对 JDBC 和 ORM（如 Hibernate、JPA、MyBatis）的封装：

• JdbcTemplate：简化 JDBC 操作，避免繁琐的资源管理
• Transaction Management：提供声明式事务管理，支持多种事务传播行为

1.4 Spring MVC（Web 组件）

Spring MVC 是 Spring 提供的 Web 框架，支持 RESTful API，常见组件：

• @Controller / @RestController：控制器层
• @RequestMapping：映射请求路径
• ViewResolver：视图解析器，支持 JSP、Thymeleaf、Freemarker
• HandlerInterceptor：拦截器，类似 Servlet Filter

1.5 Spring Security（安全框架）

用于身份认证、权限控制、加密存储，常见功能：

• 认证（Authentication）：基于用户名/密码、OAuth2、JWT
• 授权（Authorization）：角色（Role）与权限（Authority）控制
• 过滤器链（FilterChain）：基于 Servlet 过滤器实现安全控制

1.6 Spring Boot（简化 Spring 配置）

Spring Boot 是基于 Spring 的快速开发框架，提供 自动配置（Auto Configuration） 和 内置服务器（Embedded Tomcat/Jetty），简化 XML 配置，开箱即用。

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2. Spring 核心概念

2.1 依赖注入（DI）

DI 使得对象之间的依赖关系由 Spring 负责管理，减少硬编码，提高可维护性。

示例：基于注解的依赖注入

@Component
public class Car {
    private final Engine engine;

    @Autowired
    public Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }
}

示例：基于 XML 的依赖注入

<bean id="car" class="com.example.Car">
    <constructor-arg ref="engine"/>
</bean>

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2.2 面向切面编程（AOP）

AOP 允许在业务逻辑之外添加额外功能（如日志、事务）。

示例：定义一个日志切面

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("执行方法：" + joinPoint.getSignature().getName());
    }
}

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2.3 事务管理

Spring 提供声明式和编程式事务管理。

示例：声明式事务

@Service
public class UserService {
    @Transactional
    public void registerUser(User user) {
        userDao.save(user);
    }
}

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3. Spring Boot 快速入门

3.1 创建 Spring Boot 项目

使用 Spring Boot 可以通过 spring-boot-starter-* 依赖快速搭建应用。

示例：Spring Boot 入口类

@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

示例：Spring Boot REST API

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String sayHello() {
        return "Hello, Spring Boot!";
    }
}

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4. Spring 生态系统

Spring 提供了丰富的扩展生态，如：

• Spring Cloud：微服务架构（Eureka、Ribbon、Feign、Hystrix）
• Spring Batch：批处理框架
• Spring Data：封装数据库操作（JPA、Redis、MongoDB）
• Spring Security：身份认证与授权

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5. 总结

Spring 是一个功能强大的企业级开发框架，提供了从核心容器、AOP、数据访问到 Web 开发、微服务架构的完整解决方案。Spring Boot 进一步简化了 Spring 的使用，使开发更高效。