Spring框架入门篇

Spring框架是一个开源的Java平台，由Rod Johnson在2003年创建。它提供了一个全面的编程和配置模型，用于构建现代基于Java的企业应用程序。

一、Spring框架概述

1.1 什么是Spring框架

Spring框架是一个开源的Java平台，由Rod Johnson在2003年创建。它提供了一个全面的编程和配置模型，用于构建现代基于Java的企业应用程序。

Spring的核心价值

• 简化Java开发：通过依赖注入和面向切面编程简化企业级应用开发
• 解耦和模块化：帮助开发者编写松耦合、可测试的代码
• 企业级功能：提供事务管理、安全、缓存等企业级功能
• 一站式解决方案：覆盖表现层、业务层、持久层

1.2 Spring框架的优势

1. 低侵入设计

• 代码污染极低
• 不需要继承特定的类或实现特定的接口
• 可以自由选择使用Spring的哪些功能

2. 依赖注入（DI）

• IOC（控制反转）的核心机制
• 提供了bean工厂（Spring容器）
• 降低了业务对象替换的复杂性
• 提高了组件之间的解耦

3. 面向切面编程（AOP）

• 将通用任务（安全、事务、日志等）集中管理
• 提高了代码复用性和管理的便捷性
• 业务逻辑与横切关注点分离

4. 框架整合

• ORM和DAO提供了与第三方持久层框架的良好整合
• 简化了底层数据访问
• 支持Hibernate、MyBatis、JPA等

5. Web MVC框架

• 提供了优秀的Web MVC框架
• 支持RESTful API开发
• 灵活的视图解析

6. 企业级功能

• 数据库事务处理
• 远程调用（RMI、Hessian、HTTP）
• JMS消息处理
• JMX操作处理
• 不需要直接使用相关API（JDBC、JMX、JMS等）

1.3 Spring生态系统

核心框架

• Spring Framework：核心框架
• Spring Boot：快速开发框架
• Spring Cloud：微服务框架
• Spring Data：数据访问抽象

相关项目

• Spring Security：安全框架
• Spring Batch：批处理框架
• Spring Integration：企业集成框架
• Spring AMQP：消息队列支持

二、Spring核心概念

2.1 IOC（控制反转）

IOC定义

IOC（Inversion of Control）即控制反转，多数书籍翻译成”控制反转”，还有些书籍翻译成为”控制反向”或者”控制倒置”。

传统方式 vs IOC方式

传统方式

// 传统方式：对象自己创建依赖
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    public UserService() {
this.userRepository = new UserRepositoryImpl(); // 硬编码依赖
    }
}

IOC方式

// IOC方式：依赖由容器注入
@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository; // 依赖注入
}

IOC的优势

• 降低组件之间的耦合度
• 提高代码的可测试性
• 便于替换实现
• 统一管理对象生命周期
• 不需要主动查找，对象的查找、定位和创建全部由容器管理

2.2 DI（依赖注入）

DI定义

DI（Dependency Injection）即依赖注入，是IOC的一种实现方式。Spring的IOC容器主要使用DI方式实现。

依赖注入方式

1. 构造器注入（推荐）

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    public UserService(UserRepository userRepository) {
this.userRepository = userRepository;
    }
}

2. Setter注入

@Service
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
this.userRepository = userRepository;
    }
}

3. 字段注入

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
}

2.3 AOP（面向切面编程）

AOP定义

AOP是OOP的延续，是Aspect Oriented Programming的缩写，意思是面向方面编程。AOP实际是GoF设计模式的延续，设计模式孜孜不倦追求的是调用者和被调用者之间的解耦，AOP可以说也是这种目标的一种实现。

AOP应用场景

• 日志记录：方法执行前后记录日志
• 事务管理：自动管理事务的开启、提交、回滚
• 权限控制：方法执行前检查权限
• 性能监控：统计方法执行时间
• 异常处理：统一异常处理

AOP示例

@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());
    }
}

三、Spring 框架的20个模块

---

Spring IOC

IOC是Inversion of Control的缩写，多数书籍翻译成“控制反转”，还有些书籍翻译成为“控制反向”或者“控制倒置”。本来是由应用程序管理的对象之间的依赖关系，现在交给了容器管理，这就叫控制反转，即交给了IOC容器，spring的IOC容器主要使用DI方式实现的。不需要主动查找，对象的查找、定位和创建全部由容器管理。spring ioc 是spring的核心，在spring中主要用户管理容器中的bean。

Spring AOP

AOP是OOP的延续，是Aspect Oriented Programming的缩写，意思是面向方面编程。AOP实际是GoF设计模式的延续，设计模式孜孜不倦追求的是调用者和被调用者之间的解耦，AOP可以说也是这种目标的一种实现。spring aop 也是spring的核心，利用aop的技术可以用来做日志、权限、缓存等功能实现。

Spring ORM

Spring支持大多数ORM框架，比如Hibernate，JPA，JDO，TopLink和iBatis（spring2支持iBatis2，现MyBatis3的spring支持由MyBatis社区开发，并非spring）。

Spring MVC

Spring MVC框架是有一个MVC框架，通过实现Model-View-Controller模式来很好地将数据、业务与展现进行分离。从这样一个角度来说，spring MVC和Struts、Struts2非常类似。

Spring Webservice

Spring 支持集成Apache cxf、axis2、xfire等不同集中webservice实现方案。

Spring Transaction

Spring完美的支持了对事物的管理，目前主要有两种实现发难，一种是配置文件、一种是基于注解来实现。

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Spring JMS

Spring支持对activemq、RabbitMQ消息中间件的集成。

Spring Data

Spring Data 作为springSource的其中一个父项目， 旨在统一和简化对各类型持久化存储， 而不拘泥于是关系型数据库还是NoSQL 数据存储。

Spring Cache

Spring 的缓存技术还具备相当的灵活性，不仅能够使用 SpEL（spring Expression Language）来定义缓存的 key 和各种 condition，还提供开箱即用的缓存临时存储方案，也支持和主流的专业缓存例如 EHCache 集成。

Spring Boot

Spring-Boot是由Pivotal团队提供的全新框架，其设计目的是用来简化新spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置，从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。通过这种方式，Boot致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域（rapid application development）成为领导者。

Spring Security

Spring Security是一个能够为基于spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。它提供了一组可以在spring应用上下文中配置的Bean，充分利用了spring IoC，DI（控制反转Inversion of Control ,DI:Dependency Injection 依赖注入）和AOP（面向切面编程）功能，为应用系统提供声明式的安全访问控制功能，减少了为企业系统安全控制编写大量重复代码的工作。

Spring Schedule

Spring在schedule这块支持JDK Timer、concurrent、quartz三种，这三种任务调度方案在实现机制和调用方法上都不同，但spring通过对其包装，使得基于spring能用统一的配置和编码风格来使用这三种schedule方案。

四、第一个Spring应用

4.1 创建Maven项目

pom.xml配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>spring-demo</artifactId>
    <version>1.0.0</version>

    <properties>
<spring.version>5.3.21</spring.version>
<maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencies>
<!-- Spring Core -->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
    </dependencies>
</project>

4.2 创建Bean类

// User.java
public class User {
    private String name;
    private Integer age;

    // Getters and Setters
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }

    public Integer getAge() { return age; }
    public void setAge(Integer age) { this.age = age; }
}

// UserService.java
public class UserService {
    public void sayHello(User user) {
System.out.println("Hello, " + user.getName() + "!");
    }
}

4.3 配置Spring

XML配置方式

<!-- applicationContext.xml -->
<?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="user" class="com.example.User">
<property name="name" value="张三"/>
<property name="age" value="25"/>
    </bean>

    <bean id="userService" class="com.example.UserService"/>
</beans>

Java配置方式（推荐）

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.example")
public class AppConfig {

    @Bean
    public User user() {
User user = new User();
user.setName("张三");
user.setAge(25);
return user;
    }

    @Bean
    public UserService userService() {
return new UserService();
    }
}

4.4 使用Spring容器

// 使用XML配置
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
User user = context.getBean("user", User.class);
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
userService.sayHello(user);

// 使用Java配置
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
User user = context.getBean(User.class);
UserService userService = context.getBean(UserService.class);
userService.sayHello(user);

五、Spring注解开发

5.1 常用注解

组件注解

@Component      // 通用组件
@Service        // 服务层组件
@Repository     // 数据访问层组件
@Controller     // 控制器组件

依赖注入注解

@Autowired      // 自动装配
@Qualifier      // 指定Bean名称
@Resource       // JSR-250注解
@Value          // 注入值

配置注解

@Configuration  // 配置类
@Bean           // 定义Bean
@ComponentScan  // 组件扫描
@PropertySource // 属性源

5.2 注解示例

// 配置类
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.example")
public class AppConfig {
}

// 服务类
@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    public User findById(Long id) {
return userRepository.findById(id);
    }
}

// 数据访问类
@Repository
public class UserRepository {
    public User findById(Long id) {
// 实现查询逻辑
return new User();
    }
}

六、框架源码解析

6.1 框架版本

当前版本

• spring-framework-5.0.6.RELEASE（示例版本）
• 最新版本：Spring 6.x（需要Java 17+）
• 推荐版本：Spring 5.3.x（稳定版本）

6.2 核心包结构

Spring的骨架，也是Spring的核心包。主要包含三个内容：

1. Beans（Bean实例）

• beans包更侧重于bean实例的描述
• 负责Bean的定义、创建、管理
• 类比：演员

2. Context（上下文）

• context更侧重全局控制，功能衍生
• 提供Spring框架的上下文环境
• 类比：导演

3. Core（核心工具）

• core包侧重于帮助类，操作工具
• 提供Spring框架的基础工具类
• 类比：道具

6.3 源码结构

核心包结构

spring-framework/
├── spring-core/          # 核心工具类
├── spring-beans/          # Bean定义和管理
├── spring-context/        # 应用上下文
├── spring-aop/            # AOP支持
├── spring-expression/     # SpEL表达式
├── spring-jdbc/           # JDBC支持
├── spring-orm/            # ORM支持
├── spring-tx/             # 事务支持
├── spring-web/            # Web支持
├── spring-webmvc/         # MVC框架
└── spring-test/           # 测试支持

6.4 Beans包（实例）

Beans包核心类

• BeanDefinition：Bean定义接口
• BeanFactory：Bean工厂接口
• BeanWrapper：Bean包装器
• PropertyAccessor：属性访问器

6.5 Context包（上下文）

Context包核心类

• ApplicationContext：应用上下文接口
• ConfigurableApplicationContext：可配置上下文
• BeanPostProcessor：Bean后处理器
• ApplicationEventPublisher：事件发布器

6.6 Core包（核心工具）

Core包核心类

• Resource：资源抽象接口
• ResourceLoader：资源加载器
• BeanDefinitionRegistry：Bean定义注册器
• BeanDefinitionReader：Bean定义读取器

6.6.1 Registry（描述注册器）

6.6.2 Strategy（初始化策略）

七、下一步学习

通过本文的学习，您已经掌握了Spring框架的基础知识，包括：

• Spring框架的核心概念（IOC、DI、AOP）
• Spring框架的模块组成
• Spring的基本使用和配置
• Spring注解开发
• Spring框架源码结构

在下一篇文章（进阶篇）中，我们将深入学习Spring框架的高级特性，包括AOP深入、事务管理、Bean生命周期、性能优化等内容。

参考资源：
- [Spring框架源码](https://github.com/Hosiang1026/spring-framework)
- [简单的Spring框架实现](https://github.com/Hosiang1026/simple-spring)
- [Spring官方文档](https://spring.io/projects/spring-framework)

本文标题： Spring框架入门篇

发布时间： 2023年01月28日 00:00

最后更新： 2026年09月16日 05:40

原始链接： https://haoxiang.eu.org/21e862e1/

版权声明： 本文著作权归作者所有，均采用CC BY-NC-SA 4.0许可协议，转载请注明出处！

Howe Hsiang

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