《Spring與服務(wù)層》課件

Spring與服務(wù)層探討Spring如何與服務(wù)層進(jìn)行優(yōu)雅的集成,提升企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)效率和可維護(hù)性。Spring框架概述基于Java的框架Spring框架是一個(gè)基于Java的開源應(yīng)用程序框架,為開發(fā)企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序提供了全面的基礎(chǔ)設(shè)施支持。容器管理Spring框架提供了一個(gè)IoC容器,負(fù)責(zé)管理應(yīng)用程序中的對(duì)象的創(chuàng)建、初始化和依賴關(guān)系。模塊化設(shè)計(jì)Spring框架采用模塊化設(shè)計(jì),擁有多個(gè)模塊,如Web、數(shù)據(jù)訪問、安全等,滿足不同需求。Spring的核心特性輕量級(jí)Spring框架專注于應(yīng)用程序的開發(fā)和配置,采用小型模塊化設(shè)計(jì),降低了整體系統(tǒng)的復(fù)雜性。控制反轉(zhuǎn)Spring通過反轉(zhuǎn)傳統(tǒng)對(duì)象創(chuàng)建和依賴關(guān)系的控制權(quán),實(shí)現(xiàn)了高度的解耦和可測(cè)試性。依賴注入Spring通過自動(dòng)化依賴注入,簡化了對(duì)象之間的關(guān)系管理,提高了系統(tǒng)的靈活性。面向切面編程Spring支持面向切面編程(AOP),使得橫切關(guān)注點(diǎn)如日志、事務(wù)等得以集中管理。Spring控制反轉(zhuǎn)什么是控制反轉(zhuǎn)（IoC）控制反轉(zhuǎn)是Spring的核心理念之一。它將對(duì)象的創(chuàng)建和依賴管理交給容器來完成，降低了模塊間的耦合度。IoC如何工作Spring容器會(huì)掃描并管理應(yīng)用程序中的所有Bean。當(dāng)一個(gè)Bean需要另一個(gè)Bean時(shí)，容器會(huì)自動(dòng)注入依賴關(guān)系。IoC的優(yōu)勢(shì)更利于測(cè)試和調(diào)試提高代碼的靈活性和可維護(hù)性實(shí)現(xiàn)松耦合，提高可重用性Spring依賴注入1基礎(chǔ)注入通過構(gòu)造函數(shù)或者屬性注入方式將依賴關(guān)系建立起來。2接口注入通過接口來聲明依賴并注入實(shí)現(xiàn)。3注解注入使用@Autowired等注解標(biāo)注依賴關(guān)系。Spring的核心思想是控制反轉(zhuǎn)(IoC)和依賴注入(DI)。依賴注入使得對(duì)象不需要自己創(chuàng)建或管理它們的依賴關(guān)系,而是由容器負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)這些關(guān)系。這種松耦合的方式能夠大大提高代碼的可維護(hù)性和可測(cè)試性。Spring容器生命周期1配置通過XML或注解定義Bean的配置信息2初始化根據(jù)配置信息實(shí)例化并裝配Bean3運(yùn)行Spring容器托管Bean并管理其生命周期4銷毀當(dāng)Spring容器關(guān)閉時(shí),容器中的Bean被銷毀Spring容器的生命周期包括Bean的配置、初始化、運(yùn)行和銷毀等階段。開發(fā)者可以通過各種生命周期回調(diào)方法來自定義Bean的初始化和銷毀邏輯。Spring容器負(fù)責(zé)管理Bean的整個(gè)生命周期,確保應(yīng)用程序的穩(wěn)定運(yùn)行。SpringBean作用域1單例(Singleton)每個(gè)Spring容器只有一個(gè)Bean實(shí)例,所有對(duì)這個(gè)Bean的請(qǐng)求都會(huì)返回這個(gè)唯一實(shí)例。2原型(Prototype)每次請(qǐng)求都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的Bean實(shí)例,用于需要每次都不同實(shí)例的場(chǎng)景。3會(huì)話(Session)在Web應(yīng)用中,每個(gè)會(huì)話有一個(gè)獨(dú)立的Bean實(shí)例,用于保存會(huì)話級(jí)別的狀態(tài)。4請(qǐng)求(Request)在Web應(yīng)用中,每個(gè)HTTP請(qǐng)求有一個(gè)獨(dú)立的Bean實(shí)例,用于處理該請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。Spring組件掃描自動(dòng)注冊(cè)BeanSpring組件掃描允許自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和注冊(cè)應(yīng)用程序中的Bean。它可以掃描指定的包并自動(dòng)將類識(shí)別為SpringBean。開發(fā)人員無需手動(dòng)配置每個(gè)Bean。靈活配置可以通過配置包含掃描參數(shù)來靈活控制組件掃描的范圍。例如,可以指定要掃描的基礎(chǔ)包,并排除某些注解或類型。這提高了掃描的效率和靈活性。簡化配置組件掃描顯著簡化了應(yīng)用程序的配置,減少了XML配置文件的數(shù)量。這使得開發(fā)人員可以專注于編寫業(yè)務(wù)邏輯,而不必過多關(guān)注配置。支持自定義注解Spring允許開發(fā)人員創(chuàng)建自定義注解來標(biāo)記組件。這提供了更好的可擴(kuò)展性,使得應(yīng)用程序可以適應(yīng)不斷變化的需求。Spring配置類基于JavaConfig的Spring配置Spring從3.0版本開始支持使用Java類作為配置源,使用@Configuration注解標(biāo)注的類就是Spring的配置類。通過@Bean注解定義Bean,簡化了XML配置的復(fù)雜性。組件掃描與自動(dòng)裝配通過@ComponentScan注解,Spring能夠自動(dòng)掃描指定包路徑下的組件類,并將其注冊(cè)為Bean。@Autowired等注解能夠?qū)崿F(xiàn)Bean的自動(dòng)裝配。環(huán)境抽象與屬性配置Spring提供了Environment抽象用于管理應(yīng)用程序的環(huán)境屬性,能夠輕松處理不同環(huán)境(開發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn))下的不同屬性配置。Spring注解簡介注解驅(qū)動(dòng)開發(fā)Spring注解提供了更加靈活和簡潔的開發(fā)方式,減少了配置文件的編寫。注解自動(dòng)配置Spring內(nèi)置了大量注解,可以自動(dòng)完成Bean的配置和裝配,提高開發(fā)效率。注解元數(shù)據(jù)Spring注解包含豐富的元數(shù)據(jù)信息,可以被框架和其他工具讀取和處理。注解可擴(kuò)展性開發(fā)者還可以定義自己的自定義注解,增強(qiáng)框架的靈活性和可擴(kuò)展性。SpringBean生命周期回調(diào)1實(shí)例化Spring容器會(huì)根據(jù)配置創(chuàng)建Bean實(shí)例。開發(fā)者可以通過實(shí)現(xiàn)BeanNameAware、BeanFactoryAware或ApplicationContextAware接口來獲取容器的信息。2屬性注入容器會(huì)根據(jù)Bean定義設(shè)置Bean的屬性值。開發(fā)者可以實(shí)現(xiàn)BeanPostProcessor接口來自定義屬性注入邏輯。3初始化容器會(huì)調(diào)用InitializingBean接口或init-method屬性指定的初始化方法。開發(fā)者可以在此執(zhí)行一些初始化邏輯。SpringAware接口獲取容器信息SpringAware接口允許Bean獲取所屬ApplicationContext的信息,例如Bean名稱、BeanID等,增強(qiáng)Bean與Spring容器的交互。提供回調(diào)機(jī)制不同Aware接口提供了不同的回調(diào)方法,如BeanNameAware、ApplicationContextAware等,Bean可以實(shí)現(xiàn)這些接口來獲取相關(guān)信息。貫穿整個(gè)生命周期Aware接口回調(diào)在Bean的整個(gè)生命周期中都可能被調(diào)用,開發(fā)者可以在合適的時(shí)機(jī)獲取所需的容器信息。SpringEvents事件發(fā)布Spring提供了強(qiáng)大的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制,應(yīng)用程序可以發(fā)布各種事件,比如應(yīng)用上下文啟動(dòng)、關(guān)閉等事件。事件監(jiān)聽?wèi)?yīng)用程序可以注冊(cè)事件監(jiān)聽器,監(jiān)聽指定類型的事件,并執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。事件廣播Spring還支持事件廣播,可以向所有注冊(cè)的監(jiān)聽器發(fā)布事件通知,增加應(yīng)用程序的解耦性。SpringProfiles環(huán)境分隔SpringProfiles允許您將應(yīng)用程序配置分隔到不同的環(huán)境中,如開發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)環(huán)境。這有助于更好地管理不同環(huán)境下的應(yīng)用配置。靈活切換通過SpringProfiles,您可以輕松地在不同環(huán)境之間切換應(yīng)用程序的行為和設(shè)置,而無需修改代碼。條件化配置SpringProfiles與條件化配置一起使用,可以根據(jù)當(dāng)前激活的profile來引入相應(yīng)的配置類或bean。多環(huán)境部署使用SpringProfiles,您可以為每個(gè)環(huán)境準(zhǔn)備獨(dú)立的配置文件,從而支持應(yīng)用程序在不同環(huán)境中的部署。Spring條件化配置1根據(jù)環(huán)境條件加載配置Spring提供了@Conditional注解,允許開發(fā)者根據(jù)特定的環(huán)境條件選擇性地加載配置。2靈活應(yīng)對(duì)部署環(huán)境變化通過條件化配置,應(yīng)用程序可以針對(duì)不同的部署環(huán)境動(dòng)態(tài)加載所需的配置。3簡化配置管理?xiàng)l件化配置幫助開發(fā)者集中管理配置,減少重復(fù)和冗余的配置代碼。4提高應(yīng)用程序穩(wěn)定性根據(jù)運(yùn)行環(huán)境自動(dòng)加載合適的配置可以確保應(yīng)用程序在各種部署環(huán)境下的可靠運(yùn)行。SpringEL表達(dá)式強(qiáng)大的表達(dá)式語言SpringEL是一種功能豐富的表達(dá)式語言,可以輕松地訪問和操作對(duì)象圖,為Spring應(yīng)用程序提供了靈活性和強(qiáng)大的功能。簡潔的語法SpringEL擁有簡潔而優(yōu)雅的語法,使得在配置和代碼中使用表達(dá)式變得非常直觀和高效。豐富的功能支持訪問bean屬性支持?jǐn)?shù)組、集合和map操作支持調(diào)用方法支持運(yùn)算符和流程控制Spring資源抽象統(tǒng)一資源處理Spring的資源抽象提供了一個(gè)統(tǒng)一的接口，用于讀取各種類型的資源，如文件、類路徑資源和URL資源。靈活配置可以在配置文件中靈活指定資源的位置路徑，便于應(yīng)用程序部署在不同環(huán)境中。數(shù)據(jù)源支持Spring還支持從數(shù)據(jù)庫、JNDI等獲取資源，為應(yīng)用程序提供更多的資源獲取渠道。Spring任務(wù)執(zhí)行任務(wù)調(diào)度Spring提供了基于注解的方式來配置和管理任務(wù)調(diào)度。開發(fā)者可以方便地定義各種周期性的任務(wù)。異步執(zhí)行Spring還支持將方法標(biāo)記為異步執(zhí)行,無需手動(dòng)管理線程池和線程生命周期。任務(wù)監(jiān)控通過Spring的監(jiān)控功能,開發(fā)者可以清楚地了解任務(wù)的執(zhí)行情況,如執(zhí)行時(shí)間、錯(cuò)誤日志等。可擴(kuò)展性Spring的任務(wù)執(zhí)行模型設(shè)計(jì)靈活,開發(fā)者可以根據(jù)需求定制任務(wù)調(diào)度邏輯和執(zhí)行策略。Spring計(jì)劃任務(wù)1定義任務(wù)使用@Scheduled注解定義定期執(zhí)行的任務(wù)2配置執(zhí)行時(shí)間根據(jù)cron表達(dá)式配置任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間周期3任務(wù)并發(fā)控制可以通過@Async注解配置異步執(zhí)行以及配置線程池4任務(wù)監(jiān)控可通過Actuator等監(jiān)控組件實(shí)時(shí)查看任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)Spring中的計(jì)劃任務(wù)功能允許我們定義定期執(zhí)行的任務(wù),比如定時(shí)同步數(shù)據(jù)、生成報(bào)表等。通過@Scheduled注解配合cron表達(dá)式可以靈活地控制任務(wù)執(zhí)行的周期,同時(shí)還可以通過@Async和線程池配置來控制任務(wù)的并發(fā)執(zhí)行。此外,還可以利用Actuator等監(jiān)控組件實(shí)時(shí)查看任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)。Spring異步方法1異步執(zhí)行Spring的異步方法允許您在獨(dú)立的執(zhí)行線程中運(yùn)行方法，而不會(huì)阻塞主線程的執(zhí)行。2提高響應(yīng)能力使用異步方法可以提高應(yīng)用程序的整體響應(yīng)性和吞吐量，從而提高用戶體驗(yàn)。3Future對(duì)象異步方法會(huì)返回一個(gè)Future對(duì)象,您可以用它來檢查執(zhí)行狀態(tài)和獲取返回值。Spring異常處理1異常統(tǒng)一處理Spring提供了@ControllerAdvice注解來集中處理Web層的異常,統(tǒng)一返回格式。2自定義異常信息程序員可以自定義異常類型并設(shè)置詳細(xì)的錯(cuò)誤信息,方便客戶端定位問題。3集中異常日志Spring會(huì)自動(dòng)記錄異常信息到日志中,方便后期問題排查和分析。4優(yōu)雅的錯(cuò)誤頁面通過視圖解析器,Spring可以返回友好的錯(cuò)誤頁面,給用戶良好體驗(yàn)。Spring測(cè)試模塊簡介Spring測(cè)試模塊提供了一套豐富的測(cè)試工具,用于測(cè)試Spring應(yīng)用程序的各個(gè)方面,包括單元測(cè)試和集成測(cè)試。主要功能支持模擬Servlet環(huán)境、加載Spring配置文件、注入依賴和執(zhí)行測(cè)試用例等,幫助開發(fā)者全面測(cè)試應(yīng)用程序。使用場(chǎng)景廣泛應(yīng)用于測(cè)試Spring組件、控制器、服務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層和事務(wù)管理等各個(gè)層面,確保應(yīng)用程序的可靠性。優(yōu)勢(shì)測(cè)試環(huán)境隔離、配置靈活、提供豐富的斷言庫,有助于提高測(cè)試覆蓋率和測(cè)試效率。Spring事務(wù)管理1事務(wù)基礎(chǔ)事務(wù)是數(shù)據(jù)庫操作的基本單位,確保數(shù)據(jù)庫的完整性和一致性。2事務(wù)特性ACID原則:原子性、一致性、隔離性、持久性。3事務(wù)管理器Spring提供的PlatformTransactionManager接口管理事務(wù)。Spring事務(wù)管理提供了聲明式和編程式兩種事務(wù)管理方式。開發(fā)者無需直接操作事務(wù)管理器,只需要在配置文件或者注解中指定即可。Spring還提供了豐富的事務(wù)傳播行為和隔離級(jí)別選項(xiàng),滿足各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求。Spring事務(wù)聲明式管理1注解配置使用@Transactional注解聲明式地管理事務(wù)2方法級(jí)別事務(wù)配置可以應(yīng)用到方法級(jí)別上3類級(jí)別也可以應(yīng)用到類的所有公共方法上4傳播行為可以指定事務(wù)傳播行為以控制事務(wù)邊界Spring的聲明式事務(wù)管理基于AOP技術(shù)實(shí)現(xiàn)。開發(fā)人員只需在代碼中使用@Transactional注解配置事務(wù)策略,而無需直接管理事務(wù)。Spring會(huì)自動(dòng)攔截方法調(diào)用并在合適的時(shí)候開啟、提交或回滾事務(wù)。這種方式大大簡化了事務(wù)管理的開發(fā)和維護(hù)。Spring事務(wù)編程式管理1編程式事務(wù)管理通過編寫Java代碼來管理事務(wù)2TransactionManager提供編程式事務(wù)管理的API3事務(wù)模板封裝事務(wù)操作的模板4事務(wù)處理器自定義事務(wù)處理邏輯Spring提供了編程式事務(wù)管理的方式,允許開發(fā)者直接通過Java代碼來管理事務(wù)。核心是TransactionManager,提供了豐富的API用于開始、提交或回滾事務(wù)。開發(fā)者還可使用事務(wù)模板和事務(wù)處理器來更方便地編寫事務(wù)邏輯。這種方式相比聲明式事務(wù)更靈活,適用于復(fù)雜的事務(wù)場(chǎng)景。Spring事務(wù)傳播行為傳播行為概念Spring事務(wù)管理中的傳播行為是指當(dāng)一個(gè)方法調(diào)用另一個(gè)帶有事務(wù)的方法時(shí)，事務(wù)如何傳播的策略。7種傳播行為Spring事務(wù)提供了7種不同的傳播行為，包括Required、Supports、Mandatory、RequiresNew、NotSupported、Never和Nested。傳播行為選擇應(yīng)該根據(jù)具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇合適的傳播行為，以確保事務(wù)的正確性和一致性。常用傳播行為最常用的是Required和RequiresNew，分別表示加入當(dāng)前事務(wù)或創(chuàng)建新事務(wù)。Spring事務(wù)隔離級(jí)別讀未提交事務(wù)可以讀取未提交的數(shù)據(jù)。這是最低的隔離級(jí)別,會(huì)出現(xiàn)臟讀問題。讀已提交事務(wù)只能讀取已提交的數(shù)據(jù)。解決了臟讀問題,但可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀。可重復(fù)讀事務(wù)在整個(gè)過程中看到的數(shù)據(jù)是一致的。解決了不可重復(fù)讀問題,但可能出現(xiàn)幻讀。串行化事務(wù)串行執(zhí)行,相互之間不會(huì)產(chǎn)生任何干擾。這是最高的隔離級(jí)別,但性能最差。Spring事務(wù)回滾規(guī)則異常導(dǎo)致回滾當(dāng)方法拋出RuntimeException或者Error時(shí)會(huì)自動(dòng)回滾事務(wù)。開發(fā)者可以自定義需要回滾的異常類型。聲明性回滾在聲明式事務(wù)管理中,開發(fā)者可以通過在@Transactional